《飞机结构与系统》各章复习要点

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。

1.载荷系数的定义用倍数的概念来表示飞机实际外力同重力之间的关系，是一个相对值。

表示飞机质量力与重力的比率。

2.飞行状态下和起飞着陆状态下载荷系统的区别3.什么是疲劳载荷？飞机上典型疲劳载荷有哪些？飞机长期使用---所受载荷多次重复---形成疲劳载荷。

这种作用会导致结构的疲劳破坏。

主要类型：1）突风载荷2）机动载荷3）增压载荷4）着陆撞击载荷5）地面滑行载荷6）发动机动力装置的热反复载荷7）地-空-地循环载荷8）其他4.什么是载荷谱？飞机在使用过程中结构承受载荷随时间的变化历程。

5.机身功用及外载，什么是增压载荷1）安置空勤组人员、旅客、装载燃油、武器、设备和货物；2）将机翼、尾翼、起落架及发动机连接在一起，形成一架完整的飞机。

增压载荷：增压舱内的空气压力与周围大气空气压力之差。

6.机身结构设计首要要求1) 需满足众多使用要求（最主要）；2) 总体协调性要好，这样有利于飞机减重；3) 保证结构完整性前提下的最小重量要求；4) 合理使用机身的有效容积，保证飞机性能；5) 气动力要求主要是减小阻力；6) 装载多，本身结构复杂，故对开敞性（便于维修）要求更高；7) 良好的工艺性、经济性要求；7.机身主要构件及其受力特性8.机身典型受力型式及其特点桁梁式：结构特点：有若干桁梁(如四根)，桁梁强；长桁少且弱，甚至可以不连续；蒙皮薄。

受力特点：机身弯曲引起的轴向力主要由桁梁承担；剪力由蒙皮承担。

在桁梁间布置大开口而不会显著影响机身抗弯强度和刚度。

桁条式：结构特点：无桁梁；长桁密且强；蒙皮较厚。

受力特点：机身弯曲引起的轴向力主要由桁条和较厚蒙皮组成的壁板承担；剪力由蒙皮承担。

不宜大开口，抗弯、扭刚度大；蒙皮局部变形小，有利于改善气动性能。

硬壳式：结构特点：无桁梁，无桁条；蒙皮厚，与少数隔框组成机身。

受力特点：机身总体弯、剪、扭引起的全部轴力和剪力由厚蒙皮承担；隔框用于维持机身截面形状，支持蒙皮、承担框平面内的集中力。

1.飞机的重心过载、使用过载、速压。

作用在飞机某方向的除重力之外的外载荷与飞机重量的比值，称为该方向的飞机重心过载，用n表示。

Y=n y*G，通常把飞机在飞行中出现的过载值n y称为使用过载，Y为升力。

2.飞机的机动飞行包线。

（p11）飞机允许的机动飞行状态都被限制在这一包线之内，这条包线就称为机动飞行包线。

3.机翼上的主要外载荷，机翼结构的主要构件及其作用、主要受力型式及其受力特点。

机翼主要受到两种类型的外载荷：一种是以空气动力载荷为主，包括机翼结构本身质量力的分布载荷，另一种是由各种连接点传来的集中载荷。

机翼一般由蒙皮，长桁，翼肋，翼梁，纵墙。

蒙皮的功用是形成流线型的机翼外表面，为了尽量减小机翼的阻力，蒙皮应力求光滑，为此应提高蒙皮的横向弯曲刚度，以减小它在飞行中的凹凸变形。

蒙皮受到垂直于其表面的局部气动载荷。

长桁：①支持蒙皮②提高蒙皮抗压和抗剪稳定性③承受由弯矩引起的部分轴力翼肋：①构成并保持机翼形状②把蒙皮和长桁传给它的空气动力载荷传递给翼梁腹板，而把空气动力形成的扭矩，通过铆钉以剪流的形式传递给蒙皮③支持蒙皮，长桁和翼梁腹板，提高他们的稳定性。

翼梁主要功用是承受机翼的剪力和部分或全部弯矩。

纵墙与蒙皮组成封闭的盒段来承受机翼的扭矩。

机翼的典型受力形式有：梁式，单块式，多腹板式或混合式等薄壁结构。

4.双梁式直机翼上气动载荷的传递。

作用在蒙皮上的空气动力载荷和传递传到长桁上的载荷向翼肋的传递传到翼肋上的载荷向翼梁的传递翼梁的受载蒙皮，腹板承受扭矩5.机身上的主要载荷。

飞机在飞行和着陆过程中，机身结构要承受由机翼，尾翼，起落架等部件的固定接头传来的集中载荷，这是机身结构的主要外载荷，通常可以分为对称载荷和不对称载荷。

6.液压传动，液压系统的主要特点。

液压传动是一种以液体为工作介质，利用液体静压能来完成传动功能的一种传动形式。

①液体不可压缩，在封闭的容器内进行②压力决定于负载③输出速度取决于流量③功率N=p*Q7.液压系统的组成（按元件功能、按分系统）。

基本名词：1、飞机过载：就是飞机在某飞行状态的升力与重力的比值。

4、飞机结构强度试验包括哪些内容？飞机结构强度试验包括静力试验、动力试验和飞行试验。

5、简述结构安全系数确定的基本原则。

原则是既保证结构有足够的强度，刚度又使重量最轻，目前飞机的受力结构主要使用铝合金材料，其强度极限约为比例极限的1.5倍。

6、薄壁结构：骨架加蒙皮，以骨架为基础的一种结构形式，强度、刚度大，重量轻，广泛应用在飞行器上。

7、机翼激振力：机翼扭转产生加剧弯扭振动的附加升力。

8、主操纵系统：是实施对副翼、升降舵和方向舵的操纵，供飞行员操纵飞机绕纵轴、横轴和立轴转动，改变或保持飞机的飞行状态。

10、增升装置：提高飞机起降（低速）时的升力特性的装置，主要有前缘襟翼和后缘襟翼11、操纵力感觉装置：操纵力感觉装置也叫载荷感觉器或加载机构，是为操纵杆提供定中力和模拟感力的装置。

12、座舱热载荷：维持座舱内温度恒定时，单位时间内传入或传出座舱的净热量为座舱热载荷。

13、气动除冰——气动除冰是机械式除冰的一种，气动法是给结冰翼面前缘的除冰带充以一定压力的空气，使胶带膨胀管鼓起而破碎冰层。

14、气热防冰——将加热的空气充入防冰管道，加热翼面，从而防止结冰的一种方法。

15、液体防冰——将冰点很低的液体喷洒在防冰部位，使其与过冷水滴混合后冰点低于表面温度而防止结冰16、国际防火协会将着火分为三类：A类指的是：纸、木材、纤维、橡胶及某些塑料等易燃物品。

B类指的是：——汽油、煤油、滑油、液压油、油脂油漆、溶剂等易燃液体着火着火；C类指的是：——供电与用电设备断路、漏电、超温、跳火等引发的着火；基本概念：4、飞机过载包括设计结构强度时规定的设计过载、飞行时允许的使用过载和随飞行状态变化实际过载。

5、为检查飞机结构在设计的使用条件下能否达到设计的承载能力，必须进行强度刚度试验，刚度试验包括静力试验、动力试验和飞行试验。

6、飞机载荷按其产生及作用特点可分为飞行载荷、地面载荷和座舱增压载荷。

直升机结构与系统复习资料2014一、飞行操纵系统1.软式操纵系统的组成部件及其作用软式传动机构：钢索、滑轮和钢索保护器、扇型轮/扇型摇臂、松紧螺套、钢索张力补偿器、导缆孔和导缆器。

1、钢索：。

只承受拉力，不能承受压力；用两根钢索构成回路，以保证舵面能在两个相反的方向偏转。

2、滑轮和钢索保护器：支持钢索、改变钢索的运动方向；保护钢索不会弹出滑轮槽。

3、扇形轮/扇形摇臂：支持钢索；改变钢索的运动方向；改变传动力的大小。

4、松紧螺套：调整钢索的预张力。

5、钢索张力补偿器：保持钢索的正确张力不随机体外载荷及周围气温变化而变化。

6、导缆孔和导缆器：防止操纵钢索与机身结构向影响和保持钢索的直线性。

2.总距操纵及周期变距操纵1、总距操纵是使旋翼的所有桨叶的桨距都同时等量改变，用以增加或减少旋翼升力。

即：提总距杆，桨距增加，升力增大；下放桨距杆，桨距减小，升力减少。

如前所述，桨距的变化会引起需用功率的变化，因此总距操纵是与发动机油门操纵联动的。

2、周期变距杆又称为驾驶杆，其功能是操纵桨盘平面的倾斜，实现直升机在水平方向上的飞行。

周期变距可以操纵除航向外的飞行状态和姿态的变化。

周期变距杆的运动方向与直升机运动响应的方向一致，也即与人反应感受一致。

3.操纵复合摇臂的作用和工作原理1、操纵复合摇臂的作用：保证总距与纵横向操纵独立。

2、工作原理：复合摇臂传递操纵输入至主旋翼伺服作动器，该作动器综合不同的操纵输入并传递到主旋翼。

总距操纵输入：总变距杆的活动传递到主轴的曲柄上，使所有3个较小曲柄一起移动，从而同时同量地将操纵输入传递到所有的主传动器上，增加或减小旋翼的有效力。

前后周期变距输入：前后操纵周期变距杆，只会将操纵传递到前后曲柄上。

该曲柄绕中心轴转动，并将操纵传递到前后作动器，作动器根据输入要求伸长或收缩，使倾斜盘绕固定扭力臂偏转，从而使主旋翼旋转面前倾或后仰。

横向周期变距输入：左/右横向操纵周期变距杆，会使一根输入操作杆向上移动，而另外一根向下移动，带动两个横向曲柄分别向上/下转动，从而使一个横向作动器伸长，另外一个作动器收缩，使倾斜盘侧转，最终使主旋翼旋转面向左或向右偏转。

飞机结构与系统（看⼏遍,背背就过）飞机的外载荷飞⾏时，作⽤在飞机上的外载荷主要有：重⼒、升⼒、阻⼒和推⼒ _分类：1. 飞机⽔平直线飞⾏时的外载荷2. 飞机做机动飞⾏时的外载荷（垂直平⾯、⽔平平⾯）3. 飞机受突风作⽤时的外载荷（垂直突风、⽔平突风）飞机的重⼼过载过载：作⽤在飞机某⽅向的除重⼒之外的外载荷与飞机重量的⽐值，称为飞机在该⽅向的飞机重⼼过载。

飞机的结构强度主要取决于y轴⽅向的过载n y=Y⁄G过载的意义通过过载值可求出飞机所受的实际载荷⼤⼩与其作⽤⽅向，便于设计飞机结构，检验其强度、刚度是否满⾜要求。

标志着飞机总体受外载荷的严重程度。

过载与速压最⼤使⽤过载：设计飞机时所规定的最⼤使⽤过载值，称为最⼤使⽤过载。

飞机在飞⾏中的过载值n y表⽰了飞机受⼒的⼤⼩。

通常把飞机在飞⾏中出现的过载值ny称为使⽤过载。

最⼤使⽤过载是在设计飞机时所规定的，它主要由飞机的机动飞⾏能⼒、飞机员的⽣理限制和飞⾏中因⽓流不稳定⽽可能受到的外载荷等因素确定的。

在某⼀个特定的⾼度，由于发动机的推⼒有限，所以所能达到的速度有限，因此所能达到的速压也就有限。

使⽤限制速压：通常规定某⼀⾼度H o上对应的最⼤q值为使⽤限制速压。

最⼤允许速压：飞机在下滑终了时容许获得的最⼤速压，称为最⼤允许速压（强度限制速压）。

最⼤允许速压⽐使⽤限制速压更加重要。

飞机飞⾏中不能超过规定的速压值，否则，飞机会由于强度、刚度不⾜⽽使蒙⽪产⽣过⼤的变形或者撕离⾻架，有时还可能引起副翼反效，机翼、尾翼颤振现象。

速压和过载的意义过载的⼤⼩⼀⼀飞机总体受⼒外载荷的严重程度速压的⼤⼩⼀⼀飞机表⾯所承受的局部⽓动载荷的严重程度因此，由最⼤使⽤过载和最⼤允许速压所确定的飞机强度和刚度，反映了飞机结构的承载能⼒。

飞⾏包线⼀系列飞⾏点的连线。

以包络线的形式表⽰允许航空器飞⾏的速度、⾼度范围。

同⼀翼型，机翼的迎⾓与升⼒系数⼀⼀对应。

要确定飞机的严重受载情况，就要同时考虑过载ny、速压q和升⼒系数Cy的⼤⼩。