第2章第3节飞机的基本结构.ppt

第二章 民用航空器,第三节 机体,第二章 第三节 民用航空器机体,机身,机翼,起落架,尾翼,飞机的各部分组成和功用,机翼-用来产生支持飞机重量的升力,使飞机能在空中飞行. 尾翼-用来操纵飞机俯仰或偏转,并保证飞机能平稳地飞行. 机身-机身用来装载人员物资和各种设备. 起落架-用于起飞、着陆滑跑和滑行,停放时支撑飞机. 动力装置-用来产生推力或者拉力,使飞机前进.,第二章 第三节 民用航空器机体,一、机翼,功用： 产生升力 （主要作用） 使飞机具有横侧安定性和操纵性 安装发动机、起落架、油箱及其它设备,第二章 第三节 民用航空器机体,1.机翼的四个部分,第二章 第三节 民用航空器机体,蒙皮 机肋 桁条 翼梁,机翼的结构,翼梁腹板,翼梁缘条,翼肋,桁条,蒙皮,第二章 第三节 民用航空器机体,2.分类,根据机翼在机身上安装的部位和形式，飞机可以分为 上单翼飞机（安装在机身上部） 中单翼飞机（安装在机身中部） 下单翼飞机（安装在机身下方） 目前的民航运输机大部分为下单翼飞机,第二章 第三节 民用航空器机体,上单翼飞机,第二章 第三节 民用航空器机体,下单翼飞机,中单翼飞机（多用于军用目的）,第二章 第三节 民用航空器机体,上单翼前视图,下单翼前视图,中单翼前视图,第二章 第三节 民用航空器机体,空客A380前视图,第二章 第三节 民用航空器机体,3.几个机翼部件的名词解释,安装角机翼装在机身上的角度，称为安装角。 安装角向上或向下，称为上反角或下反角。 上单翼飞机具有一定的下反角 下单翼飞机具有一定的上反角。,第二章 第三节 民用航空器机体,第二章 第三节 民用航空器机体,空客A380前视图,第二章 第三节 民用航空器机体,地面扰流板,前缘缝翼,地面扰流板,后缘襟翼,副翼,机翼,第二章 第三节 民用航空器机体,四个控制飞机气动力性能的装置,（1）副翼 装在机翼后缘外侧或内侧 可以上下旋转，用来操纵飞机的侧倾,第二章 第三节 民用航空器机体,飞机副翼,第二章 第三节 民用航空器机体,第二章 第三节 民用航空器机体,第二章 第三节 民用航空器机体,（2）缝翼,缝翼前缘缝翼是安装在基本机翼前缘的一段或者几段狭长小翼，是靠增大翼型弯度来获得升力增加的一种增升装置。,第二章 第三节 民用航空器机体,机翼前缘有五块缝翼,第二章 第三节 民用航空器机体,第二章 第三节 民用航空器机体,第二章 第三节 民用航空器机体,固定式缝翼,第二章 第三节 民用航空器机体,自动缝翼,第二章 第三节 民用航空器机体,前缘缝翼的作用,一是延缓机翼上的气流分离，提高了飞机的临界迎角，使得飞机在更大的迎角时才会发生失速； 二是增大机翼的升力系数。其中增大临界迎角的作用是主要的。在大迎角下，特别是接近或超过基本机翼的临界迎角时才使用，因为只有在这种情况下，机翼上才会产生气流分离。,第二章 第三节 民用航空器机体,升力公式 升力重力，飞机才能起飞 影响升力的因素 空气密度： 飞机空速：v 升力系数：Cy（迎角，上下表面弯曲情况） 机翼面积：S,升力公式,（不可控）,第二章 第三节 民用航空器机体,3000m,8000m,200公里/小时,500公里/小时,第二章 第三节 民用航空器机体,升力公式,升力公式 升力重力，飞机才能起飞 影响升力的因素 空气密度： 飞机空速：v 升力系数：Cy（迎角，上下表面弯曲情况） 机翼面积：S,（不可控）,第二章 第三节 民用航空器机体,（3)襟翼,装在机翼后缘的内侧，可以向外、向下伸出，这样就改变了机翼的形状和大小 在机翼上安装襟翼改变机翼的弯曲程度，可以增加机翼面积，提高机翼的升力系数,第二章 第三节 民用航空器机体,第二章 第三节 民用航空器机体,第二章 第三节 民用航空器机体,第二章 第三节 民用航空器机体,第二章 第三节 民用航空器机体,襟翼分类,普通襟翼,第二章 第三节 民用航空器机体,单缝襟翼,第二章 第三节 民用航空器机体,什么时候打开襟翼？,起飞和着陆阶段 当襟翼下放时，升力增大，同时阻力也增大 减少起飞和着陆滑跑距离。,第二章 第三节 民用航空器机体,什么时候关闭襟翼？,巡航平飞,第二章 第三节 民用航空器机体,第二章 第三节 民用航空器机体,4)扰流板,扰流板是铰接在翼面上表面的板 只能向上打开 1.使飞机能在空中迅速降低速度 2.在地面压紧地面,以空气动力制动飞机 3.当一侧打开时,和副翼作用类似,使一侧阻力上升,使飞机侧倾.,第二章 第三节 民用航空器机体,装置实物图,第二章 第三节 民用航空器机体,扰流板,第二章 第三节 民用航空器机体,扰流板,第二章 第三节 民用航空器机体,扰流板,第二章 第三节 民用航空器机体,扰流板,扰流板是铰接在翼面上表面的板 只能向上打开 1.使飞机能在空中迅速降低速度 2.在地面压紧地面,以空气动力制动飞机 3.当一侧打开时,和副翼作用类似,使一侧阻力上升,使飞机侧倾.,第二章 第三节 民用航空器机体,第二章 第三节 民用航空器机体,二、机身,龙骨梁,框架,前承压隔框,后承压隔框,地板,横向底部梁,后轮舱隔框,机翼后梁隔框,机翼前梁隔框,第二章 第三节 民用航空器机体,机身的结构形式,机身通常由大梁、桁条、隔框和蒙皮等组成。,早期的低速飞机普遍采用构架式机身； 目前的飞机则广泛采用了薄壳式机身。,第二章 第三节 民用航空器机体,在6000米以上的高空飞行,外界的气压太低,不能维持生命,要采用人工增加内部气压的机舱，称为增压舱。,气源：发动机引气。,座舱的压力高度：保持在3000米以下，保证旅客舒适。,问题：压差使飞机结构承受巨大的压力，2400米高度为0.76大气压，在12000米高度为0.19大气压，飞机外壳要承受0.56个大气压。,解决方法：机身的截面多采用圆形或由圆弧构成的其他形状,以均匀承担这种压力差。,第二章 第三节 民用航空器机体,机身的功用,在使用方面 应要求它具有尽可能大的空间，使它的单位体积利用率最高，以便能装载更多的人和物资，同时连接必须安全可靠。应有良好的通风加温和隔音设备；视界必须广，以利于飞机的起落。 在气动方面 它的迎风面积应减小到最小，表面应光滑，形状应流线化而没有突角和缝隙，以便尽可能地减小阻力。 在重量方面 在保证有足够的强度、刚度和抗疲劳的能力情况下，应使它的重量最轻。对于具有气密座舱的机身，抗疲劳的能力尤为重要。,第二章 第三节 民用航空器机体,第二章 第三节 民用航空器机体,三、尾翼,尾翼是飞机尾部的水平尾翼和垂直尾翼的统称. 垂直尾翼由固定的垂直安定面和可偏转的方向舵组成。 水平尾翼由固定的水平安定面和可偏转的升降舵组成。,第二章 第三节 民用航空器机体,垂直尾翼,第二章 第三节 民用航空器机体,第二章 第三节 民用航空器机体,第二章 第三节 民用航空器机体,第二章 第三节 民用航空器机体,水平尾翼,水平尾翼简称平尾，安装在机身后部，主要用于保持飞机在飞行中的稳定性和控制飞机的飞行姿态。 水平尾翼由固定的水平安定面和可偏转的升降舵组成。,第二章 第三节 民用航空器机体,第二章 第三节 民用航空器机体,对尾翼的主要要求,保证飞机平衡和具有必要的安定性及操纵性 强度和刚度足够而重量轻 尾翼载荷对机身的扭矩应尽可能小,第二章 第三节 民用航空器机体,四.起落架,起落架就是飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时用于支撑飞机重力，承受相应载荷的装置.,第二章 第三节 民用航空器机体,固定式,可收放式,第二章 第三节 民用航空器机体,起落架的主要作用,承受飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时的重力 承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的撞击和颠簸能量 滑跑与滑行时的制动 滑跑与滑行时操纵飞机,第二章 第三节 民用航空器机体,起落架的布置形式,前三点式-这种起落架有一个前支柱和两个主起落架。并且飞机的重心在主起落架之前。在现代飞机中应用最为广泛的起落架布置形式就是前三点式。,第二章 第三节 民用航空器机体,前三点式起落架的主要优点,着陆简单，安全可靠 具有良好的方向稳定性，侧风着陆时较安全。地面滑行时，操纵转弯较灵活 无倒立危险，因而允许强烈制动，因此，可以减小着陆后的滑跑距离,第二章 第三节 民用航空器机体,前三点式起落架的缺点,前起落架的安排较困难，尤其是对单发动机的飞机，机身前部剩余的空间很小。 前起落架承受的载荷大、尺寸大、构造复杂，因而质量大。 着陆滑跑时处于小迎角状态，因而不能充分利用空气阻力进行制动。在不平坦的跑道上滑行时，超越障碍(沟渠、土堆等)的能力也比较差。 前轮会产生摆振现象，因此需要有防止摆震的设备和措施，这又增加了前轮的复杂程度和重量。,第二章 第三节 民用航空器机体,后三点式起落架,后三点式起落架的结构简单，适合与低速飞机。 目前这种形式的起落架主要应用于装有活塞式发动机的轻型、超轻型低速飞机上。,第二章 第三节 民用航空器机体,后三点式起落架优点,一是在飞机上易于装置尾轮。与前轮相比，尾轮结构简单，尺寸、质量都较小； 二是正常着陆时，三个机轮同时触地，这就意味着飞机在飘落(着陆过程的第四阶段)时的姿态与地面滑跑、停机时的姿态相同。也就是说，地面滑跑时具有较大的迎角，因此，可以利用较大的飞机阻力来进行减速，从而可以减小着陆时的滑跑距离。,第二章 第三节 民用航空器机体,后三点式起落架缺点,在大速度滑跑时，遇到前方撞击或强烈制动，容易发生倒立现象。 如着陆时的实际速度大于规定值，则容易发生“跳跃”现象。 在起飞、降落滑跑时是不稳定的。 在停机、起、落滑跑时， 前机身仰起，因而向下 的视界不佳。,第二章 第三节 民用航空器机体,自行车式起落架,自行车式起落架的两个主轮都在机身轴线上，飞行时直接收入机身内，而只在左右机翼下各装一个较小的辅助轮。,第二章 第三节 民用航空器机体,第二章 第三节 民用航空器机体,多支柱式,第二章 第三节 民用航空器机体,B747的多支柱式起落架,起落架的结构形式,构架式-多应用于轻型低速飞机和直升机.,第二章 第三节 民用航空器机体,支柱套筒式,第二章 第三节 民用航空器机体,撑杆,撑杆,活塞杆,减震支柱,扭力臂,支柱式起落架结构示意,摇臂式,第二章 第三节 民用航空器机体,收放动作筒,承力支柱,摇臂,减震器,摇臂式起落架结构示意,起落架减震装置,组成: 轮胎和减震器 功用: 减少飞机在着陆接地和地面运动时所受的撞击力,并减弱飞机因撞击而引起的颠簸跳动. 减震原理: 产生尽可能大的变形来吸收撞击动能,减少撞击力;尽可能快地消散能量,使碰撞后的颠簸跳动迅速停止.,第二章 第三节 民用航空器机体,第二章 第三节 民用航空器机体,