【簡介:】本篇文章給大家談?wù)劇讹w機(jī)邊框的相關(guān)圖片》對應(yīng)的知識點(diǎn),希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、為什么飛機(jī)外殼采用小塊拼接的方式?
2、飛機(jī)的基本構(gòu)造?
3、這些航空知識你
本篇文章給大家談?wù)劇讹w機(jī)邊框的相關(guān)圖片》對應(yīng)的知識點(diǎn),希望對各位有所幫助。
本文目錄一覽:
- 1、為什么飛機(jī)外殼采用小塊拼接的方式?
- 2、飛機(jī)的基本構(gòu)造?
- 3、這些航空知識你知道嗎?
- 4、飛機(jī)各部位構(gòu)件的材料組成有哪些?
- 5、飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)?
為什么飛機(jī)外殼采用小塊拼接的方式?
一.構(gòu)架式機(jī)身,在早期的低速飛機(jī)上,機(jī)身的承力構(gòu)架都做成四緣條的立體構(gòu)架。為了減小飛機(jī)的阻力,在承力構(gòu)架外面,固定有整形用的隔框、桁條和布質(zhì)蒙皮(或木制蒙皮),這些構(gòu)件只承受局部空氣動力,不參加整個結(jié)構(gòu)的受力。
機(jī)身的剪力、彎矩和扭矩全部由構(gòu)架承受。其中彎矩引起的軸向力,由構(gòu)架的四根緣條承受;垂直方向的剪力由構(gòu)架兩側(cè)的支柱和斜支柱(或各對張線)承受;水平方向的剪力由上、下平面內(nèi)的支柱、斜支柱(或張線)承受;機(jī)身的扭矩,則由四個平面構(gòu)架組成的立體結(jié)構(gòu)承受。構(gòu)架式機(jī)身的抗扭剛度差,空氣動力性能不好,其內(nèi)部容積也不易得到充分利用。只有一些小型低速飛機(jī)機(jī)身采用構(gòu)架式機(jī)身。
二.硬殼式機(jī)身。硬殼式機(jī)身采用框架、隔框形成機(jī)身的外形,而蒙皮承受主要的應(yīng)力。硬殼式機(jī)身結(jié)構(gòu)沒有縱向加強(qiáng)件,因而蒙皮必須足夠強(qiáng)以維持機(jī)身的剛性。其主要問題是重量較重,現(xiàn)代飛機(jī)較少采用這種結(jié)構(gòu)。
三.半硬殼式機(jī)身
為了使機(jī)身結(jié)構(gòu)的剛度能滿足飛行速度日益增大的要求,需要使蒙皮參加整個結(jié)構(gòu)的受力。因此,目前的機(jī)身結(jié)構(gòu),廣泛采用了金屬蒙皮,并且將蒙皮與隔框、大梁、桁條牢固地鉚接起來,成為一個受力的整體,通常稱為半硬殼式機(jī)身。
在半硬殼式機(jī)身中,大梁和桁條用來承受彎矩引起的軸向力;蒙皮除了要不同程度地承受軸向力外,還要承受全部剪力和扭矩;隔框用來保持機(jī)身的外形和承受局部空氣動力,此外,還要承受各部件傳來的集中載荷,并將這些載荷分散地傳給蒙皮。
飛機(jī)的基本構(gòu)造?
飛機(jī)結(jié)構(gòu)一般由五個主要部分組成:機(jī)翼、機(jī)身、尾翼、起落裝置和動力裝置 (主要介紹機(jī)翼和機(jī)身)。
機(jī)翼
薄蒙皮梁式
主要的構(gòu)造特點(diǎn)是蒙皮很薄,常用輕質(zhì)鋁合金制作,縱向翼梁很強(qiáng)(有單梁、雙梁或多梁等布置).縱向長桁較少且弱,梁緣條的剖面與長桁相比要大得多,當(dāng)布置有一根縱梁時同時還要布置有一根以上的縱墻。該型式的機(jī)翼通常不作為一個整體,而是分成左、右兩個機(jī)翼,用幾個梁、墻根部傳集中載荷的對接接頭與機(jī)身連接。薄蒙皮梁式翼面結(jié)構(gòu)常用于早期的低速飛機(jī)或現(xiàn)代農(nóng)用飛機(jī)、運(yùn)動飛機(jī)中,這些飛機(jī)的翼面結(jié)構(gòu)高度較大,梁作為惟一傳遞總體彎矩的構(gòu)件,在截面高度較大處布置較強(qiáng)的梁。
多梁單塊式
從構(gòu)造上看,蒙皮較厚,與長桁、翼梁緣條組成可受軸力的壁板承受總體彎矩;縱向長桁布置較密,長桁截面積與梁的橫截面比較接近或略小;梁或墻與壁板形成封閉的盒段,增強(qiáng)了翼面結(jié)構(gòu)的抗扭剛度,為充分發(fā)揮多梁單塊式機(jī)翼的受力特性,左、右機(jī)翼最好連成整體貫穿機(jī)身。有時為使用、維修的方便,可在展向布置有設(shè)計(jì)分離面,分離面處采用沿翼盒周緣分散連接的形式將全機(jī)翼連成一體,然后整個機(jī)翼另通過幾個接頭與機(jī)身相連。
多墻厚蒙皮式(有時稱多梁厚蒙皮式,以下統(tǒng)簡稱為多墻式)
這類機(jī)翼布置了較多的縱墻(一般多于5個);蒙皮厚(可從幾毫米到十幾毫米);無長桁;有少肋、多肋兩種。但結(jié)合受集中力的需要,至少每側(cè)機(jī)翼上要布置3—5個加強(qiáng)翼肋。當(dāng)左、右機(jī)翼連成整體時,與機(jī)身的連接與多梁單塊式類似。但有的與薄蒙皮梁式類似,分成左右機(jī)翼,在機(jī)身側(cè)邊與之相連,此時往往由多墻式過渡到多梁式,用少于墻數(shù)量的幾個梁的根部集中對接接頭在根部與機(jī)身相連。
蒙皮
蒙皮的直接功用是形成流線形的機(jī)翼外表面。為了使機(jī)翼的阻力盡量小,蒙皮應(yīng)力求光滑,減小它在飛行中的凹、凸變形。從受力看,氣動載荷直接作用在蒙皮上,因此蒙皮受有垂直于其表面的局部氣動載荷。此外蒙皮還參與機(jī)翼的總體受力-它和翼梁或翼墻的腹板組合在一起,形成封閉的盒式薄壁結(jié)構(gòu)承受機(jī)翼的扭矩;當(dāng)蒙皮較厚時,它與長桁一起組成壁板,承受機(jī)翼彎矩引起的軸力。壁板有組合式或整體式。某些結(jié)構(gòu)型式(如多腹板式機(jī)翼)的蒙皮很厚,可從幾mm到十幾mm,常做成整體壁板形式,此時蒙皮將成為最主要的,甚至是惟一的承受彎矩的受力元件。
長桁
長桁(也稱桁條)是與蒙皮和翼肋相連的構(gòu)件。長桁上作用有氣動載荷。在現(xiàn)代機(jī)翼中它一般都參與機(jī)翼的總體受力—承受機(jī)翼彎矩引起的部分軸向力,是縱向骨架中的重要受力構(gòu)件之一。除上述承力作用外,長桁和翼肋一起對蒙皮起一定的支持作用。
翼肋
普通翼肋構(gòu)造上的功用是維持機(jī)翼剖面所需的形狀。一般它與蒙皮、長桁相連,機(jī)翼受氣動載荷時,它以自身平面內(nèi)的剛度向蒙皮、長桁提供垂直方向的支持。同時翼肋又沿周邊支持在蒙皮和梁(或墻)的腹板上,在翼肋受載時,由蒙皮、腹板向翼肋提供各自平面內(nèi)的支承剪流。
加強(qiáng)翼肋雖也有上述作用,但其主要是用于承受并傳遞自身平面內(nèi)的較大的集中載荷或由于結(jié)構(gòu)不連續(xù)(如大開口處)引起的附加載荷。
翼梁
翼梁由梁的腹板和緣條(或稱凸緣)組成(圖3.11)。翼梁是單純的受力件,主要承受剪力Q和彎矩M。在有的結(jié)構(gòu)型式中,它是機(jī)翼主要的縱向受力件,承受機(jī)翼的全部或大部分彎矩。翼梁大多在根部與機(jī)身固接。
縱墻
縱墻(包括腹板)的緣條比梁緣條弱得多,一般與長桁相近,縱墻與機(jī)身的連接為鉸接,腹板即沒有緣條。墻和腹板一般都不能承受彎矩,但與蒙皮組e799bee5baa6e79fa5e98193e78988e69d8331333365633839成封閉盒段以承受機(jī)翼的扭矩,后墻則還有封閉機(jī)翼內(nèi)部容積的作用。
機(jī)身
機(jī)身的主要功用是裝載乘員、旅客、武器、貨物和各種設(shè)備;還可將飛機(jī)的其它部件如尾翼、機(jī)翼及發(fā)動機(jī)等連接成一個整體。
桁梁式
桁梁式機(jī)身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是有幾根(如四根)桁梁,桁梁的截面面積很大。在這類機(jī)身結(jié)構(gòu)上長桁的數(shù)量較少而且較弱,甚至長桁可以不連續(xù)。蒙皮較薄。這種結(jié)構(gòu)的機(jī)身,由彎曲引起的軸向力主要由桁梁承受,蒙皮和長桁只承受很小部分的軸力。剪力則全部由蒙皮承受。
桁條式
這種型式機(jī)身的特點(diǎn)是長桁較密、較強(qiáng);蒙皮較厚。此時彎曲引起的軸向力將由許多桁條與較厚的蒙皮組成的壁板來承受;剪力仍全部由蒙皮承受。
硬殼式
硬殼式機(jī)身結(jié)構(gòu)是由蒙皮與少數(shù)隔框組成。其特點(diǎn)是沒有縱向構(gòu)件,蒙皮厚。由厚蒙皮承受機(jī)身總體彎、剪、扭引起的全部軸力和剪力。隔框用于維持機(jī)身截面形狀,支持蒙皮和承受、擴(kuò)散框平面內(nèi)的集中力。這種型式的機(jī)身實(shí)際上用得很少,其根本原因是因?yàn)闄C(jī)身的相對載荷較?。覚C(jī)身不可避免要大開口,會使蒙皮材料的利用率不高,開口補(bǔ)強(qiáng)增重較大。所以只在機(jī)身結(jié)構(gòu)中某些氣動載荷較大、要求蒙皮局部剛度較大的部位,如頭部、機(jī)頭罩、尾錐等處有采用。具體構(gòu)造也有用夾層結(jié)構(gòu)或整體旋壓件等形式。
(a)桁條式;(b)桁梁式;(c)硬殼式
1--長桁;2--桁梁;3--蒙皮;4--隔框
隔框
隔框分為普通框與加強(qiáng)框兩大類。
普通框用來維持機(jī)身的截面形狀。一般沿機(jī)身周邊空氣壓力為對稱分布,此時空氣動力在框上自身平衡,不再傳到機(jī)身別的結(jié)構(gòu)去。
加強(qiáng)框,其主要功用是將裝載的質(zhì)量力和其他部件上的載荷經(jīng)接頭傳到機(jī)身結(jié)構(gòu)上的集中力加以擴(kuò)散,然后以剪流的形式傳給蒙皮。
長桁與桁梁
長桁作為機(jī)身結(jié)構(gòu)的縱向構(gòu)件,在桁條式機(jī)身中主要用以承受機(jī)身彎曲時產(chǎn)生的軸力。另外長桁對蒙皮有支持作用,它提高了蒙皮的受壓、受剪失穩(wěn)臨界應(yīng)力;其次它承受部分作用在蒙皮上的氣動力并傳給隔框,與機(jī)翼的長桁相似。桁梁的作用與長桁相似,只是截面積比長桁大。
蒙皮
機(jī)身蒙皮在構(gòu)造上的功用是構(gòu)成機(jī)身的氣動外形,并保持表面光滑,所以它承受局部空氣動力。蒙皮在機(jī)身總體受載中起很重要的作用。它承受兩個平面內(nèi)的剪力和扭矩;同時和長桁等一起組成壁板承受兩個平面內(nèi)彎矩引起的軸力,只是隨構(gòu)造型式的不同,機(jī)身承彎時它的作用大小不同
這些航空知識你知道嗎?
01 什么是飛行器
飛行器是指由人類制造、能飛離地面、在空間飛行并由人來控制的在大氣層內(nèi)或大氣層外空間(太空)飛行的器械飛行物。在大氣層內(nèi)飛行的稱為航空器,在太空飛行的稱為航天器。飛行器可分為大氣飛行器和宇宙(空間)飛行器。在大氣層內(nèi)飛行的稱為航空器,如氣球、飛艇、飛機(jī)等。它們靠空氣的靜浮力或空氣相對運(yùn)動產(chǎn)生的空氣動力升空飛行。在太空飛行的稱為航天器,如人造地球衛(wèi)星、載人飛船、空間探測器、航天飛機(jī)等。它們在運(yùn)載火箭的推動下獲得必要的速度進(jìn)入太空,然后依靠慣性做與天體類似的軌道運(yùn)動。
02 飛機(jī)機(jī)身
機(jī)身是飛機(jī)的一個重要部件,它的主要功用是:固定機(jī)翼、尾翼、起落架等部件,使之連成一個整體;同時,它還用來裝載人員(機(jī)組人員、乘客)、貨物、燃油及各種設(shè)備?,F(xiàn)代飛機(jī)的機(jī)身結(jié)構(gòu)是由縱向元件(沿機(jī)身縱軸方向)——長桁、桁梁和垂直于機(jī)身縱軸的橫向元件——隔框以及蒙皮組合而成,其結(jié)構(gòu)形式有構(gòu)架式、硬殼式和半硬殼式。除常見的單機(jī)身布局的飛機(jī)外還有雙機(jī)身布局的飛機(jī),如維珍銀河公司的“白色騎士二號”飛機(jī)。
03 飛機(jī)機(jī)翼
機(jī)翼是飛機(jī)的重要部件之一,安裝在機(jī)身上。其最主要作用是產(chǎn)生升力,同時也可以在機(jī)翼內(nèi)部置彈藥倉和油箱,在飛行中可以收藏起落架。另外,在機(jī)翼上還安裝有改善起飛和著陸性能的襟翼和用于飛機(jī)橫向操縱的副翼,有的還在機(jī)翼前緣裝有縫翼等增加升力的裝置。飛機(jī)的機(jī)翼按照俯視平面形狀的不同,可劃分為平直翼、三角翼、前掠翼、后掠翼。按機(jī)翼與機(jī)身的安裝位置分,可分為上單翼、中單翼與下單翼。
04 飛機(jī)起落架
起落架裝置是飛行器重要的具有承力兼操縱性的部件,在飛行器安全起降過程中擔(dān)負(fù)著極其重要的使命。起落架是飛機(jī)起飛、著陸、滑跑、地面移動和停放所必需的支持系統(tǒng),是飛機(jī)的主要部件之一,其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到飛機(jī)的使用于安全。其布置形式有前三點(diǎn)式、后三點(diǎn)式、自行車式后多支點(diǎn)式。
05 飛機(jī)尾翼
飛機(jī)尾翼是安裝在飛機(jī)尾部的一種裝置,可以增強(qiáng)飛行的穩(wěn)定性。大多數(shù)尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼,也有少數(shù)采用V型尾翼或T型尾翼。尾翼可以用來控制飛機(jī)的俯仰、偏航和傾斜以改變其飛行姿態(tài)。尾翼是飛行控制系統(tǒng)的重要組成部分。水平尾翼簡稱平尾,是飛機(jī)縱向平衡、穩(wěn)定和操縱的翼面。垂直尾翼簡稱垂尾或立尾,由固定的垂直安定面和可動的方向舵組成,它在飛機(jī)上主要起方向安定和方向操縱的作用。
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飛機(jī)各部位構(gòu)件的材料組成有哪些?
機(jī)翼材料 機(jī)翼是飛機(jī)的主要部件,早期的低速飛機(jī)的機(jī)翼為木結(jié)構(gòu),用布作蒙皮。這種機(jī)翼的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低,氣動效率差,早已被金屬機(jī)翼所取代。機(jī)翼內(nèi)部的梁是機(jī)翼的主要受力件,一般采用超硬鋁和鋼或鈦合金;翼梁與機(jī)身的接頭部分采用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。機(jī)翼蒙皮因上下翼面的受力情況不同,分別采用抗壓性能好的超硬鋁及抗拉和疲勞性能好的硬鋁。為了減輕重量,機(jī)翼的前后緣常采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料(玻璃鋼)或鋁蜂窩夾層(芯)結(jié)構(gòu)。尾翼結(jié)構(gòu)材料一般采用超硬鋁。有時殲擊機(jī)選用硼(碳)纖維-環(huán)氧復(fù)合材料,以減輕尾部重量,提高作戰(zhàn)性能。尾翼上的方向舵和升降舵采用硬鋁。
機(jī)身材料 飛機(jī)在高空飛行時,機(jī)身增壓座艙承受內(nèi)壓力,需要采用抗拉強(qiáng)度高、耐疲勞的硬鋁作蒙皮材料。機(jī)身隔框一般采用超硬鋁,承受較大載荷的加強(qiáng)框采用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼或鈦合金。很多飛機(jī)的機(jī)載雷達(dá)裝在機(jī)身頭部,一般采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料做成的頭錐將它罩住以便能透過電磁波。駕駛艙的座艙蓋和風(fēng)擋玻璃采用丙烯酸酯透明塑料(有機(jī)玻璃)。飛機(jī)在著陸時主起落架要在一瞬間承受幾百千牛乃至幾兆牛(幾十噸力至幾百噸力)的撞擊力,因此必須采用沖擊韌性好的超高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。前起落架受力較小,通常采用普通合金鋼或超硬鋁.從60年代末期開始,在飛機(jī)上使用的復(fù)合材料,已由當(dāng)初只應(yīng)用于口蓋和艙門等非承力構(gòu)件,逐步擴(kuò)大應(yīng)用到減速板和尾翼等次承力構(gòu)件,而且正向用于機(jī)翼甚至前機(jī)身等主承力構(gòu)件的方向發(fā)展。另外,為提高突防攻擊能力、不被敵方雷達(dá)捕獲,已在飛機(jī)上采用吸波材料
飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)?
首先介紹飛機(jī)主區(qū)域劃分
如下圖
接下來介紹飛機(jī)結(jié)構(gòu)的部件
飛機(jī)結(jié)構(gòu)是指由多個零構(gòu)件組成的裝配體,它能夠承受和傳遞一定范圍之內(nèi)的外載荷,且能滿足一定強(qiáng)度、剛度、使用壽命和可靠性等要求。我們通常所說的飛機(jī)結(jié)構(gòu)是指飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)部分。一般認(rèn)為,固定翼飛機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)由機(jī)身、機(jī)翼、尾翼、發(fā)動機(jī)吊艙、起落架、操縱系統(tǒng)和其他系統(tǒng)的受力結(jié)構(gòu)組成。
如下圖
然后是機(jī)身的組成
機(jī)身主要是用來裝載機(jī)組人員、空乘人員、乘客、貨物、設(shè)備等。機(jī)身還作為整個機(jī)體的中樞部件,將機(jī)翼、尾翼、起落架、動力裝置等組裝在一起組成完整的飛機(jī)。機(jī)身屬干薄壁結(jié)構(gòu),由一些受力構(gòu)件組成受力骨架,外面再蒙以蒙皮而形成。
機(jī)身結(jié)構(gòu)分為:構(gòu)架式、桁梁式、硬殼式
早期木布結(jié)構(gòu)的機(jī)身是構(gòu)架式的。一般受力骨架是由縱向四根橋梁及直支柱、斜支柱、橫支柱等構(gòu)成的空間槍架。受力骨架外面蒙上棉布或亞麻布的蒙皮。機(jī)身的總體載荷(彎矩、剪力、扭矩)均由空間檸架各構(gòu)件承受拉壓來傳遞,布質(zhì)蒙皮僅僅形成機(jī)身氣動外形,承受局部氣動載荷,是典型的維形件。
下圖是構(gòu)架式機(jī)身
桁梁式機(jī)身
析梁式機(jī)身縱向有較強(qiáng)的槍梁受力件,而檸條較弱,蒙皮較薄,強(qiáng)而有力的檸梁成為承受彎矩的主要構(gòu)件,蒙皮除了承受氣動載荷外,還要以剪切形式承受剪力和扭矩。
如下圖
硬殼式機(jī)身
采用框架、隔框、蒙皮形成機(jī)身的外形,而蒙皮承受主要的應(yīng)力。由于硬殼式機(jī)身結(jié)構(gòu)沒有縱向加強(qiáng)件,因而蒙皮必須足夠強(qiáng),以維持機(jī)身的剛性。硬殼式機(jī)身面臨的主要問題是重量較大,機(jī)身開口較困難。
如下圖
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