机身结构
机身结构 典型连接 形式
机身结构典型连接形式机身结构典型连接形式：一、机身结构机身是一架飞机的主体部分，承担着飞行中的载荷和各种系统的安装。
机身的结构通常由机翼、机尾和机身段组成，并采用不同的连接形式来确保结构的稳定性和强度。
二、机身连接形式1. 螺栓连接螺栓连接是一种常见的连接形式，通过将机身段之间的连接面用螺栓固定，以实现刚性连接。
螺栓连接具有拆卸方便、可靠性高、承载能力强的优点，常用于连接机身段和机翼之间的连接面。
2. 焊接连接焊接连接是将机身段之间的连接面通过焊接工艺进行连接的方式。
焊接连接具有连接牢固、重量轻、结构简单的特点，常用于连接机身段内部的构件和系统。
3. 铆接连接铆接连接是利用铆钉将机身段之间的连接面连接起来的方式。
铆接连接具有连接可靠、结构轻量化的特点，常用于连接机身段和机身外壳。
4. 粘接连接粘接连接是利用胶粘剂将机身段之间的连接面粘接在一起的方式。
粘接连接具有重量轻、连接牢固、防腐蚀的特点，常用于连接复合材料结构。
5. 插销连接插销连接是通过插销将机身段之间的连接面固定在一起的方式。
插销连接具有拆卸方便、重复使用的特点，常用于连接机身内部的构件和系统。
三、不同连接形式的适用场景1. 螺栓连接适用于需要经常拆卸和更换的连接部位，如飞机机翼和机身的连接面，以便进行维护和更换。
2. 焊接连接适用于需要连接牢固、重量轻的部位，如机身段内部的构件和系统，以提高整体结构的强度和稳定性。
3. 铆接连接适用于需要连接可靠、结构轻量化的部位，如机身段和机身外壳的连接面，以确保机身的整体强度和刚性。
4. 粘接连接适用于需要重量轻、连接牢固的部位，如复合材料结构的连接面，以提高机身的整体性能和耐久性。
5. 插销连接适用于需要拆卸方便、重复使用的部位，如机身内部的构件和系统，以便进行维护和更换。
四、总结机身结构的典型连接形式包括螺栓连接、焊接连接、铆接连接、粘接连接和插销连接。
不同的连接形式适用于不同的场景，根据连接部位的需求选择合适的连接方式，可以确保机身结构的稳定性和强度，提高飞机的性能和安全性。
飞机的基本构造
飞机的基本构造飞机是一种能够在大气中飞行的航空器，它是人类工程师多年来对飞行原理的深入研究和技术发展的结晶，能够在空中快速、高效地进行航空运输和军事任务。
飞机的基本构造包括机身、机翼、发动机、弹射椅和座舱等组成部分。
1. 机身：机身是飞机的主要承载结构，由舱段和连接这些舱段的框架组成。
它通常由轻质且高强度的材料，如铝合金或复合材料制成。
机身的前部通常包含座舱和驾驶舱，以及飞机操纵系统的控制装置。
机身的中部通常是客舱或货舱，用于载人或载货。
机身的后部通常包含燃油箱、发动机和尾部组件。
2. 机翼：机翼是产生升力的关键部件。
它通常采用翼型外形，其上面凸起，下面平坦，其特殊弯曲形状使得气流在上表面的流速变快、压强变小，从而产生向上的升力。
机翼还具有翼尖、翼根和副翼等构件。
机翼通常由铝合金或者复合材料制成，可以通过支柱或滑轨与机身连接。
3. 发动机：发动机是飞机的动力装置，通常由一台或多台燃气涡轮发动机组成。
发动机通过燃烧燃料来产生高温高压的气体，并通过喷口将这些气体向后排出，推动飞机前进。
发动机通常位于机翼下方的机身后部，有专门的机翼瘤或吊舱容纳。
4. 弹射椅：弹射椅是飞机上必不可少的安全装备之一。
它通常安装在座舱内，用于紧急情况下飞行员或乘客迅速逃生。
当飞机遭遇危险状况时，弹射椅会通过瞬间推力将乘员弹射出机舱，以确保乘员的生命安全。
5. 座舱：座舱是乘客和机组人员的区域。
它通常位于机身的前部，提供舒适的座位和必要的设施，如气候控制、娱乐设施、厕所等。
座舱还包括乘员的舱门和逃生装置，以确保乘客的安全。
除了这些基本构造外，飞机还包括许多其他部件，如起落架、翼舱、机身结构支撑等。
飞机的设计和构造是多学科交叉融合的产物，涵盖了力学、材料科学、航空学、空气动力学等多个领域的知识。
飞机的构造和设计的不断发展和创新，使得现代飞机具有更好的性能、更高的安全性和更大的便利性。
飞机机体结构组成部分和作用
飞机机体结构组成部分和作用
飞机机体结构由机翼、机头、机尾和机身4部分组成，这些部件具有不同的结构特征
和功能，在飞行中发挥着不同的作用，保证飞机飞行中的正常工作。
一、机翼：机翼是飞机机体的主要部分，也是浮力、翼型面积、机翼形状定位和机头
形状和机尾形状有关系的主要位置，它将空气分割为上下两部分，自上而下分别形成了上
流和下流，机翼可以生成提供正向推力的升力，也可以通过改变机翼表面的形状来调整飞
机的航向。
二、机头：机头是飞机机身的前端部分，主要起到阻力的作用，较高的阻力可降低飞
机的飞行特性，较低的阻力可提高飞机的加速度，同时也是改变飞机行进方向的关键部分，一般采用较窄、较短的结构。
三、机尾：机尾位于飞机机身的后部，由机叶、垂尾及垂尾减流装置组成，主要调节
飞机的姿态、控制飞机行进方向和稳定空气流。
四、机身：机身是飞机重要的结构，是飞机飞行的主要部分，机身包括主翼梁、机翼梁、分量、驾驶舱、燃料筒以及许多连接机翼、机头、机尾的部件，它不仅负责连接各个
结构部分，主要用作空气流动和阻力的传输，也是飞机携带燃料、装备和乘员的地方。
飞机的基本结构
文字来表达事物的内涵。
升降舵
29
第四部分 起落架
PART FOUR
30
四、起落架
起落架是飞机在地面停放、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。
输入题
这个页面适合放置对立 关系的两个事物，内部 的数据同样可以编辑为 文字来表达事物的内涵。
垂直尾翼
垂直安定面：
78 1、提供飞机横向静稳定性；
2、提供飞机横向动稳定性
%
-52 方向舵：
是对飞机进行偏航操纵
%
垂直安定面输入题 方向舵
28
三、尾 翼
2. 尾翼的组成 水平尾翼
水平安定面
输入题
水平安定面：
78 使飞机在俯仰方向上（即
飞机抬头或低头）具有静稳定 %
性。
-52 这个升页面降适舵合放：置对立
13 20
第三部分 尾 翼
PART THREE
25
三、尾 翼
1. 尾翼的功用
输入题
保证飞机三个轴的方向稳定性和操作性
78 控制飞机的俯仰、偏航和倾斜% 以改变其飞行姿态
尾翼是飞行控制系统的重要组成部分
这个页面适合放置对立 关系的两个事物，内部 的数据同样可以编辑为 文字来表达事物的内涵。
-52%
05
餐厅、厨房 驾驶舱
进出口 过道
客舱
洗手间
06
一、机 身
2. 机身的作用 连接机翼、尾翼、起落架及其它部件为一整体。 装载人员、货物。 安装飞机设备
07
一、机 身
3. 机身的结构形式 —机身结构由蒙皮、纵向和横向骨架组成
飞机机身结构特点
飞机机身结构特点
飞机机身结构是指组成飞机机身的各种零部件和材料，在航空工程中具有非常重要的作用。
下面是飞机机身结构的特点：
1.轻质高强：飞机机身需要具备足够的刚度、强度和稳定性，同时又要尽可能地减轻重量，以便于提高飞行性能和经济性。
因此，采用的材料一般为轻质高强的航空铝合金、复合材料等。
2.复杂形状：飞机机身需要具备复杂的形状和结构，以保证飞行时的气动性能和空气动力学特性。
如机身外形通常为流线型或扁平型，内部还包括各种管线、电缆等部件。
3.多层结构：飞机机身采用多层结构，以增加强度和稳定性。
一般分为外皮、骨架和隔间三层结构，其中骨架由长桁、横桁、肋条和蒙皮板等构成。
4.模块化设计：为了提高生产效率和维护效率，现代飞机机身采用模块化设计，即将整个机身分为多个模块，每个模块独立生产和维修，并可根据需要更换。
5.安全性高：飞机机身需要具备足够的安全性，能够承受各种极端气候和飞行条件下的载荷和冲击。
同时，也需要考虑到火灾、撞击等情况下的安全性能，保障飞行员
和乘客的生命安全。
航空知识分享-机身
②半硬壳式机身： 没有强的桁梁。密布的桁条与蒙皮一起承受弯曲正
应力。这种结构重量较轻，机身上凡是开口较少的 部位大多采用这种结构型式。
③硬壳式机身： 没有桁梁和桁条。为了改善蒙皮的支持情况，沿机
身长度方向布置有较密的普通框，有时也称密框结 构。一般用在弯矩很小而又无大开口的部位。有些 轻型飞机为便于制造而采用硬壳式机身。
机身可按其结构元件的受力特点分为几种型式： ①梁式机身:由4根桁梁承受机身的全部或大部分弯曲
正应力。蒙皮较薄，只承受扭矩和横向剪切力。桁条 较少，用于支持蒙皮或承受少量轴向力。这种结构型 式多用于机身口盖较多的部位。如歼击机的前机身有 较多的大开口（座舱盖、前起落架舱盖、电子设备舱 和武器舱口盖等），蒙皮不可能 受力，宜用梁式结构。
飞行中主要的载荷是机身内各装载物的惯性力和机 翼、尾翼接头传来的力。从结构上看，机身好像一 根中部支持在机翼上的悬臂梁，在装载物惯性力和 尾翼集中力作用下两端向下弯曲。
在垂直尾翼侧力作用下，机身在水平方向也产生弯 曲，但比垂直方向小得多。垂直尾翼侧力对后机身 有较大的扭转作用。飞机在地面滑行和着陆时，地 面的撞击也会使机身受载，如前轮受到侧向撞击就 会使前机身受扭。
飞机上用来装载人员、货物、武器和机载设备的部 件。
它将机翼、尾翼、起落架等部件连成一个整体。
正常式机身：它是一个中间大，向两头缓慢收缩的 流线体（纺锤形）。机身头部略下垂以扩大驾驶员 的视界，尾部略上翘以避免飞机着陆时机身尾部触 地。
细腰形机身：在一些超音速飞机上，为了减小跨音 速飞行时部常有很大的上翘，并开有后 门，便于大型武器装备和车辆的装卸。但是由于机 身流线型不好，阻力大，以及细的尾撑刚度较差等 原因而较少采用。
在一些喷气式歼击机上，发动机装在机身后部，进 气口在机身头部，机身成为两头略小的圆筒形，常 称为雪茄形机身。
第六章机身结构分析
4. 增加垂尾高度会使 Mt 增大。
图6.3 机身的受载，Qv、Qh、Mz、My、Mt内力图
与机翼比较
■ 载荷： ■ 基本种类相同； ■ 集中载荷、质量力是主要载荷； ■ 水平和垂直方向载荷是同一数量级。
■ 几何（刚度）： ■ 机身水平、垂直方向尺寸接近，刚度接近。
结构特点： 1）有几根桁梁（如4根），桁梁的
截面积很大，承弯能力较强。桁 梁没有腹板，是用模压和锻造方 法制造的横截面相当大的桁条。 桁梁多半是T型截面。 2）长桁的数量较少而且较弱，甚至 可以不连续。 3）蒙皮较薄。
受力特点
弯矩Mz和My引起的轴向力主要由桁梁承担，蒙皮与桁条 几乎不承受 正应力。
前机身和后机身是均匀收敛的，轴对称形式的机 身符合最小阻力的要求。
长而细的前机身能减小阻力。 机翼后掠使后机身延长，同时也使前机身 缩短。
此时后机身上的弯矩增大，因此机 身质量也随之 增加。 延长前机身时要考虑前起落架的布置条件，以保 证起落架具有必要的轮距，还要考虑把发动机移 到后机身。
受力特点：
蒙皮与桁条一起承受弯矩Mz和My引起的轴向力(拉-压)； 承受剪力Qv、Qh以及扭矩Mt时，蒙皮受剪切。
优点： 机身大
1)弯、扭刚度比桁梁式
2）蒙皮较厚，其局部变形小，有利 于改善气动性能
缺点： 蒙皮上桁不条宜式大和开桁口梁。式机身统称为半硬壳式机身
桁条式机身加强框，与水平尾翼的某接头 相连接，受到接头 传来的集中载荷。
机身参数： lf, df, lff, laf, Sfmax, 细长比：
f=lf/df, ff=lff/df, af=laf/df,
飞机结构与系统(飞机机身结构)通用课件
虚拟现实技术
用于飞机设计和装配过程，减少 物理样机数量，降低研发成本。
无人机技术
可用于飞机部件的检测和维护， 提高维护效率和安全性。
未来发展趋势
更轻的机身结构
随着新材料的应用，未来飞机机身结构将更加轻 量化。
更先进的制造技术
智能制造和数字化技术将进一步应用于飞机制造 过程。
更高效的维护策略
无人机和远程维护技术将提高飞机维护效率细节进行优化，如 连接方式、紧固件选择等，以提
高结构的可靠性和耐久性。
制造工艺优化
考虑制造工艺对结构性能的影响 ，优化制造工艺，提高生产效率
。
结构细节设计
连接设计
根据材料属性和受力情 况，选择合适的连接方 式，如焊接、铆接、螺
栓连接等。
细节处理
对机身结构的细节进行 精细化处理，如圆角、 倒角、防震等，以提高 结构的舒适性和安全性
。
防腐设计
采取有效的防腐措施， 如涂层保护、电化学保 护等，以提高机身结构
的耐久性。
04
机身结构制造工艺
金属材料制造工艺
铸造工艺
通过熔融金属，将其倒入 模具中冷却凝固，形成机 身各部件。
锻造工艺
利用压力机将金属坯料或 模锻件施加压力，使其变 形，以获得所需形状和尺 寸的机身部件。
焊接工艺
利用高温熔化金属，将两 个金属部件连接在一起， 形成机身整体。
中段
包括客舱、货舱和机身中段等部分，是乘客和货物的主要承 载区域。
后段
包括尾翼、发动机吊舱、货舱门等部分，用于安装飞机尾部 设备和支撑尾翼。
机身结构设计要求
强度和刚度
机身结构设计必须满足强度和刚度要求，以确 保飞机在各种飞行条件下保持稳定。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
小开口加强 小开口 ---- 口框（刚框、围框）式加强。 这类开口，对机身纵向构件一般没有影响，为传剪，一般在 开口周围加上一圈截面具有抗弯能力的口框（可以是组合式，也 可以是整体刚框）
小开口刚框受力分析
1）利用对称原理： 结构对称，载荷为反对称时，在对称轴处只有反对称 内力Q, 而M, N=0 2）根据分离体平衡图，可求出
2） 受轴力口盖：
（1）口盖既能受剪、又能受轴力，所以 口盖上一般布置有加强型材(方向与 原有长桁方向、位置一致)，它完全 能替代原结构受力。 受剪口盖上也可能布置有加强型材，但其作用主要是保证 口盖刚度，型材方向可能与长桁不一致
（2）连接：不仅要有连接基体蒙皮与口盖板的螺栓，
而且应有直接把承受轴向力的构件连接的螺栓。
（一）开口 大、中、小（相对部件尺寸而言） 对机身：D 对机翼：B
小开口：可能在两长桁之间，不打断长桁，或只打断 个别长桁；
中开口： 可能打断几根长桁； 大开口：可能整个翼箱宽度壁板或很大比例宽度的壁板 被开口。
（二）口盖： 1. 受力口盖 受剪口盖； 受轴力口盖。 1） 受剪口盖： （1）口盖本身能受剪（有足够的强度、刚度)； （2）且在连接处应能把剪力扩散成分布剪流 , 一般用为数较多的托板螺帽、螺栓连； （3）它能取代原有基体受剪。
三．基体结构受剪时 如蒙皮受Mt qt，梁腹板受Q qQ 时开口区的加强。 传力路线有何变化？ 即研究开口对传力的影响 需加什么构件？ 原有元件受力情况变化？ 启发问题：在受力分析中我们曾用的几种方法？ （1） 传力路线：一个个分离体画，作用M,Q,N三种内力 ---把小开口的分析结果和方法延伸一下。 （2） 直接用数值解 （3） 用加自身平衡力系的方法，使两种典型情况的叠加符合 实际情况，考虑开口后相当于那一块蒙皮上剪流应为0。
蒙皮厚
不宜开口
重量重
三、加强框
四、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ口受力分析
一．开口的原因
1．机体表面的检修用开口 从维修、检查需要，要有很多口盖，如 F-16 ， 60% 表面为 156 个口盖，均可开启，波音 -707 ，下翼面布置 22 个大椭圆形 口盖 — 检查整体油箱之用。 总的说： （1）检查仪器，设备，系统； （ 2 ）检修内部结构 — 这点对按损伤容限设计要求设计的飞 机必不可少。
2.桁条式
2.桁条式
构造特点：无桁梁，桁条蒙皮均较强，且桁条多。 桁距：100~250mm, 蒙皮：δ=0.8~2.5mm
受力特点： 弯矩 由壁板(桁条、蒙皮)受轴力 蒙皮受轴力(弯)、剪力(Q、Mt)两种力,
所以厚！
优点： 蒙皮厚，刚度大 局部刚度大(局部变形小，改善气动性能), 生存力较好
缺点： 不宜大开口
2.2 机身结构分析
2.2 机身结构分析
一、组成元件
二、典型结构型式 三、加强框
四、开口受力分析
一、组成元件 横向：框（机翼）肋框受力与肋有些不同 纵向：桁梁机翼中梁的一根缘条 蒙皮：相当于机翼梁腹板
二、典型结构型式 1. 桁梁式 2. 桁条式 3. 硬壳式 均为薄壁空间结构， 但蒙皮参加受弯程度不同
2．不受力口盖 （1） 口盖不参与机体的总体受力，但承受口盖上的局部气动载 荷，并把它传给机体。 （2） 从连接看：只有少量连接件，或为快卸口盖，或为活动 开启舱门。
不论是有、无口盖，或口盖是否受力，大开口总要增加重 量。是结构工程师“头疼”的问题。 1）受力口盖：口盖一般会比原有结构重，对按刚度设计的， 还有刚度问题；且要增加较多的连接件；为了顺利传递载荷， 总有载荷转移问题，结构上必定也需适当加强。 2）如为不受力口盖或开口，则传力路线迂回 ——路线长了， 而且开口周围结构将增加负担。所以必定要加强原有结构，或 者很可能要另布置新加强件。 当开口在机体表面时口盖不能省 , 而且一般应按刚度设计，较 重，只是不参加总体受力而已 当为小、中开口时，影响区域可能小些，为局部的。 当为大开口时，则影响区大。
2．机体内部
（1）检修。 （1）内部结构，波音707在翼型高度大于570毫 原因同上 米的翼肋和中央翼梁、腹板上均有“人孔” 形成维修通道
（2）仪器、系统（次要些）
（2）操纵系统 (杆、索)液压管路、电缆及燃油系统等通过孔
3．窗户、门、炸弹舱门、起落架舱门等使用要求的机体表面开口
二．开口与口盖的分类
3、硬壳式机身
3、硬壳式机身——蒙皮式机身（不常用）
结构特点： 无纵向构件 ; 只有蒙皮和隔框 ; 只在开口区附近有局部纵向 件;蒙皮厚(因为无长桁，怕失稳；又因蒙皮成主要受力件可用夹层 蒙皮)
受力特点： M、Q、Mt全由蒙皮承受 优点： 缺点： 刚度（弯、扭、局部）大 因为M由蒙皮受, 受压时, 为增加失稳临界值，
桁梁式
桁条式
硬壳式
1.桁梁式
1.桁梁式 构造特点： 纵向：强桁梁（一般四根），弱长桁（不连续） 横向：普框，加强框 蒙皮：较薄，只受剪 受力特点： 弯矩：大部分由桁梁(作缘条)、 蒙皮(作腹板)受，梁只受轴力 小部分由薄蒙皮、弱长桁组成的壁板受 Q、Mt：均由蒙皮受, 但Qy由左右两侧蒙皮受; Qz由上下两块蒙皮受 优点： 易开口：传弯通道可不破坏—梁不断 即使与开口发生矛盾，可上下挪动位置，开口处较易加强 缺点： 相对载荷大时，效率较后两类差些 用于小飞机 :开口比例相对大, 前机身开口多处
1 1 Q1 = q0 h ? Q2 q0b 2 2 1 N1 = q0b = Q2 2 1 1 M max = Q2 h = q0bh 2 4
四、原机体受轴力时的加强 当机体受轴力时它往往是同时还受剪，但我们可以把一个复 合受载问题简化成两个简单加载情况下的叠加，前面已介绍了 各种开口情况下受剪加强，下面介绍受轴力时的加强。 开口影响受轴力，一般为中开口和大开口，此时一般在开 口上、下两边有杆（长桁或梁的缘条），开口有可能跨越一个 以上的肋，此时问题与特殊边界问题很类似。