飞机机翼浅析
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歼6机翼结构分析机翼是飞机最重要的组成部分之一,其结构设计对于飞机的性能起着关键的影响。
歼6机翼结构分析主要涉及到机翼的载荷分配、梁结构设计和翼肋设计等方面,下面将进行详细的分析。
首先,机翼的载荷分析是机翼结构设计的基础。
飞机在飞行过程中会受到各个方向的载荷,包括升力、重力、气动力和惯性力等。
在设计机翼时,需要对这些载荷进行详细的分析和计算,并合理分配到机翼结构上。
升力是机翼最主要的受力方向,需要通过承载结构将升力传递到机身,以保证飞机的稳定和安全。
同时,重力和气动力会对机翼产生弯曲和剪切力,需要通过合理的结构设计来承受这些载荷,避免结构失效。
其次,梁结构设计是机翼结构分析的重要环节。
梁是机翼结构中的主要受力构件,负责承受和传递载荷。
在设计梁结构时,需要考虑到强度、刚度和稳定性等因素。
强度要求梁能够承受所受载荷而不发生破坏,刚度要求梁不会发生过大的变形,稳定性要求梁在承受剪力和弯矩时不会产生屈曲。
因此,梁的截面形状和尺寸的选择至关重要。
一般情况下,梁的截面形状为矩形或者由多个矩形构成的复杂截面。
在设计中需要进行合理的截面形状和尺寸的选择,以满足强度和刚度的要求。
最后,翼肋的设计是机翼结构分析的另一个重要方面。
翼肋是机翼结构中的骨架部分,主要承受飞行载荷和机身传递的载荷。
在设计翼肋时,需要考虑到强度、刚度和轻量化等因素。
强度要求翼肋能够承受所受载荷而不发生破坏,刚度要求翼肋不会发生过大的变形,轻量化要求翼肋设计尽量减少重量,以增加飞机的载重能力和燃料效率。
一般情况下,翼肋采用空心结构或者箱型结构。
在设计中需要进行合理的结构形式和尺寸的选择,以满足强度和刚度的要求,并尽可能减少重量。
综上所述,歼6机翼结构分析涉及到载荷分配、梁结构设计和翼肋设计等方面。
合理的机翼结构设计能够保证飞机的稳定和安全,提高飞机的性能和效率。
因此,对于机翼结构的分析和设计是飞机设计过程中的重要环节之一。
物理飞机机翼知识点总结一、机翼的基本原理1. 动力学原理机翼在飞行中承担了支撑飞机的重量、产生升力的任务。
通过机翼的受力分析,可以得出飞机的升力系数和阻力系数,从而计算出飞机的升力和阻力。
2. 气动学原理机翼的气动学性能是机翼设计的核心。
通过机翼气动力学原理的研究,可以确定机翼的升力分布、阻力系数和流线型态,从而实现机翼的优化设计。
3. 稳定性原理机翼的形状和结构对飞机的稳定性有着重要影响。
通过机翼的稳定性分析,可以确定机翼的扭转刚度和弯曲刚度,保证飞机在飞行中的稳定性。
二、机翼的设计要求1. 升阻比要求机翼的设计要求在保证较高升力系数的同时,尽量减小阻力系数,以提高飞机的升阻比,降低飞行阻力,提高飞机的航程和燃油经济性。
2. 气动布局要求机翼的气动布局应使得机翼在各种飞行状态下都能保持较好的气动性能,包括起飞、巡航、盘旋和着陆等。
3. 结构强度要求机翼的设计要求保证其在飞行中能承受各种外载荷的同时,保证结构的强度和刚度,以保证飞机的飞行安全。
4. 稳定性和操纵要求机翼的设计要求保证飞机能够保持稳定的飞行状态,并具有良好的操纵性能,方便飞行员进行操作。
三、机翼的结构形式1. 翼型机翼的翼型决定了其气动性能,一般分为对称翼型和非对称翼型。
在实际设计中,根据飞机的气动和结构要求选择合适的翼型。
2. 翼梁机翼的翼梁是其主要结构部件,承担了飞机的重量和飞行载荷。
翼梁的设计要求保证其具有足够的强度和刚度,同时尽量减小结构质量。
3. 襟翼和副翼襟翼和副翼是机翼的辅助控制器件,用于改变机翼的气动特性和调节飞机的姿态。
在实际设计中,需要合理布局襟翼和副翼,保证其在各种飞行状态下都具有良好的控制效果。
4. 燃油槽和附加设备机翼还包括了燃油槽和各种附加设备,如各种导流板、吊挂点等。
它们的设计要求保证其不影响机翼的气动性能和结构强度,同时满足飞机的使用要求。
四、机翼的材料选用1. 金属材料金属材料是传统的机翼结构材料,包括铝合金和钛合金。
机翼分析报告1. 引言本报告旨在对机翼进行全面的分析和评估,以便提供有关机翼设计和性能的详尽信息。
机翼是飞机的重要组成部分,对飞机的飞行性能和稳定性有着重要影响。
通过对机翼的分析,我们可以更好地理解机翼的设计原理和工作原理,并提出改进建议。
2. 机翼的结构和功能机翼是飞机的主要升力产生器,承受飞机重量并产生升力以维持飞机在空中的飞行。
机翼通常由前缘、后缘、翼根、翼展、弯曲线等部分组成。
前缘是机翼的前部边缘,通常是圆润的曲线形状,用于减小空气的阻力。
后缘是机翼的后部边缘,可以通过形状和控制面来调整机翼的升力和阻力。
翼根是机翼与机身连接的部分,需要具备足够的强度和刚度以承受力的作用。
翼展是机翼的跨度,决定了机翼的横向稳定性和操纵性能。
弯曲线是机翼上下表面的曲率变化,用于改善升力和阻力的分布。
机翼的主要功能是产生升力和阻力。
升力使飞机能够克服重力并保持在空中飞行,而阻力则是飞机行进方向的阻碍力。
合理地设计机翼可以最大程度地提高升力和降低阻力,从而提高飞机的飞行性能和燃油效率。
3. 机翼的气动力学原理机翼产生升力的原理是气动力学的基本原理之一。
当飞机飞行时,机翼上方的气流速度大于下方,根据伯努利定律,上方的气压将降低,而下方的气压将增加。
这种气压差会导致产生向上的升力。
升力的大小取决于机翼的气动特性、气流速度、攻角和机翼的形状。
机翼的气动特性主要包括翼型、翼型厚度、升力系数和升力曲线斜率等。
翼型是机翼的横截面形状,常见的翼型有NACA翼型和单弧形翼型等。
翼型厚度是指机翼横截面的厚度,厚的翼型将产生较大的升力,但也会增加阻力。
升力系数是机翼升力与空气密度、速度和机翼面积的比值,用于描述机翼的升力性能。
升力曲线斜率是升力系数随攻角变化的斜率,描述了机翼在不同攻角下产生升力的变化情况。
4. 机翼的设计参数和考虑因素机翼的设计参数和考虑因素对机翼的性能和飞机的整体性能有着重要影响。
以下是一些常见的机翼设计参数和考虑因素:4.1 升力和阻力要求根据飞机的设计需求和性能要求,确定机翼的升力和阻力要求。
飞机机翼翼型解析近日,网上有传我国J-20战斗机改装前掠翼版,并且配有想象图,象机翼“前掠”、“后掠”等名词,如果不配图,很多菜鸟级军迷可能还不知道是什么个翼型。
现在,我想从固定翼飞机和直升机两个方面来对各种机翼进行简单剖析。
一、固定翼飞机翼型。
1、固定翼飞机机翼大布局分为:常规布局、大三角翼布局、鸭翼布局。
常规布局就是我们常见的飞机,是目前世界上应用最广泛的一种翼型。
常规布局飞机的特点是前翼大、后翼小,机尾有尾垂,这些都是最基本的。
常规布局仍存在一些看起来不一样的地方飞是尾垂仍有几个式样,如:大型客机和运输机尾垂顶部有小翼,现代三代、四代战斗机多采用双尾垂,而二代以前的战斗机几乎都是单尾垂的。
很多大型飞机主翼稍部都有一个小的上翘,称为翼稍小翼;之所以做这个小翼是因为设计师们发现,飞机尖细的翼稍高速划过空气时会剧烈撕裂空气并形成紊流,而紊流对飞机的升力和高速性都造成了明显的不利影响,如果消除这样的紊流将对减小飞机的燃料消耗起到很大作用,所以现有多大型飞机都设有小翼,而战斗机之所以很少有翼稍小翼是因为小翼对飞机来说本身是一个增重,大型飞机由于自身重量大对这样小的增重不太敏感,而战斗机起飞垂量低,对超重非常敏感,设计翼稍小翼给战斗机带来的好处和飞机增重带来的小利影响基本持平或者大于收益,所以战斗机飞不再设翼稍小翼了。
现代很多战斗机翼尖可挂格斗导弹,如SU-27、J-15、F-16等等,当这些飞机翼尖不挂导弹时从减轻飞机重量来考虑应该拆掉翼稍挂架,但很多飞行中的战斗机并不拆除这一对挂架,主要原因就是这对挂架虽然会增加飞机自重,但在飞行时却起到翼稍小翼的作用,两相抵消后虽然没有多大增益但增重后对飞行的影响也不大,不拆除挂架还减少了一些维护费,所以很多战斗机平时也保留了这对挂架。
部分中型运输机改装的特种机尾翼两侧加了两到四块垂直方向安装的小板称为“端板”,端板的作用主要是增强飞机飞行的气动性,如美军E-2预警机为了方便地放进机库而降低了垂尾高度,而垂尾的一个重要作用就是平飞是改变飞行方向,垂尾降低后飞行转向性能变差了,为了弥补这个据点,增加垂尾是很普遍的方法,E-2预警机在增加垂尾后可以在降低垂尾高度的同时维持了飞机转向性能。
B-2隐形战略轰炸机一、飞机简介:B-2隐形战略轰炸机是冷战时期的产物,由美国诺思罗普公司为美国空军研制。
1979年,美国空军根据战略上的考虑,要求研制一种高空突防隐形战略轰炸机来对付苏联90年代可能部署的防空系统。
1981年开始制造原型机,1989年原型机试飞。
后来对计划作了修改,使B-2轰炸机兼有高低空突防能力,能执行核及常规轰炸的双重任务。
二、飞机整体结构:飞机三视图和飞机内部结构剖析(图下)三、飞机机翼结构分析:B-2轰炸机采用翼身融合、无尾翼的飞翼构形,其机体扁平,采用翼身融合的无尾(无垂直尾翼)的飞翼构型,机翼前缘为直线,交接于机头处,机翼后掠33度,飞机头部到翼尖成锐角,机翼后缘成双“W”形(锯齿形)有8个操纵面(6个升降副翼,2个阻流方向舵),巨大的锯齿状后缘由10条直的边缘组成,翼展尺寸为52.43米机翼前缘交接于机头处,机翼后缘呈锯齿形。
机身机翼大量采用石墨/碳纤维复合材料、蜂窝状结构,表面有吸波涂层,发动机的喷口置于机翼上方。
这种独特的外形设计和材料,能有效地躲避雷达的探测,达到良好的隐形效果。
形尾翼原始设计是专门为高空飞行设计的,能够满足高空阵风载荷的需求,但不适应于低空阵风载荷的需求。
飞机主翼的设计进行了重大改动,因为空军不仅要求飞机能从高空突入,而且还要能超低空突防,从而带来了提高飞机升力、增强机械结构强度、进一步降低其雷达反射截面积等一系列问题,使飞机的设计历经数年才得以定型。
B-2飞机的结构设计是基于满足阵风载荷(又称突风载荷)标准进行设计的,航空历史上仅有几种型号的飞机是按阵风载荷需求设计的,大部分军用飞机是根据机动载荷(又称惯性载荷)需求而设计。
机翼结构为单块式。
从构造上看,单块式机翼的长桁较多且较强;蒙皮较厚;长桁、蒙皮组成可受轴向力的壁板。
当有梁时,一般梁缘条的剖面面积与长桁的剖面面积接近或略大,有时就只布置纵墙。
为了充分发挥单块式机翼的受力特点,左、右机翼一般连成整体贯穿机身。
最新飞机机翼知识飞机机翼介绍一:平直翼C-130这样带一点锥度的机翼也算平直翼最简单的机翼是平直翼,机翼前后缘和机身垂直,机翼从里到外一样宽。
这样的机翼结构简单,制造容易,产生升力的效率较高,但阻力也较大。
升力的力臂使得翼根的受力很是不利。
为了均衡升力的分布,并改善机翼的受力设计和降低重量,平直翼可以带一点锥度,从里到外逐渐变窄,改善升力分布,是更多的升力产生在靠近翼根的部位,缩短力臂,降低翼根应力。
低速、简单的小飞机可以用简单平直翼以降低制造成本,但稍微有点追求的平直翼飞机大多带一定的锥度。
带锥度的平直翼可以前缘略带后掠,也可以后缘略带前掠,两者在气动上有一点差别,但不改变都是平直翼的本质。
当速度大幅度提高后,平直翼阻力大的缺点就比较明显,尤其在速度接近声速的时候。
飞机前行的时候,飞机对前方空气产生压力,就好像船行时船首在前方推开波浪一样。
压力波以声速一层一层地向外传递,声速是空气性质的分界线。
亚声速飞行时,前方空气在压力波推动下有序地向两侧让开飞机。
然而,但飞机速度达到声速时,压力波不再可能赶在飞机前面把前方空气有序地向两侧分开。
相反,压力波挤到一起,密度剧增,像坚硬的石墙一样。
跨声速飞行的飞机顶着一大片看不见的石墙飞行,难怪阻力激增,这就是声障的由来。
飞机机翼介绍二:后掠翼英国“闪电”、美国 F-100、苏联米格-19 是第一代后掠翼的超声速战斗机这看不见的石墙也称激波。
激波的锋面在正好是声速的时候是平直的。
随着速度的增加,激波的锋面变成圆锥形,锥的后倾角度随速度增加而增加,锋面背后的空气重新回到亚声速。
如果平直的机翼像燕子的翅膀一样后掠,“躲”到机头引起的激波锋面的背后,就可以避免机翼本身引起的激波阻力。
德国人阿道夫布斯曼在30年代就提出了后掠翼,只是没有引起当时人们的重视而已。
事实上,后掠翼避免机翼本身引起激波阻力的作用在飞机速度还没有达到超声速时已经体现出来了。
机翼是通过对上表面气流加速以形成上下表面气流的速度差、进而导致压力差而产生升力的。
飞机机翼结构剖析机翼是飞机的重要部件之一,它就好比鸟儿的翅膀。
飞机之所以能在天上飞,靠的就是机翼产生的升力!不过除了提供飞机升力,机翼其实还有许多辅助功能,比如悬挂发动机、存储燃油、控制飞机水平翻转、减速等。
因此在机翼上还有很多特别设计的“机关”,也许经常坐飞机的朋友会注意到,但是不一定说得出这些机关的名字和具体作用。
今天,我们就和大家聊一聊飞机的机翼!机翼如何产生升力?众所周知,机翼的主要功能就是产生升力,让飞机飞起来,那么它为什么能产生升力呢?这还得从飞机机翼具有独特的剖面说起。
我们把机翼横截面的形状称为翼型,翼型上下表面形状是不对称的,顶部弯曲,而底部相对较平。
当飞机发动机推动飞机向前运动时,机翼在空气中穿过将气流分隔开来。
一部分空气从机翼上方流过,另一部分从下方流过。
日常的生活经验告诉我们,当水流以一个相对稳定的流量流过河床时,在河面较宽的地方流速慢,在河面较窄的地方流速快。
空气的流动与水流其实有较大的相似性。
由于机翼上下表面形状是不对称的,空气沿机翼上表面运动的距离更长,因而流速较快。
而流过机翼下表面的气流正好相反,流速较上表面的气流慢。
根据流体力学中的伯努利原理,流动慢的大气压强较大,而流动快的大气压强较小,这样机翼下表面的压强就比上表面的压强高。
换句话说,就是大气施加于机翼下表面的压力(方向向上)比施加于机翼上表面的压力(方向向下)大,二者的压力差便形成了飞机的升力。
机翼有多坚固?机翼除了提供升力之外,还必须得承重。
飞机在天上飞的时候,整个机身的重量几乎都是由机翼给“托”着的。
飞机在地面上的时候,机翼还得悬臂“举”着重重的发动机,像A380、747这样的巨无霸飞机,单片机翼还得悬臂“举”起两个发动机,要知道A380的单台发动机自重就达8吨。
因此,机翼必须得足够坚固。
目前主流的民航客机的机翼结构采用的是双梁单块式,前后有两根梁,之间又有很多的翼肋,这样梁和肋就组成了机翼的内部骨架结构,外侧是蒙皮和壁板设计。
波音777飞机的机翼结构分析机翼设计波音777飞机的机翼是在改进757和767设计的基础上,将777增加了机翼的长度及厚度。
这种先进的机翼提高了飞机的巡航速度,增加了飞机的爬升能力和飞行高度,并且能在许多高海拔和炎热地区满载乘客和货物起降。
加仑(117335升),777-200LR环球飞机的载油量为53440加仑(202287升)。
在航空公司的协助下,波音把777的翼展加大到了199英尺11英寸(60.9米),优化了机翼的性能。
777-200LR和777-300ER的机翼加装了6.5英尺长的斜削式翼尖,提高了机翼的整体气动性能。
斜削式翼尖有助于缩短起飞滑行距离、提高爬升性能并降低油耗。
材料777的几款机型采用了重量轻、成本低的新型结构材料。
例如,在机翼上部蒙皮和桁条采用经过改进的7055铝合金,这种材料比其它合金具有更大的抗压强度,能减轻重量,抗腐蚀性和疲劳强度也有所提高。
在 777飞机上,重量更轻的先进复合材料开发和生产取得了明显进展。
在垂直和水平尾翼上采用了碳纤维增强型树脂材料。
客舱的地板横梁也是由这些先进复合材料制成的。
复合材料还被用于整流罩等辅助结构上。
复合材料(包括树脂和粘结剂)占777飞机结构重量的9%,而在其它波音喷气机上约为3%。
波音公司的方案是采用71.30米的加长型机翼,新机翼的翼展将比波音747-8飞机的宽3.05米。
另一项新工艺是将原来的金属机翼改为碳纤维增强复合材料机翼。
较大的翼展将提高波音777-8X/-9X的升力,复合材料机翼在增加强度的同时也降低了新机型的空重。
波音公司初步估计,在航程小于14800千米/时,波音777-9X飞机的最大起飞重量至少能达到753000磅(约342吨)。
这将有效地稳固该系列飞机的市场竞争力,并在上述航程区间内保持对现有机型的载运能力的领先优势。
波音777X项目将采用新型碳纤维复合材料制造的机翼,这也包含3中方案:翼展71.1米加后掠式小翼(raked wingtip)、65米翼展加融合式翼梢小翼(blended winglets)、68.6米翼展架融合式翼梢小翼。
飞机机翼结构强度与疲劳寿命分析飞机机翼是支撑飞行器上升和下降的关键部件,机翼的结构强度和疲劳寿命对于飞机的飞行安全至关重要。
本文将对飞机机翼结构强度和疲劳寿命进行分析,并探讨一些提高机翼寿命的方法。
一、飞机机翼结构强度分析飞机机翼所承受的载荷主要有弯矩、剪力和轴力。
机翼的结构设计需要能够承受这些载荷,并保持足够的强度,以应对正常飞行和特殊情况下的负荷要求。
首先,机翼在飞行过程中承受的弯矩是主要的载荷。
弯矩是由飞行器的重量、飞行速度和操纵力所引起的。
根据弯矩大小和分布,机翼的受力情况可以被理解为在弯曲载荷下的杆件受力。
因此,机翼需具备足够的抗弯刚度和弯曲强度。
其次,机翼还需承受来自飞机不同部分及外界环境力的剪力和轴力。
剪力和轴力主要集中在机翼的连接点和边缘处。
为了保持结构的强度,机翼需要足够的抗剪刚度和抗轴向压力的能力。
为了满足机翼的结构强度要求,现代飞机使用了许多先进的材料和结构设计。
轻质高强度的复合材料广泛应用于机翼结构中,以减少重量和提高强度。
同时,还采用了刚性的桁架结构和合理的加强筋布置来增强机翼的强度。
二、飞机机翼疲劳寿命分析机翼的疲劳寿命是指机翼能够承受的循环载荷次数。
在实际飞行中,机翼会经历大量循环载荷,如起飞、飞行和着陆等过程中的载荷变化。
这些循环载荷会导致机翼产生疲劳损伤,进而影响机翼的性能和安全性。
疲劳寿命的计算基于材料的疲劳性能和实际载荷的统计分析。
材料的疲劳性能可以通过疲劳试验获得,包括疲劳极限、疲劳裂纹扩展速率等参数。
而载荷的统计分析则是通过统计飞机在特定飞行阶段和任务中的载荷数据得到。
传统的疲劳寿命分析方法是基于正常设计工作条件下机翼的寿命。
统计分析结果表明,飞机机翼的疲劳寿命取决于机翼的载荷历史和载荷幅值。
因此,正确预测和分析机翼的载荷是提高机翼寿命的关键。
为了提高机翼的疲劳寿命,工程师们采取了多种措施。
首先,优化机翼的结构设计,减少应力集中和疲劳敏感区域。
其次,使用先进的传感器和监测技术,实时监测机翼的状态和疲劳损伤。
飞机机翼力学分析报告分析对象:飞机机翼1. 引言这份报告旨在对飞机机翼的力学性能进行分析。
飞机机翼作为飞行器的重要部件,其设计和性能直接影响飞机的飞行稳定性和操纵性。
通过对机翼的力学分析,我们可以了解其受力特点、承受载荷的能力以及变形行为等关键信息,为机翼的设计和优化提供理论基础。
2. 飞机机翼的结构和受力特点飞机机翼一般由前缘、后缘、翼型、翼剖面、副翼等组成。
机翼在飞行过程中受到多种力的作用,主要包括升力、阻力、重力和扭矩等。
升力是机翼最重要的力,其大小取决于机翼的形状、攻角和气动特性。
阻力是飞机抵抗空气流动阻力的力,其大小与机翼的形状和飞机速度等因素有关。
重力是机翼受到的向下拉的力,需通过升力来平衡。
扭矩是由于升力和重力的不对称而产生的力矩。
3. 机翼的载荷和应力分析在飞行过程中,机翼承受着各种载荷,如静载荷、动载荷和翼尖效应等。
静载荷主要由于飞机的重量和加速度产生,通过结构强度的设计要求来确定最大静载荷。
动载荷则主要由风荷载、机体振动和机动态飞行产生,需要对机翼进行动力学分析,并考虑疲劳寿命。
翼尖效应是指机翼尖部产生的较大气动力和涡流,需要进行有限元分析和实验验证。
对于以上载荷,机翼应力分析可以通过数值模拟和试验方法进行。
4. 机翼的结构变形分析在受到外力作用下,机翼会发生一定的弯曲和扭转变形。
这些变形会对机翼的性能产生直接影响。
通过数值模拟和实验手段,可以分析机翼的刚度和变形情况,进而评估其设计质量。
此外,机翼的变形还与材料的选择和加工工艺等因素相关。
5. 结论飞机机翼作为飞行器的关键部件,在飞行过程中承受着重要的力学载荷。
对机翼的力学分析有助于了解其受力特点、承受载荷的能力以及变形行为等关键信息。
通过合理的分析和优化设计,可以提高机翼的性能和飞行安全性。
因此,在飞机机翼设计和改进过程中,力学分析是一项必不可少的工作。
(注:此报告内容仅供参考,具体分析和结论需根据实际情况进行补充和调整。
飞机机翼翼型解析近日,网上有传我国J-20战斗机改装前掠翼版,并且配有想象图,象机翼“前掠”、“后掠”等名词,如果不配图,很多菜鸟级军迷可能还不知道是什么个翼型。
现在,我想从固定翼飞机和直升机两个方面来对各种机翼进行简单剖析。
一、固定翼飞机翼型。
1、固定翼飞机机翼大布局分为:常规布局、大三角翼布局、鸭翼布局。
常规布局就是我们常见的飞机,是目前世界上应用最广泛的一种翼型。
常规布局飞机的特点是前翼大、后翼小,机尾有尾垂,这些都是最基本的。
常规布局仍存在一些看起来不一样的地方飞是尾垂仍有几个式样,如:大型客机和运输机尾垂顶部有小翼,现代三代、四代战斗机多采用双尾垂,而二代以前的战斗机几乎都是单尾垂的。
很多大型飞机主翼稍部都有一个小的上翘,称为翼稍小翼;之所以做这个小翼是因为设计师们发现,飞机尖细的翼稍高速划过空气时会剧烈撕裂空气并形成紊流,而紊流对飞机的升力和高速性都造成了明显的不利影响,如果消除这样的紊流将对减小飞机的燃料消耗起到很大作用,所以现有多大型飞机都设有小翼,而战斗机之所以很少有翼稍小翼是因为小翼对飞机来说本身是一个增重,大型飞机由于自身重量大对这样小的增重不太敏感,而战斗机起飞垂量低,对超重非常敏感,设计翼稍小翼给战斗机带来的好处和飞机增重带来的小利影响基本持平或者大于收益,所以战斗机飞不再设翼稍小翼了。
现代很多战斗机翼尖可挂格斗导弹,如SU-27、J-15、F-16等等,当这些飞机翼尖不挂导弹时从减轻飞机重量来考虑应该拆掉翼稍挂架,但很多飞行中的战斗机并不拆除这一对挂架,主要原因就是这对挂架虽然会增加飞机自重,但在飞行时却起到翼稍小翼的作用,两相抵消后虽然没有多大增益但增重后对飞行的影响也不大,不拆除挂架还减少了一些维护费,所以很多战斗机平时也保留了这对挂架。
部分中型运输机改装的特种机尾翼两侧加了两到四块垂直方向安装的小板称为“端板”,端板的作用主要是增强飞机飞行的气动性,如美军E-2预警机为了方便地放进机库而降低了垂尾高度,而垂尾的一个重要作用就是平飞是改变飞行方向,垂尾降低后飞行转向性能变差了,为了弥补这个据点,增加垂尾是很普遍的方法,E-2预警机在增加垂尾后可以在降低垂尾高度的同时维持了飞机转向性能。
飞机机翼力学分析报告飞行器制造083614 孙诚骁一概述机翼的主要功用是产生升力,以支持飞机在空中飞行;同时也起一定的稳定和操纵作用。
是飞机必不可少的部件,在机翼上一般安装有飞机的主操作舵面:副翼,还有辅助操纵机构襟翼、缝翼等。
另外,机翼上还可安装发动机、起落架等飞机设备,机翼的主要内部空间经密封后,作为存储燃油的油箱之用。
1.受力形式机翼主要受两种类型的外载荷:一种是以空气动力载荷为主,包括机翼结构质量力的分布载荷;另一种是由各连接点传来的集中载荷。
这些外载荷在机身与机翼的连接处,由机身提供的支反力取得平衡。
2.主要单元纵向元件有翼梁、长桁、墙(腹板)横向元件有翼肋(普通翼肋和加强翼肋)以及包在纵、横元件组成的骨架外面的蒙皮二建立实体模型机翼型号:NACA 2414;矩形翼共5根肋,间距100mm,弦长550mm,梯形翼共12根肋(包括与矩形翼重复的翼肋),间距100mm,翼梢弦长318mm,前缘直径8mm,厚度1mm通过向patran软件导入翼型初始模型,运用patran的3d建模功能,对初始模型添加后墙,前缘和主梁,最后得到3d机翼模型三有限元划分对已经建立好的机翼模型进行网格划分,后墙及翼肋后半部分采用粗粒度三角单元网格,value值采用15 。
翼肋前半部分、前缘采用细粒度三角单元网格,value值采用10。
主梁采用实体网格,采用自动生成的value。
划分成功后删除重复节点就得到了分析模型。
四加载网格划分完成之后对其进行加载:支撑条件为翼根固结,受力形式为翼肋和梁交线中点处受到Z轴方向升力。
机翼上气动载荷分布表(表中编号X的意义为翼根处翼肋的右边第X根翼肋)五材料性能及属性机翼结构材料的选择单元类型运用配套的nastran软件对机翼进行计算,主要计算量有总体应力,主梁应变,翼肋的面应力(机翼应变图)(主梁应力)(翼肋应力)经计算后发现机翼主梁根部受力最大,打到51.3MPa,翼肋也是根部受力最大,打到5.17MPa,总体变形的最大量在翼梢处,为2.66mm。
物理机翼知识点总结大全在航空航天领域,机翼是飞机的重要部件,它不仅能提供升力,还能影响飞机的稳定性和操控性能。
本文将对机翼的诸多知识点进行全面总结,包括机翼的结构、气动力学原理、机翼设计及影响因素等内容,以期为读者提供全面深入的了解。
一、机翼的结构1. 机翼的基本结构机翼是飞机上最重要的部件之一,其主要结构包括翼型、翼剖面、前缘后缘、翼梁、翼肋、翼壁等。
翼型是机翼的横截面形状,其设计影响着机翼的气动性能,通常采用NACA翼型。
前缘是机翼前部的边,通常是圆滑的弧形,以减小气流的阻力。
后缘是机翼后部的边,通常是锐利的切割,以减小气流的漩涡。
2. 机翼的组成部件机翼由翼梁、翼肋、翼翼壁、前后翼轮、边缘各种部件组成,翼梁是机翼的骨架,用于承受飞行中产生的各种荷载,翼肋则用于连接翼壁和翼梁,起到支撑和定位作用。
3. 机翼的操纵系统机翼的操纵系统包括副翼、襟翼、缝翼以及襟翼。
副翼用于控制飞机在横滚轴的转向,襟翼用于控制飞机在俯仰轴的转向,缝翼和襟翼用于增加机翼的升力。
二、气动力学原理1. 升力和阻力在飞行过程中,机翼产生的升力能够支持飞机的飞行,而阻力则是机翼在空气中运动时产生的摩擦力。
升力和阻力是机翼气动力学特性的重要指标,其大小与机翼的气动外形、攻角、翼面积等因素有关。
2. 机翼的气动性能机翼的气动性能由其空气动力学特性决定,包括升力系数、阻力系数和升力阻力比等参数。
升力系数和阻力系数是描述机翼升力和阻力大小的参量,升力阻力比是衡量机翼气动性能优劣的重要指标。
3. 攻角和失速攻角是指机翼载荷方向与机体坐标系的夹角,攻角的变化会直接影响机翼的升力和阻力。
失速是机翼在攻角过大时突然丧失升力的现象,会导致飞机失去升力支撑而坠机。
三、机翼设计及影响因素1. 翼型设计翼型设计是机翼设计的核心内容之一,通常采用数学模型对翼型进行优化设计,以实现最佳的气动性能。
NACA翼型是机翼设计中经常采用的标准翼型,其曲线的参数能够有效地描述翼型的气动特性。
飞机机翼气动弹性特性分析随着航空工业的快速发展,对于飞机的性能和安全性要求也日益提高。
飞机机翼的气动弹性特性是影响飞行性能和安全性的重要因素之一。
本文将对飞机机翼的气动弹性特性进行分析,从而更好地了解飞机的飞行特性和安全性。
1. 弹性特性的重要性飞机机翼的弹性特性对于飞行姿态、稳定性和操纵性都具有重要影响。
机翼在飞行中受到气动载荷的作用,而机翼的形变则会对气动力产生影响。
因此,了解机翼的弹性特性对于飞机的设计和操作至关重要。
2. 气动载荷和机翼形变的关系飞机在飞行过程中受到气动载荷的作用,而机翼的形变又会对气动载荷产生影响。
机翼的弹性特性可以通过对气动载荷和机翼形变之间的关系进行分析来研究。
飞机机翼的形变可以通过风洞试验、数值模拟或者结构分析等方法来获取,然后将这些数据与实际飞行载荷进行对比,从而得到机翼的弹性特性。
3. 气动弹性分析的重要参数在飞机机翼的气动弹性分析中,有一些重要的参数需要考虑。
首先是机翼的弹性形变,这可以通过应变测量、位移测量等方法来获取。
其次是机翼的气动载荷,这可以通过压力测量、力传感器等方法来获取。
最后是机翼的气动力学特性,包括升力系数、迎角等参数,这些可以通过风洞试验或者数值模拟来获取。
4. 气动弹性分析的方法和工具在飞机机翼的气动弹性分析中,有多种方法和工具可供选择。
一种常用的方法是有限元分析,它可以对机翼的结构和弹性特性进行建模和分析。
另一种方法是基于神经网络的数值模拟,它可以通过大量的样本数据来推导机翼的弹性特性。
此外,还可以使用计算流体力学(CFD)方法对机翼的气动特性进行模拟和分析。
5. 气动弹性分析的应用飞机机翼的气动弹性分析在飞机设计和飞行控制中有着广泛的应用。
首先,在飞机的设计阶段,可以通过气动弹性分析来改进机翼的结构和形状,以提高飞行性能和安全性。
其次,在飞机的操纵和控制中,可以利用气动弹性分析来优化飞行控制系统,提高飞机的操纵性和稳定性。
结论飞机机翼的气动弹性特性分析是研究飞机飞行性能和安全性的重要方面。
飞机机翼结构分析【摘要】机翼是飞机的一个重要部件,其主要功用是产生升力。
随着新材料、新技术、新工艺在飞机设计中的广泛应用,现代飞机机翼设计已有新的突破。
本论文主要阐述了飞机机翼的功用及其翼面结构;机翼由副翼、前缘缝翼、襟翼、扰流板组成,从机翼的空气动力载荷到机翼的总体受力,详细的描述了机翼的外载特点;最后介绍了飞机机翼的典型构件并对其传力进行分析。
关键词:飞机机翼结构翼面Abstract:The aircraft wing is an important component, whose main function is to generate lift. With new materials, new technology and new technology in aircraft design in the wide application of modern aircraft wing design has been a new breakthrough. This thesis describes the function of the aircraft wing and the wing structure; wing from the aileron, leading edge slats, flaps, spoilers composition, the aerodynamic loads from the wing to the wing's overall force, detailed description of the outer wings contain features; Finally the typical components of the airplane wing, and its force transmission analysis.Key words: airplane Wing structure Wing前言航空技术是高度综合的现代科学技术。
机翼尾翼总结1. 引言机翼和尾翼是飞机的关键部件,它们起到支撑、稳定和操控飞机的作用。
在设计和制造飞机时,机翼和尾翼的选择和优化非常重要。
本文将对机翼和尾翼的功能、构造和优化方法进行总结和分析。
2. 机翼机翼是飞机的主要承载部件,其形状和设计对飞机的性能具有重要影响。
以下是机翼的一些关键参数和特点:•翼展:机翼的横向跨度,范围从翼根到翼尖。
翼展越大,飞机的横向稳定性越好。
•翼型:机翼的横截面形状,常见的翼型有对称翼型和非对称翼型。
对称翼型适合低速飞行,而非对称翼型适合高速飞行。
•升力分布:机翼上升力的分布情况,影响飞机的升力和稳定性。
常见的升力分布形式有矩形翼、梯形翼和椭圆翼。
•扭转:机翼在飞行中可能发生的形变,会对机翼的升力和阻力产生影响。
合理的扭转设计可以减小阻力,提高机翼的性能。
•翼尖效应:机翼靠近翼尖的部分,由于气流的压缩和加速导致升力增加。
合理设计翼尖可以提高机翼的升力性能和减小阻力。
3. 尾翼尾翼是飞机的稳定性和操控性的关键部件,主要包括垂直尾翼和水平尾翼。
以下是尾翼的一些关键参数和特点:•垂直尾翼:位于飞机尾部的垂直翼面,主要用于稳定飞机的方向。
垂直尾翼的面积越大,飞机的方向稳定性越好。
•水平尾翼:位于飞机尾部的水平翼面,主要用于控制飞机的俯仰姿态。
水平尾翼的面积和形状对飞机的操控性能有重要影响。
•临界速度:飞机在不同速度下的最大可用尾翼面积。
超过临界速度,过高的尾翼面积可能导致尾翼失速,影响飞机的控制性能。
•尾翼布局:垂直尾翼和水平尾翼的相对位置和角度,影响飞机的稳定性和操控性能。
常见的尾翼布局包括T字形、V字形和单垂直尾翼。
4. 机翼和尾翼优化为了提高飞机的性能和效率,机翼和尾翼的优化是非常关键的工作。
以下是一些常见的机翼和尾翼优化方法:•翼型优化:通过改变翼型的形状和参数,可以提高机翼的升力和减小阻力。
常见的优化方法包括改变翼型厚度、弯度和前缘后掠角等。
•扭转优化:合理的扭转设计可以减小阻力,提高机翼的性能。
空客A380空中客车A380是迄今世界上正在生产之中的尺寸最大、客/货容量最高的喷气客机。
A380飞机由法、德、英和西班牙等国飞机制造商共同研制。
其中法国制造驾驶舱、中机身、发动机挂架并负责总装;德国提供前中机身、后机身、垂直安定面和方向舵;英国制造机翼主壁板、前轮和刹车以及襟翼导轨梁;西班牙负责生产机翼/机身整流罩、机腹整流罩和固定水平尾翼、水平尾翼前后缘和翼肋以及机翼翼肋。
下图为商用飞机机翼机翼盒主要结构一般而言:运输机上多数采用上单翼(便于装货),而空客A380属于运输机它被称为空中巨无霸。
空客在A380在设计中不仅解决了巨型结构尺寸所带来的一些工程技术问题,而且采用大量的新型结构材料,减轻了结构重量,并在整体设计中率先对机体进行计算流体力学设计(CFD)和优化。
A380巨大的机翼从翼根到翼尖足足有36.6米长,根部弦长为17.7米,比A320一侧机翼的翼展还要长。
面对这样的巨型升力面,设计人员在机翼设计过程中,除了要考虑上述FAA提出的80米见方的机场空间限制之外,在机翼尺寸和外形设计中还要考虑很多其他限制条件造成的影响。
例如,机翼的根梢比要受到机翼面积和翼根弦长两方面的约束限制。
而后者本身又需要满足FAA提出的飞机两个舱门之间的最大间距不得超过18.3米的规定。
这样一来,A380的应急出口需设在上层舱的前门,应急逃离滑梯必须位于机翼前、后缘的上面。
在这些限制条件下,机翼最终的面积为845平方米,比目前的波音747的524平方米大了很多。
A380机翼的襟翼和缝翼设计,要达到使A380能以低于140节速度进场的性能目标。
同时,最终确定的机翼尺寸要使之具有能够承受1.3g以上的抖振发生裕度。
前缘襟翼两段前缘下偏装置是在设计的后期才增加的,前缘襟翼下偏的角度位置是由翼根的位置确定,为了有助于改善飞机的起飞性能,目前这种新的前缘襟翼装置已经取代了空客最初设计的3.6米长的内侧机翼边条。
A380机翼与早期空客飞机的设计上有所不同,A380的大部分翼肋都与机翼的后梁垂直连接,几乎一直到翼根处也是如此。
飞机机翼设计分析报告引言飞机机翼是飞机最重要的组成部分之一,对飞机的飞行性能和稳定性有着至关重要的影响。
本报告将对飞机机翼的设计进行详细的分析和评估,以期得出最优的设计方案。
设计目标飞机机翼的设计目标包括以下几个方面:1. 升力的产生和控制:机翼应当能够产生足够的升力以支持飞机的重量,并通过可调节的控制面来控制升降舵。
2. 阻力的减小:机翼的空气动力学设计应当尽量减小阻力,以提高飞机的燃油效率和速度。
3. 飞行稳定性:机翼的设计应当保证飞机在各种飞行姿态下都能保持稳定。
这包括在起飞、飞行中和着陆时的各种工况。
设计分析翼型选择机翼的翼型选择是机翼设计的重要环节之一。
不同的翼型具有不同的升力和阻力特性。
常见的机翼翼型包括对称翼型、凸翼翼型和凹翼翼型等。
在选择翼型时,需要综合考虑升力系数、阻力系数、迎角范围和稳定性等因素。
通过风洞实验和数值模拟等手段,可以评估不同翼型在各项性能指标上的优劣,并选取最适合飞机任务的翼型。
扇形翼设计扇形翼是一种近年来发展起来的新型机翼设计方案。
扇形翼通过将机翼的横截面形状变为扇形,可以同时兼顾高升力和低阻力。
扇形翼的设计要点包括扇形角度、缘翼比和后掠角等参数。
通过优化这些参数,可以使扇形翼在不同飞行条件下都表现出较好的性能。
控制面设计机翼的控制面主要包括副翼和升降舵。
副翼用于控制滚转,而升降舵用于控制俯仰。
在控制面设计中,需要考虑操纵力和操纵效率两个因素。
较大的操纵力可以提供较强的操纵能力,但也会增加操纵系统的复杂度。
较高的操纵效率可以使飞机更敏捷,但也会增加一定的阻力。
结构强度设计机翼的结构强度设计是确保机翼能够承受各种载荷和飞行工况的重要因素之一。
在结构强度设计中,需要考虑机翼的整体刚度、材料强度和疲劳寿命等因素。
通过有限元分析和实验验证等手段,可以评估机翼的结构强度,并进行合理的优化设计。
结论通过对飞机机翼的设计分析,可以得出以下结论:1. 翼型选择是机翼设计的重要环节,不同翼型具有不同的特性,需要综合考虑各项性能指标进行选择。
机翼的名词解释机翼是飞机的重要组成部分,承担着飞行时的升力和操纵的作用。
它通常由一块平面或曲面构成,固定在飞机的机身两侧。
机翼的形状和结构对飞行性能有着重要影响。
下面将通过对机翼的形状、构造和工作原理进行解释,帮助读者更好地理解机翼。
一、机翼的形状机翼的形状通常由其横截面决定。
常见的机翼横截面形状有矩形、梯形、箭形等。
矩形翼通常具有相对简单的结构,适用于低速飞行以及起降阶段。
梯形翼则能够在不同速度下保持更好的升力系数,适用于中低速情况下的飞行。
而箭形翼则因其良好的超音速性能而常被应用于高速飞行器,如喷气式客机和军用战斗机。
二、机翼的构造机翼的构造通常由前缘、后缘、弦长、翼面等组成。
前缘是机翼面相对于飞行方向的前沿,其形状对于机翼产生升力系数和抵抗的分布有着重要影响。
后缘是机翼面相对于飞行方向的后沿,其形状通常以平直或有一定的弯曲来减少阻力。
弦长则是机翼面从前缘到后缘的长度,对机翼的升力和阻力产生影响。
翼面则指机翼的表面,通常由金属或复合材料制成以提供强度和耐久性。
三、机翼的工作原理机翼的工作原理基于伯努利原理和牛顿第三定律。
当飞机在飞行时,机翼上下表面之间的流体流动速度存在差异。
上表面的流动速度较快,而下表面的流动速度较慢。
根据伯努利原理,速度较快的流体压力较低,而速度较慢的流体压力较高。
因此,机翼上下表面之间的压力差会产生一个向上的力,即升力。
此外,机翼的前缘和后缘形状也会影响机翼的升力。
当飞机的迎角增加时,即飞机的机头抬起,气流在机翼上的流动角度也会增加。
这样,气流在机翼上的曲率和速度变化也会增大,从而增加了升力。
然而,当迎角过大时,机翼可能会失去升力,导致失速。
机翼还可以通过襟翼、副翼等操纵装置调整升力和操纵性能。
襟翼通常位于翼面后缘,当襟翼下放时,会改变机翼的形状和有效弦长,从而增加升力。
副翼则位于机翼的尾部,可以通过上下偏转来改变飞机的横滚和俯仰姿态。
综上所述,机翼作为飞机的重要组成部分,其形状、构造和工作原理对飞机的性能有着重要影响。
飞机机翼结构浅析摘要飞机发明人美国人莱特兄弟说“每只鸟都是一名特级飞行员,谁要飞行,谁就得模仿鸟”的论述,对鸟的飞行动作,作了更仔细的观察研究,于1903年成功地发明了世界上有动力、可操纵的飞机,成为世界公认的飞机发明人。
飞机机翼结构和升力产生的机理与鸟翼的结构及产生升力的原理基本上是一致的。
飞机在发动机驱动下向前飞行时,流过上下翼面气流的流速不一致,上翼面流速快于下翼面,造成上翼面空气压力低于下翼面,从而使机翼产生升力,当升力大于飞机的重力时飞机就能升空飞行了。
由此可见机翼的作用非同寻常,下面我们来看一下究竟。
本文主要介绍机翼的功用、机翼的设计标准以及对机翼典型零件的分析来对机翼的构造和翼型原理有一个更清楚的认识。
关键词:机翼功用、机翼设计、副翼、机翼元件Abstract: The Wright brothers invented the airplane who said Americans "Each bird is a super pilot, who will fly, who have to imitate the birds," the exposition of the birds flying, made a more detailed observational study, in 1903 successfully invented the world have power, maneuverability of aircraft, aircraft, the world recognized inventor. Aircraft wing structure and mechanism of lift generated by the structure of bird wings and produce lift are basically the same principle. Engine-driven aircraft in forward flight, the flow velocity of the upper and lower wing surface flow is inconsistent, on the wing faster than under the wing surface flow, causing surface air pressure below the wing under the wing surface, so that the wings produce lift, when greater than the gravity lift aircraft flying off the aircraft will be able to. This shows an unusual wing, let's look at what had happened. This paper describes the function of the wing, the wing's design standards and analysis of typical parts of the wing to the wing structure and airfoil theory have a better understanding.Key words: Function of the wing, wing design, flaps, wing components.1机翼的功用机翼是飞机的一个重要部件, 安装在机身上主要功用是产生升力。
当它具有上反角时, 可为飞机提供一定的横向稳定性。
在它的后缘, 一般布置有横向操纵用的副翼、扰流片等附翼。
为了改善机翼的空气动力效用, 在机翼的前、后缘越来越多地装有各种型式的襟翼、缝翼等增升装置, 以提高飞机的起飞着陆或机动性能。
机翼上常安装有起落架、发动机等其他部件。
近代歼击机和歼击轰炸机往往在机翼下布置多种外挂, 如副油箱和导弹、炸弹、火箭弹等军械设备。
机翼的内部空间常用来收藏起落架、放置一些小型设备、附件和储存燃油。
特别是旅客机, 为了保证旅客安全, 很多飞机不在机身内储存燃油, 而把燃油全部储存在机翼内。
放置燃油的油箱有整体油箱和软油箱两种, 为了减轻重量, 近代飞机机翼油箱很多为整体油箱(见图1-1)。
图1-1 机翼组成图2机翼的设计要求由于飞机是在空中飞行的,因此和一般的运输工具和机械相比,就有很大的不同。
飞机的各个组成部分要求在能够满足结构强度和刚度的情况下尽可能轻,机翼自然也不例外,加之机翼是产生升力的主要部件,而且许多飞机的发动机也安装在机翼上或机翼下,因此所承受的载荷就更大,这就需要机翼有很好的结构强度以承受这巨大的载荷,同时也要有很大的刚度保证机翼在巨大载荷的作用下不会过分变形。
其设计要求与飞机结构设计的五项基本要求是一致的, 只是各种部件因功用不同, 而侧重点有所不同。
2.1机翼的外形参数机翼主要用于产生升力, 因此满足空气动力方面的要求是首要的。
机翼除保证升力外, 还要求阻力尽量小(少数特殊机动情况除外) 。
机翼的气动特性主要取决于其外形参数(如展弦比、相对厚度、后掠角、翼型等) , 这些参数在总体设计时确定;结构设计则应从强度、刚度、表面光滑度等各方面来保证机翼气动外形要求的实现。
2.2机翼的重量、强度、刚度在外形、装载和连接情况已定的条件下, 重量要求是机翼结构设计的主要要求, 具体地说就是要设计出一个既能满足强度、刚度和耐久性要求, 又尽可能轻的结构来。
强度包括静强度、动强度和疲劳强度。
对于按“安全寿命”或“损伤容限”设计的机翼, 应在其受力构件布置、各连接关系设计、零构件细节设计以及关键件的可检性等各个环节中给予认真考虑, 以便为结构提供较长的寿命和较好的破损安全特性, 从而保证结构使用的可靠性。
机翼外载随过载系数的增大而增大。
通常各类飞机的最大、最小过载系数由强度规范规定, 如歼击机最大过载系数可达+ 7 ~+ 9 。
当飞机在高速飞行时, 很小的变形就可能严重恶化机翼的空气动力性能; 刚度不足还会引起颤振和操纵面反效等严重问题。
值得注意的是: 随着飞行速度的提高, 机翼所受载荷增大; 然而, 由于减小阻力等空气动力的需要, 此时机翼的相对厚度却越来越小, 再加上后掠角的影响, 致使机翼结构的扭转刚度、弯曲刚度越来越难保证, 这些都将引起机翼在飞行中的变形增加。
因此对高速飞机, 为满足机翼的气动要求, 刚度问题必须给予足够重视。
然而也正由于上述原因, 此时要解决好机翼的最小重量要求与强度、刚度要求之间的矛盾将更为困难。
这种矛盾促进了机翼结构的受力型式不断发展, 在以后的分析中我们将更清楚地看到这一点。
2.3机翼的使用、维护要求飞机应该使用方便, 便于检查、维护和修理。
对于按损伤容限设计的飞机, 还应满足相应的特殊要求。
当机翼结构作为整体油箱舱使用时, 必须保证燃油系统工作的高度可靠性。
当该可靠性要求与结构重量轻的要求相矛盾时, 应首先保证燃油系统的可靠性, 因为它涉及到飞行的安全性。
用作油箱舱的翼箱除满足一般的强度、刚度要求外, 应具有较高的疲劳强度、良好的破损安全性能, 并应妥善解决密封问题。
机翼的工艺性和经济性要求, 与一般飞机结构相同, 此处不再重复。
2.4机翼的外载特点2.4.1空气动力载荷空气动力载荷q a 是分布载荷, 单位为N/m2 。
它可以是吸力或压力, 直接作用在机翼表面上, 形成机翼的升力和阻力, 其中升力是机翼最主要的外载荷。
在各种设计情况下, 机翼的气动载荷的数值和分布情况是不同的, 因此其合力的大小、方向、作用点相应地也不相同, 并将影响机翼的受力情况。
2.4.2其他部件的集中载荷机翼上连接有其他部件(如起落架、发动机) 、副翼、襟翼等各类附翼和布置在机翼内、外的各种装载(如油箱、炸弹) 。
除了在以翼盒作为整体油箱情况下燃油产生的是分布载荷外, 由于这些部件、装载一般都是以有限的连接点与机翼主体结构相连, 因此, 不论是起落架传来的地面撞击力或副翼等翼面上的气动载荷, 以及其上各部件、装载本身的质量力(包括重力和惯性力) , 都是通过接头以集中载荷的形式传给机翼。
其中有些力的数值可能很大。
图2-1 机翼上所受的载荷机翼结构的质量力:机翼本身结构的质量力为分布载荷qc (P a) , 其大小与分布情况取决于机翼结构质量的大小和分布规律。
它的数值比气动载荷要小得多。
在工程计算中, 它的分布规律可近似认为与弦长成正比。
上述提及的各种质量力的大小和方向还与飞机过载系数有关, 其方向与升力相反, 对机翼有卸载作用。
综上所述, 若以载荷形式分, 机翼的外载有两种类型。
一种是分布载荷, 以气动载荷为主, 还包括机翼本身结构的质量力, 这是机翼的主要载荷形式; 另一种是由各接头传来的集中载荷(力或力矩) 。
2.4.3机翼的总体受力机翼的各种外载, 总要在机翼、机身连接处, 由机身提供支持力来平衡。
因此在上述载荷作用下, 可把机翼看作是固定在机身上的一个“梁”。
当机翼分成两半, 与机身在其左右两侧相连时, 可把每半个机翼看作支持在机身上的悬臂梁; 若左右机翼连成一个整体时, 则可把它看作支持在机身上的双支点外伸梁。
这两种情况虽然在支持形式上有所不同, 但对外翼结构来说, 都可以看作悬臂梁。
但必须指出, 在把机翼看作为一个“工程梁”时, 它与材料力学课程中介绍的一般工程梁相比, 有其特殊性。
机翼高度(厚度)小, 但其弦向尺寸(相当于梁宽) 大多与翼展有相同量级(尤其是三角机翼) 。
而一般工程梁是指高度和宽度均比长度要小得多的单尺度梁, 这类梁仅注重沿长度方向分布的载荷。
而对于机翼, 弦向分布的载荷也很重要。
一般工程梁支承简单, 计算简化也容易。
而机翼在机身上的固定形式要复杂得多。
此外考虑到结构支承的弹性效应, 精确计算中, 应认为机身是一弹性支承。
各种外载在机翼结构中将引起相应的内力: 剪力Q、弯矩M 和扭矩M t 。
剪力Q n 和Q h 分别表示沿y 轴和x 轴的分量。
外载引起的弯矩分别为M n 和M h 。
此外由于外载合力作用点一般与机翼结构各剖面的刚心不重合, 因而还会引起相对于机翼刚心轴的扭矩Mt (见图2-2 ) 。
图2-2 机翼上所受的力矩和剪力这些统称为机翼的总体受力。
因为机翼的升力很大, 且作用在机翼刚度最小的方向上; 而阻力相对于升力要小得多, 且作用在机翼刚度最大的弦平面内, 因此在进行机翼结构受力分析时, 常着重考虑气动载荷沿垂直于弦平面的分量——升力引起的Q n 、M n 等。