第1章 飞机结构与设施
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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。
机结构1.1.概述固定机翼飞机的机体由机身、机翼、安定面、飞行操纵面和起落架五个主要部件组成。
直升机的机体由机身、旋翼及其相关的减速器、尾桨(单旋翼直升机才有)和起落架组成。
机体各部件由多种材料组成,并通过铆钉、螺栓、螺钉、焊接或胶接而联接起来。
飞机各部件由不同构件构成。
飞机各构件用来传递载荷或承受应力。
单个构件可承受组合应力。
对某些结构,强度是主要的要求;而另一些结构,其要求则完全不同。
例如,整流罩只承受飞机飞行过程中的局部空气动力,而不作为主要结构受力件。
图1-错误!未指定顺序。
平飞时飞机的受载飞机作不稳定的平飞时,推力与阻力是不相等的。
推力大于阻力,飞机就要加速;反之,则减速。
由于在飞机加速或减速的同时,飞行员减小或增大了飞机的迎角,使升力系数减小或增大,因而升力仍然与飞机重力相等。
平飞中,飞机的升力虽然总是与飞机重力相等,但是,飞行速度不同时,飞机上的局部气动载荷(局部空气动力)是不相同的。
飞机以小速度平飞时,迎角较大,机翼上表面受到吸力,下表面受到压力,这时的局部气动载荷并不很大;而当飞机以大速度平飞时,迎角较小,对双凸型翼型机翼来说,除了前缘要受到很大压力外,上下表面都要受到很大的吸力。
翼型越接近对称形,机翼上下表面的局部气动载荷就越大。
所以,如果机翼蒙皮刚度不足,在高速飞行时,就会被显着地吸起或压下,产生明显的鼓胀或下陷现象,影响飞机的空气动力性能。
1.2.2.飞机在垂直平面内作曲线飞行时的受载情况飞机在垂直平面内作曲线飞行的受载情况如图1-2所示。
这时,作用于飞机的外力仍是飞机的重力、升力、阻力和发动机的推力。
但是,这些外力是不平衡的。
曲线飞行虽是一种受力不平衡的运动状θ)就是飞机图1-错误!未指定顺序。
飞机在水平转弯时的受载1.2.4. 飞机过载在曲线飞行中,作用于飞机上的升力经常不等于飞机的重量。
为了衡量飞机在某一飞行状态下受外载荷的严重程度,引出过载(或称载荷因数)这一概念。
第 1 章飞机客舱布局及设施介绍走进现代大型宽体客机得客舱,我们由衷地佩服飞机客舱设计人员所做出得贡献——她们在有限得空间内,尽可能通过柔与得灯光,合适得温度,舒适得座椅,精心设计得行李箱储物柜,操作便捷得厨卫设备,多种多样得娱乐服务设施,以及必备得应急设备,给人们提供了一个安全、方便、舒适得空中旅行环境。
而要保持这种良好得运行环境,则就是机务维修人员得职责所在。
在本章,我们将对飞机客舱部分得结构、各类飞机得布局,作一个介绍。
并按相关得ATA章节号,介绍飞机客舱内涉及到得一些重要系统。
1.1.机身客舱部分得结构每一种飞机机型,在设计过程中,可按用途得不同,设计成为客机、客货混合型与货机。
其内部得结构与布局将会有较大差别。
本教材主要讨论客机得客舱结构。
飞机得客舱,就是容纳乘客,并为乘客提供必要生活服务得区域。
现代喷气客机得机身较大,客舱内采用了越来越高得舒适表准。
一般而言,民用客机得客舱前起前客舱隔墙,后至后密封舱壁。
在它得前方,前客舱隔墙与天线罩舱壁之间为驾驶舱。
后密封舱壁得后面就是非增压得区域(参瞧:图1-1-1:“飞机后部得密封舱壁”)。
现代喷气客机得机身横截面形状大多为圆形,或接近圆形。
这就是因为圆形横截面机身得结构重量轻,工艺好,强度大。
而且由于机身直径大(5、1米—6、6米),从内部安排来说,采用圆形横截面已经能充分保证客舱得宽敞性,座位得安排能力与通融性,同时也能较好地保证货舱有足够得高度与宽度,安置集装箱与货盘,使整个机身内部容积得到有效利用。
飞机设计人员正试图设计出更多机身横截面形状不同得飞机,以容纳更多得旅客。
如扁圆形横截面、8字型横截面、横8字形横截面、竖椭圆形横截面等。
A380采用了竖椭圆横截面得设计方案,以便将机身客舱段分成上下三层。
(参瞧:图1-1-2:“各种形状得机身横截面设计”)现代喷气客机得机身内部一般分为两层,上层为客舱,下层为货舱与行李舱。
有些机型也将厨房设在下层。