《飞机结构维修》第1章

机身结构1 机身的结构类型1)构架式机身隔框立柱图1.225构架式机身2)半硬壳式机身(2)桁条式机身。

ill'亦质慕皮(1)桁梁式机身。

图1.226桁梁式机身2 机身主要构件机身主要部件包括蒙皮、桁条、桁梁和隔框。

1) 蒙皮机身蒙皮的作用与机翼蒙皮的作用一样，用来维持机身外形；同时蒙皮与支撑它的构件一起承受和传递局部气动载荷和弯矩。

2) 桁条和桁梁桁条和桁梁都是机身结构的纵向构件 3) 龙骨梁龙骨梁是机身的一个主要纵向部件，它由上、下两个受压的弦杆和一个带有加强筋的承剪腹板结构件组成。

龙骨梁位于中央翼下方、两主轮舱之间的机身中心线上，如图1.229所示。

3)硬壳式机身桁条式机身结构图1.227 ■罐皮隔梃-图1.228硬壳式机身阻力揑杆连播到孙梁中删严捲头/也机纵轴缄惦流也皮茧捽框一龙骨陀支傑枇一刖图1.229机身龙骨梁4)隔框机身隔框可分为普通隔框和加强隔框两种。

(1)普通隔框。

(a)(b)图1.230普通隔框(2)加强隔框。

图1.231壁板板式加强隔框5)机身上骨架元件与蒙皮的连接机身蒙皮同骨架元件的连接有两种方式：第一种：蒙皮只与桁条相连，如图1.232(a)所示；第二种，蒙皮既与框相连，又与桁条相连，如图1.232(b)所示。

(a)⑹(c)图1.232蒙皮与骨架元件的连接方式1—蒙皮；2—桁条；3—框；4—补偿片(a)(b)图1.233框与桁条的连接1—蒙皮；2—桁条；3—框；4—弯边；5—角片3 增压密封现代飞机大都在空气稀薄的高空中飞行，为了保证空勤人员和旅客在高空飞行时的正常工作条件和生理要求，以及保证仪表、设备可靠地工作，都采用了增压气密座舱。

图1.234所示为波音B737飞机的增压气密座舱区域。

STA｛站位)^TA17K1016ISTAS'fASTASTASiA227.S294.5540663727匚二|增压区墜非增压区图1.234B737飞机增压区增压气密舱内需要密封的地方有：各骨架构件与蒙皮的对接处(铆接和螺栓连接);蒙皮与壁板之间；飞机和发动机操纵系统的拉杆和钢索在座舱内增压区和非增压区交界面的进出口处；飞机液压系统、引气系统、空调系统的导管、电缆束进出口；座舱盖口和应急出口；舱口和窗口等。

第一章- 飞机结构摘要：飞机结构是第一章，主要讲述了飞机的机身，机翼，尾翼，起落架，和发动机这几个主要结构部分。

根据美国联邦法规全书(CFR)第14篇第一部分的定义和缩写，飞行器(Aircraft)是一种用于或者可用于飞行的设备。

飞行员执照的飞行器分类包括飞机(Airplane)，直升机，气球类(lighter-than-air)，动力升力类(powered-lift)，以及滑翔机。

还定义了飞机(Airplane)是由引擎驱动的，比空气重的固定翼飞行器，在飞行中由作用于机翼上的空气动态反作用力支持。

本章简单介绍飞机和它的主要组成部分。

主要组成部分尽管飞机可以设计用于很多不同的目的，大多数还是有相同的主要结构。

它的总体特性大部分由最初的设计目标确定。

大部分飞机结构包含机身，机翼，尾翼，起落架和发动机。

机身机身包含驾驶舱和/或客舱，其中有供乘客使用的坐位和飞机的控制装置。

另外，机身可能也提供货舱和其他主要飞机部件的挂载点。

一些飞行器使用开放的桁架结构。

桁架型机身用钢或者铝质管子构造。

通过把这些管子焊接成一系列三角形来获得强度和刚性，成为桁架结构。

图1-2就是华伦桁架。

华伦桁架结构中有纵梁，斜管子和竖直的管子单元。

为降低重量，小飞机一般使用铝合金管子，可能是用螺钉或者铆钉通过连接件铆成一个整体。

随着技术进步，飞行器设计人员开始把桁架单元弄成流线型的飞机以改进性能。

在最初使用布料织物来实现的，最终让位于轻金属比如铝。

在某些情况下，外壳可以支持所有或者一主要部分的飞行载荷。

大多数现代飞机使用称为单体横造或者半单体构造的加强型外壳结构。

单体横造设计使用加强的外壳来支持几乎全部的载荷。

这种结构非常结识，但是表面不能有凹痕或者变形。

这种特性可以很容易的通过一个铝的饮料罐来演示。

你可以对饮料罐的两头施加相当的力量管子不受什么损坏。

然而，如果罐壁上只有一点凹痕，那么这个罐子就很容易的被扭曲变形。

实际的单体造型结构主要由外壳，隔框，防水壁组成。

（上册）第1章飞机结构1、飞机在匀速直线飞行，这些外载荷必须满足下列平衡方程：（图1.1-1）ΣX=0 P0=D0（发动机推力等于气动阻力）ΣY=0 L0=W（气动升力等于飞机重力）ΣM=0 M A=M B（抬头力矩等于低头力矩）2、飞机过载分为机动过载和突风过载。

飞机过载n y的定义是：作用在飞机上的升力L和飞机飞行重量W之比。

即n y=L/W飞机过载是代数值，不但有大小而且有正负。

3、机动过载：滚转角越大，过载值越大。

n y=1/cosγ（图1.1-2）4、对飞机结构受力影响比较大的是垂直突风。

垂直突风主要是改变气流对飞机运动速度的方向，从而产生较大的突风过载n y。

5、当飞机进行水平飞行或垂直上升、下滑时，飞机各部位运动的加速度与飞机重心处运动的加速度相同，此时附加过载等于零Δn y=0，部件过载等于全机过载。

6、当飞机以角加速度绕机体纵轴向右转动时，左侧机翼过载大于右侧机翼过载。

7、当以大速度、小迎角飞行时，机翼上、下表面的吸力都很大。

8、最大使用过载和最小使用过载是对飞机结构进行总体强度设计的主要依据。

9、所谓速度－过载飞行包线就是分别以空速和过载系数为横坐标和纵坐标，根据飞行使用限制条件（最大过载、最小过载、最大速度、最小速度等）画出一条封闭的曲线，形成飞机飞行的限制包线。

10、设计载荷与使用载荷之比叫做安全系数f, f=P设计/P使用使用载荷（限制载荷）是飞机在使用过程中预期的最大载荷；设计载荷又叫极限载荷。

11、结构强度：飞机结构必须能够承受极限载荷至少3秒而不破坏。

12、机构的刚度：结构受力时抵抗变形的能力叫做结构的刚度。

在直到限制载荷的任何载荷作用下，变形不得妨害安全飞行。

13、结构在载荷作用下保持原平衡状态的能力叫做结构的稳定性。

杆件受压有两种破坏形式：一种是杆件轴线变弯，杆件不能保持直杆形状与载荷平衡，这种失稳被称为总体失稳。

另一种是杆件轴线保持直线，组成杆件的薄壁产生了皱折，这种失稳被称为局部失稳。

航空器维修技术手册第1章航空器维修基础 (3)1.1 航空器维修概述 (3)1.1.1 定义与分类 (3)1.1.2 维修原则 (4)1.1.3 维修要求 (4)1.2 维修人员资质与培训 (4)1.2.1 资质要求 (4)1.2.2 培训内容 (4)1.3 维修设施与设备 (4)1.3.1 设施要求 (5)1.3.2 设备管理 (5)1.4 维修质量管理 (5)1.4.1 维修质量管理内容 (5)1.4.2 维修质量管理方法 (5)第2章飞机结构维修 (6)2.1 结构损伤评估 (6)2.1.1 损伤类型识别 (6)2.1.2 损伤程度判定 (6)2.1.3 损伤原因分析 (6)2.2 结构维修方法 (6)2.2.1 裂纹修复 (6)2.2.2 腐蚀处理 (6)2.2.3 凹陷修复 (6)2.2.4 磨损处理 (6)2.3 结构维修材料 (6)2.3.1 金属材料 (6)2.3.2 复合材料 (7)2.3.3 耐磨材料 (7)2.4 结构维修工艺 (7)2.4.1 表面处理 (7)2.4.2 材料应用 (7)2.4.3 固化工艺 (7)2.4.4 检验与验收 (7)第3章发动机维修 (7)3.1 发动机概述 (7)3.2 发动机拆卸与安装 (7)3.2.1 拆卸 (7)3.2.2 安装 (8)3.3 发动机主要部件维修 (8)3.3.1 涡轮叶片 (8)3.3.2 压气机 (8)3.3.4 高压涡轮 (8)3.3.5 低压涡轮 (9)3.4 发动机试车与调试 (9)第4章电气系统维修 (9)4.1 电气系统概述 (9)4.2 电气设备维修 (9)4.3 电缆与连接器维修 (10)4.4 电气系统故障诊断与排除 (10)第5章电子系统维修 (10)5.1 电子系统概述 (10)5.2 飞行控制与导航系统维修 (10)5.2.1 飞行控制系统 (10)5.2.2 导航系统 (11)5.3 通信与监视系统维修 (11)5.3.1 通信系统 (11)5.3.2 监视系统 (11)5.4 电子设备维修 (11)5.4.1 飞行仪表 (11)5.4.2 航电设备 (12)5.4.3 电气设备 (12)第6章液压与气压系统维修 (12)6.1 液压与气压系统概述 (12)6.2 液压泵与马达维修 (12)6.2.1 液压泵维修 (12)6.2.2 马达维修 (13)6.3 阀门与管道维修 (13)6.3.1 阀门维修 (13)6.3.2 管道维修 (13)6.4 液压与气压系统故障诊断与排除 (13)第7章燃油系统维修 (13)7.1 燃油系统概述 (13)7.2 燃油泵与调节器维修 (14)7.2.1 燃油泵维修 (14)7.2.2 燃油调节器维修 (14)7.3 燃油喷射器与燃烧室维修 (14)7.3.1 燃油喷射器维修 (14)7.3.2 燃烧室维修 (14)7.4 燃油系统故障诊断与排除 (15)第8章防冰与排雨系统维修 (15)8.1 防冰与排雨系统概述 (15)8.2 防冰与排雨设备维修 (15)8.2.1 防冰设备维修 (15)8.2.2 排雨设备维修 (15)8.4 故障诊断与排除 (16)第9章航空器内饰与照明系统维修 (16)9.1 内饰与照明系统概述 (16)9.2 内饰材料与结构维修 (16)9.2.1 内饰材料 (16)9.2.2 内饰结构维修 (17)9.3 照明设备维修 (17)9.3.1 照明设备检查 (17)9.3.2 照明设备维修 (17)9.4 系统检测与调试 (17)第10章航空器维护与保养 (17)10.1 航空器维护计划与实施 (17)10.1.1 维护计划的制定 (18)10.1.2 维护计划的实施 (18)10.2 航空器保养项目与方法 (18)10.2.1 保养项目 (18)10.2.2 保养方法 (18)10.3 飞行前检查与飞行后报告 (18)10.3.1 飞行前检查 (18)10.3.2 飞行后报告 (18)10.4 航空器停放与防护措施 (18)10.4.1 停放要求 (18)10.4.2 防护措施 (18)第1章航空器维修基础1.1 航空器维修概述航空器维修是保证飞行安全、提高航空器使用寿命及经济效益的关键环节。

第1章 飞机结构及其特点郭 宇南京航空航天大学 航空宇航制造工程系飞行器制造技术基础2本章内容§1.1飞机结构及组成 §1.2 机翼结构形式 §1.3 机身结构形式 §1.4 尾翼结构形式 §1.5 起落架结构形式 §1.6飞机制造工艺的特点3 §1.1 飞机结构及组成主要由机体、飞机操纵系统、飞机动力装置和机载设备等部分组成，其中机体包括机翼、机身及尾翼等部件，构成飞机的主体结构。

4§1.1 飞机结构及组成5 本章内容§1.1飞机结构及组成 §1.2 机翼结构形式 §1.3 机身结构形式 §1.4 尾翼结构形式 §1.5 起落架结构形式 §1.6飞机制造工艺的特点6机翼是飞机产生升力和滚转操纵力矩的主要部件，同时也是现代飞机存储燃油的地方。

机翼作为飞机的主要气动面，是主要的承受气动载荷部件，其结构高度低，承载大。

§1.2 机翼结构形式7 §1.2 机翼结构形式机翼通常有以下气动布局形式：平直翼、梯形翼、三角翼、后掠翼、边条翼、前掠翼、变后掠翼和菱形翼等。

8§1.2.1机翼的基本组成☐机翼重量一般占全机重量的8%－15%，机翼结构重量占机翼重量的30%－50%。

☐机翼一般由机翼主盒、襟翼、扰流片、副翼、前缘襟翼、发动机吊挂等部分组成。

9机翼的基本元件机翼结构属薄壁型结构形式，构造上主要由蒙皮和骨架结构组成。

机翼的基本结构元件是由纵向骨架、横向骨架以及蒙皮和接头等组成。

⏹纵向骨架——沿翼展方向安置的构件。

⏹横向骨架——沿翼弦方向安置的构件。

10（1）机翼蒙皮☐蒙皮的直接功用是保持机翼外形和承载，蒙皮将作用在上面的局部气动力传给结构骨架。

在总体承载时，蒙皮和翼梁或翼墙的腹板组合在一起，形成封闭的盒式薄壁结构承受翼面扭矩，与长桁一起形成壁板承受翼面弯矩引起的轴力。

飞机结构力学课程辅导提纲军区空军自考办第一章结构的组成原理一、内容提要1、飞机结构力学的任务飞机结构力学是研究飞机结构组成规律以及在给定外荷载作用下计算结构内力与变形的一门学科。

结构元件之间无相对刚体位移的性质叫几何不变性；结构能维持其与坐标系统位置的关系，即系统具有足够的支座连接，以保证其位置固定不变的性质叫不可移动性。

飞机结构受力系统显然应具有几何不变性和不可移动性。

2、飞机结构力学的基本假设（1）小变形假设：认为结构在载荷作用下变形很小，可以认为它不影响结构的几何形状。

（2）线性弹性假设：认为结构为线弹性系统。

线性：结构或元件的内力与变形的关系为线性关系（直线变化）。

弹性：结构或元件在载荷作用下产生内力与变形，在载荷卸去后结构或元件恢复到原始状态，不留残余变形。

3、实际受力系统按照其几何形状的变化可分为三种情况（1）几何可变系统：在外力作用下不能保持原来的几何形状的结构。

（2）几何不变系统：无论在何种外力作用下，都能保持原有几何形状的结构。

（3）瞬时几何可变系统：在受力的瞬间会发生变形，但随着变形的出现，结构又转化成几何不变系统而使形变不能再继续下去。

由以上的分析看出，对于一个承力结构来说，只有几何不变的结构才能承担任意形式的外载荷。

几何可变和瞬时可变系统都是绝不允许的。

4、自由度与约束（1）自由度：决定某物体在坐标系中位置所需的独立变量数。

故平面内一点有两个自由度；平面内的一根杆子或平面几何不变系统只需要三个独立变量数：x,y与夹角α就能确定它的位置,故一根杆子或一个几何不变系统具有三个自由度。

同理，空间一点有三个自由度，一个刚体或空间几何不变系统有六个自由度。

（2）约束：减少自由度的装置。

在结构力学中，为分析的方便，通常把节点看作为自由体，把杆子看作为约束。

无论是平面系统还是空间系统一根两端带铰链的杆子都相当于一个约束。

5、几何不变的条件系统内的约束数大于活等于系统内的自由度数，即0C≥-N式中C是约束数，N是自由数。

第1章飞机结构1)结构基本元件：杆件、梁元件、板件。

①与横截面尺寸相比长度尺寸比较大的元件称为杆件。

②梁元件有两种类型：a.外形与杆件相似，但具有比较强的弯曲或扭转刚度〔闭合剖面的杆件〕，可以承受垂直梁轴线方向的载荷；b.具有比较强的剪切弯曲强度，机翼大梁〔缘条和腹板组成〕属于这种梁原件。

③厚度远小于平面内另外两个尺寸的元件称为板件。

2〕飞机结构件及分类：杆系结构、平面薄壁结构、空间薄壁结构。

3〕根据结构件失效后对飞机安全性造成的后果，结构件可分为主要结构项目和次要结构项目飞机结构必须具有足够的强度、刚度和稳定性，并且满足疲劳性能的要求，这样飞机结构才是适航的。

1〕结构的强度：结构受力时抵抗损坏的能力。

CCAR-25部要求：用真实载荷情况对飞机结构进行静力试验以确定飞机结构强度是，飞机结构必须能承受极限载荷至少3s而不受破坏。

2) 结构的刚度：结构受力时抵抗变形的能力。

CCAR-25部规定飞机结构必须能够承受限制载荷〔使用中预期的最大载荷〕而无有害的永久变形。

在直到限制载荷的任何载荷作用下，变形不妨害安全飞行。

3〕结构的稳定性：结构在载荷作用下保持原平衡状态的能力。

如果在载荷作用下，尽管此载荷在结构中引起的应力远小于破坏应力，结构已不能保持原平衡状态与载荷抗衡，就认为结构失稳。

4〕结构的疲劳性能：结构在疲劳载荷作用下抵抗破坏的能力。

CCAR-25部规定必须说明飞机结构符合“结构的损伤容限和疲劳评定的要求”。

规定中要求飞机在整个使用寿命期间将防止由于疲劳、腐蚀或意外损伤而引起的灾难性破坏。

3.飞机结构疲劳设计为了保证飞机飞行的安全，必须对飞机结构进行疲劳设计，以确保飞机结构的抗疲劳性能。

1〕安全寿命设计思想：一架机体结构不存在缺陷的新飞机从投入使用到出现可检裂纹这一段时间就是飞机结构的安全寿命。

2〕损伤容限设计①概念：承认结构在使用前就带有初始缺陷，并认为有初始缺陷到形成临界裂纹的扩展寿命即是结构的总寿命。

第一章 飞机装配过程和装配方法第一节 飞机结构的分解1.飞机的工艺分解及装配单元的划分飞机装配过程一般是由零件先装配成比较简单的组合件和板件，然后逐步装配成比较复 杂的段件和部件，最后由部件对接成整架飞机。

即整架飞机－部件－段件－组合件－板件（构件）为满足飞机的使用、维护以及生产工艺上的要求，整架飞机的机体可分解成许多大小不 同的装配单元，飞机的机体可分解成许多部件及可卸件。

例如某歼击机可分解为以下部件：视图前机身、后机身（飞机机身的功用主要是装载人员、货物、燃油、武器、各种装备和其 他物资，它还可用于连接机翼、尾翼、起落架和其他有关的构件，并把它们连接成为一个整 体） 、机翼（机翼是飞机的重要部件之一，安装在机身上。

其最主要作用是产生升力，同时 也可以在机翼内布置弹药仓和油箱，在飞行中可以收藏） ） 、副翼（用于飞机横向操纵）、 襟翼（安装在机翼上，改善起飞和着陆性能）、起落架（实现飞机的起飞与着陆过程功能的 装置）等。

2.分离面的种类和选取原则飞机机体结构划分成许多部件和可卸件之后， 部件和部件的对接结合处就形成了分离面。

2.1 设计分离面是根据构造和使用的要求而确立的。

设计分离面一般采用可卸连接（螺栓连接，铰链接 合等） ，以便于在使用和维修过程中迅速拆卸和重新安装。

2.2 工艺分离面是由于生产（制造和装配）的需要，为了合理地满足工艺过程的要求，将部件进一步分 解为更小的装配单元，这种装配单元之间的分离面称为工艺分离面。

由部件划分成的段件； 以及由部件、段件再进一步划分出来的板件、组合件，这些都属于工艺分离面。

工艺分离面 一般都采用不可卸连接（铆接、胶接、焊接等）装配成部件后，这些分离面就消失了。

教案对工艺分离面的设计要求：飞机结构的可划分性首先取决于结构设计，即飞机结构上是 否存在相应的分离面，而且划分出来的装配件，必须具有一定的工艺刚度。

使所设计的飞机 不仅能满足构造和使用上的要求， 还必须同时满足生产工艺上的要求。

第1章飞机结构1.1飞机结构的基本概念1.飞机结构基本元件及结构件1)结构基本元件：杆件、梁元件、板件。

①与横截面尺寸相比长度尺寸比较大的元件称为杆件。

②梁元件有两种类型：a.外形与杆件相似，但具有比较强的弯曲或扭转刚度（闭合剖面的杆件），可以承受垂直梁轴线方向的载荷；b.具有比较强的剪切弯曲强度，机翼大梁（缘条和腹板组成）属于这种梁原件。

③厚度远小于平面内另外两个尺寸的元件称为板件。

2）飞机结构件及分类：杆系结构、平面薄壁结构、空间薄壁结构。

3）根据结构件失效后对飞机安全性造成的后果，结构件可分为主要结构项目和次要结构项目2.飞机结构适航项要求飞机结构必须具有足够的强度、刚度和稳定性，并且满足疲劳性能的要求，这样飞机结构才是适航的。

1）结构的强度：结构受力时抵抗损坏的能力。

CCAR-25部要求：用真实载荷情况对飞机结构进行静力试验以确定飞机结构强度是，飞机结构必须能承受极限载荷至少3s而不受破坏。

2) 结构的刚度：结构受力时抵抗变形的能力。

CCAR-25部规定飞机结构必须能够承受限制载荷（使用中预期的最大载荷）而无有害的永久变形。

在直到限制载荷的任何载荷作用下，变形不妨害安全飞行。

3）结构的稳定性：结构在载荷作用下保持原平衡状态的能力。

如果在载荷作用下，尽管此载荷在结构中引起的应力远小于破坏应力，结构已不能保持原平衡状态与载荷抗衡，就认为结构失稳。

4）结构的疲劳性能：结构在疲劳载荷作用下抵抗破坏的能力。

CCAR-25部规定必须表明飞机结构符合“结构的损伤容限和疲劳评定的要求”。

规定中要求飞机在整个使用寿命期间将避免由于疲劳、腐蚀或意外损伤而引起的灾难性破坏。

3.飞机结构疲劳设计为了保证飞机飞行的安全，必须对飞机结构进行疲劳设计，以确保飞机结构的抗疲劳性能。

1）安全寿命设计思想：一架机体结构不存在缺陷的新飞机从投入使用到出现可检裂纹这一段时间就是飞机结构的安全寿命。

2）损伤容限设计①概念：承认结构在使用前就带有初始缺陷，并认为有初始缺陷到形成临界裂纹的扩展寿命即是结构的总寿命。