(完整版)飞机结构与系统(第三章飞机翼面结构)
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飞机结构讲解 ppt课件
PPT课件ຫໍສະໝຸດ 27涡桨发动机VS涡扇发动机
• 涡轮螺旋桨发动机在低速下效率要高于涡轮风扇 发动机，在800公里以下，涡桨飞机在燃油上的 优势是相当明显的；
• 涡桨发动机的振动和噪声比涡扇发动机大， Q400噪声和振动抑制系统，从源头上减小 了噪声和振动 ；
• 涡桨发动机的价格和维修费都较低。
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737主起落 架
侧杆
上锁辊子
活塞杆
机轮
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22
收放作动筒
前起落架
缓冲支柱
摆振阻尼器
防扭臂
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23
刹车
PPT课件
24
（五） 动力装置
动力装置主要用来产生拉力或推力，为机上用电设备提供电源， 为空调设备等用气设备提供气源。
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25
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26
涡桨发动机VS活塞发动机
• 同活塞式发动机＋螺旋桨相比，涡轮螺旋桨发动机功率大， 功重比（功率/重量）也大，最大功率可超过10000马力， 功重比为4以上；而活塞式发动机最大不过三四千马力， 功重比2左右。
副翼
襟翼滑轨
襟翼
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7
机翼布置（下翼面）
前梁
缝翼
下蒙皮
检修口
后梁
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8
机翼下壁板的布置
长桁
壁板1
壁板2
壁板3
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9
中央翼盒及承力框
主承力框
壁板
前梁
根肋
后梁
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10
（二） 机身
机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备；还可将飞 机的其它部件如尾翼、机翼及发动机等连接成一个整体。
三章节飞机结构与系统-PPT课件
第一节 飞机的机体
第一节 飞机的机体
第一节 飞机的机体
根据机翼在机身上安装的部位和形式，可以把 机翼分为下单翼、中单翼、上单翼。 而民航飞机采用下单翼布局最多。 优点：1、机翼离地面近，起落架相应的就短，减轻 重量。重心低，稳。 2、迫降时，机翼吸收大部分冲击能量 3、便于维护和使用。 缺点: 机身离地面高，人货的上下不方便，需要使 用廊桥和梯车；发动机离地面近，使用时会吸入 跑道表面的沙石冰雪。
第二节 飞机的动力装置
•
同时，由于螺旋桨的迎风面积较大，带来的阻力 也较大，而且，随着飞行高度的上升，大气变稀 薄，活塞式发动机的功率也会急剧下降。这几个 因素合在一起，决定了活塞式发动机＋螺旋桨的 推进模式已经走到了尽头，要想进一步提高飞行 性能，必须采用全新的推进模式，喷气发动机应 运而生。 根据牛顿第三定律，作用在物体上的力都有大 小相等方向相反的反作用力。喷气发动机在工作 时，从前端吸入大量的空气，燃烧后高速喷出， 在此过程中，发动机向气体施加力，使之向后加 速，气体也给发动机一个反作用力，推动飞机前 进。事实上，这一原理很早就被应用于实践中， 我们玩过的爆竹，就是依靠尾部喷出火药气体的 反作用力飞上天空的。
•
第二节 飞机的动力装置
• 2、螺旋桨
第二节 飞机的动力装置
•
到了二战中，由于战争的需要，飞机的性能 得到了迅猛的发展，飞行速度达到700－800公里 每小时，高度达到了10000米以上，但人们突然 发现，螺旋桨飞机似乎达到了极限，尽管工程师 们将发动机的功率越提越高，从1000千瓦，到 2000千瓦甚至3000千瓦，但飞机的速度仍没有明 显的提高，发动机明显感到“有劲使不上”。 问题就出在螺旋桨上，当飞机的速度达这种跨音速流场的直 接后果就是螺旋桨的效率急剧下降，推力下降，
飞机结构与系统
飞机机构与系统飞机结构1.分布载荷：载荷作用在结构的某一范围内集中载荷：载荷作用在结构的某一部位静载荷：载荷逐渐增加到飞机结构上，或者说大小和方向不变或变化很小动载荷：载荷突然增加到飞机上，或者说大小和方向有明显变化2.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，称为飞机在该方向上的飞机重心过载。
机动，突风，部件过载。
立轴：对飞机影响较大的过载3.飞机结构的适航性要求：结构的强度，刚度，稳定性和疲劳性能。
起落架减震支柱—梁元件。
4.载荷下的5中变形：拉压剪弯扭；飞机结构基本元件:杆，梁，板件。
5.铆接的常见形式：对接，搭接和角接。
6.在外场，涂阿洛丁修复损坏的氧化膜。
7.飞机机体站位编码:机身站位（沿机身各点的站位编号是该点到基准面的水平距离的英寸数，位于基准面前为负值，后为正，基准面为0）.8.飞机校装检查技术资料来源于：飞机的型号合格证数据单；飞机的维护手册。
飞机校装的项目包括：水平尾翼检查，垂直尾翼检查，发动机校验，飞机外形对称性检查，机翼上反角，安装角检查。
9.机翼的功用和组成：主要产生升力，并使飞机获得横向稳定性和操作性，还可用于安装起落架，发动机和储存燃油。
由（翼梁，纵墙，绗条）——机翼的纵向构件，（翼肋和蒙皮）——横向构件等典型构件组成。
翼梁功用：承受机翼的弯矩和剪力蒙皮功用：形成机翼外形，承受局部气动力和参与总体受力。
现代飞机使用整体式翼梁。
翼肋按构造形式分为腹板式和构架式；按功能分为普通和加强翼肋。
现代飞机的燃油箱：结构油箱。
10.构件的密封形式：缝内和缝外密封。
11.飞机增升装置的主要类型:梁式机翼，单块式机翼12.机身的功用：主要用来装载机组人员，乘客，货物和设备等。
组成：蒙皮，绗条，绗梁和隔框（普通和加强）；现代飞机机身结构形式：半硬壳式。
机身受力：弯矩，剪力，扭矩(中后部)。
13.机身构造类型：构架式，硬壳式和半硬壳式（绗梁式，绗条式机身）大开口：主起落架舱开口；大货仓开口等（民航飞机登机门，机身窗户都是比较大的开口）民航飞机窗户玻璃分三层（中间层玻璃可承受正常压力的1.5倍）现代飞机尾翼形式：多纵墙的单块结构机翼机身连接方式：空心销喷气式发动机位置：机翼吊舱；机尾；后机身吊舱。
【内部教材】飞机结构与修理_第三章_副翼及尾翼结构和受力分析解读
图3-2所示为副翼与机翼的典型的连接型式。 在机翼加强肋的后部与机翼后梁（或墙）的连 接处，安装有若干个支臂，每个支臂上装有一个 过渡接头。 在副翼的大梁上装有相应个数的双耳片接头。 副翼通过这些耳片接头将其悬挂到机翼的支臂上。 注意:每个操纵面除一个接头完全固定外，其余 接头都有设计补偿，以便于安装和保证运动协调。 操纵副翼偏转的作动筒，其作动杆与副翼耳片接 头的下耳片连接固定。当副翼操纵作动筒动作时 就使副翼绕轴心N偏转。
四、副翼结构中力的传递 空气动力在副翼结构中的传递情况与在机翼结构 中的传递情况相似： 空气动力→蒙皮→翼肋→翼梁腹板 机翼 剪力由梁腹板承受； 弯矩由梁缘条和有效宽度的蒙皮承受； 扭矩由闭周缘蒙皮承受。
5
五、副翼的剪力、弯矩和扭矩图 图3－6给出了三支点情况下副翼结构的剪力、弯 矩和扭矩图。 副翼在装有支点的横截面上承受的剪力、弯矩最 大；在操纵摇臂部位扭矩最大。
图3-8(a)
前缘缝翼的结构由大梁、桁条、肋和隔板、 蒙皮、导轨和带滑轮的滑板、固定螺杆收放装置、 支臂等组成，如图3－8（b）。 当收放装置工作时，螺旋收放装置使前缘缝翼 沿滑板的导轨移动。在收起和放下状态时，用传 动机构的制动装置使前缘缝翼固定。
图3-8(b)
在某些飞机上，前缘缝翼可以是整体结构或由蒙 皮、桁条和翼肋、导轨—滑板系统、作动筒拉杆 等组成的结构，如图3－8（c）所示。
式中
§3－2 襟翼、缝翼和减速板的结构
襟翼和缝翼是附于机翼的增升装置； 减速板和扰流板为附于机翼的阻力装置。 它们主要用于改善飞机的起飞和着陆性能。
一、襟翼 普通襟翼 开缝襟翼 克鲁格襟翼
襟翼
下面介绍典型的开缝襟翼的构造。 如图3－7所示为带有导流板的开缝式襟翼的 结构。其主要构件包括襟翼、导流板、滑板和收 放机构。导流板是固定在襟翼前面，并在此形成 特形缝隙。 当襟翼偏转时，在机翼后部、导流板和襟翼之 间可形成特形双缝隙，从而能获得较大的升力。
飞机结构简介ppt课件
19
（2）方向舵
方向舵是垂直尾翼中可操纵的翼面部分，其作用是 对飞机进行偏航操纵。
操纵原理:当飞机需要左转飞行时，驾驶员就会操纵方 向舵向左偏转，此时方向舵所受到的气动力就会产生 一个使机头向左偏转的力矩，飞机的航向也随之改变。 同样，如果驾驶员操纵方向舵向右偏转，飞机的机头 就会在气动力矩的作用下向右转。
➢ 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。
4
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、低速小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。
5
二、机翼（wing）
➢ 功用： 1. 产生升力 （主要作用） 2. 使飞机具有横侧安定
性和操纵性 3. 安装发动机、起落架、
油箱及其它设备
6
机翼的四个部分
➢ 翼根 ➢ 前缘 ➢ 后缘 ➢ 翼尖
7
（1）结构组成
翼梁、翼肋、桁条、蒙皮
8
（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 几个机翼部件的名词解释
16
地面扰流板打开
17
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： 固定的垂直安定面和 可偏转的方向舵组成。 水平尾翼： 固定的水平安定面和 可偏转的升降舵组成。
18
（1）垂直安定面
作用:是使飞机在偏航方向上（即飞机左转或右转）具有 静稳定性。 垂直安定面是垂直尾翼中的固定翼面部分。 操纵原理：当飞机受到气流的扰动，机头偏向左或右时， 此时作用在垂直安定面上的气动力就会产生一个与偏转 方向相反的力矩，使飞机恢复到原来的飞行姿态。而且 一般来说，飞机偏航得越厉害，垂直安定面所产生的恢 复力矩就越大
（2）方向舵
方向舵是垂直尾翼中可操纵的翼面部分，其作用是 对飞机进行偏航操纵。
操纵原理:当飞机需要左转飞行时，驾驶员就会操纵方 向舵向左偏转，此时方向舵所受到的气动力就会产生 一个使机头向左偏转的力矩，飞机的航向也随之改变。 同样，如果驾驶员操纵方向舵向右偏转，飞机的机头 就会在气动力矩的作用下向右转。
➢ 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。
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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、低速小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。
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二、机翼（wing）
➢ 功用： 1. 产生升力 （主要作用） 2. 使飞机具有横侧安定
性和操纵性 3. 安装发动机、起落架、
油箱及其它设备
6
机翼的四个部分
➢ 翼根 ➢ 前缘 ➢ 后缘 ➢ 翼尖
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（1）结构组成
翼梁、翼肋、桁条、蒙皮
8
（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 几个机翼部件的名词解释
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地面扰流板打开
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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： 固定的垂直安定面和 可偏转的方向舵组成。 水平尾翼： 固定的水平安定面和 可偏转的升降舵组成。
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（1）垂直安定面
作用:是使飞机在偏航方向上（即飞机左转或右转）具有 静稳定性。 垂直安定面是垂直尾翼中的固定翼面部分。 操纵原理：当飞机受到气流的扰动，机头偏向左或右时， 此时作用在垂直安定面上的气动力就会产生一个与偏转 方向相反的力矩，使飞机恢复到原来的飞行姿态。而且 一般来说，飞机偏航得越厉害，垂直安定面所产生的恢 复力矩就越大
【内部教材】飞机结构与修理-第三章-副翼及尾翼结课件
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四、副翼结构中力的传递 空气动力在副翼结构中的传递情况与在机翼结构 中的传递情况相似： 空气动力→蒙皮→翼肋→翼梁腹板 机翼 剪力由梁腹板承受； 弯矩由梁缘条和有效宽度的蒙皮承受； 扭矩由闭周缘蒙皮承受。
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5
五、副翼的剪力、弯矩和扭矩图 图 3 － 6 给出了三支点情况下副翼结构的剪力、弯 矩和扭矩图。 副翼在装有支点的横截面上承受的剪力、弯矩最 大；在操纵摇臂部位扭矩最大。
在着陆滑跑时使用减速板，可缩短滑跑距离。 因为它们不仅增大了阻力，还降低了机翼的升力 使飞机下沉，加大机轮与跑道表面的结合力，从 而提高刹车效率。
当主起落架缓冲器开始压缩时，减速板被锁定
32
减速板和扰流板均为薄板结构。 图 3 － 9 为某型飞机上典型的减速板和扰流板 结构。 每块减速板都由几段组成。 各段的主承力结构是与中间的支臂连接的两 块板，该板由大梁和两个П 形截面的端肋、上、 下蒙皮、尾部桁条、金属蜂窝夹芯、前墙和封严 型材构成。
不对称载荷所产生的力矩，是随着飞行速度 增大而增大的。而且，许多高速飞机的水平尾翼 往往安装在垂直尾翼上，垂直尾翼的厚度(结构 高度H)较小，在上述力矩作用下，水平尾翼的固 定接头以及垂直尾翼，都会受到很大的力(图3－ 16)。
有桁条的单梁式结构。 方向舵与垂直安定面的连接接头通常多于两
个。当垂直尾翼被水平尾翼分隔为上下两部分时 上下两个方向舵的转轴是用万向接头连接的。
45
低速飞机上，左右升降舵的转轴大多是成一 直线的。因此，往往将它做成一个整体，并用几 个接头与水平安定面相连，中间的接头通常与操 纵臂做成一体。
后掠水平尾翼升降舵的转轴不成一直线，所 以左右升降舵只能各自用两个以上的接头连接在 水平安定面上。左右升降舵的转轴，有的用万向 接头连接，有的则分别与操纵机构的两
四、副翼结构中力的传递 空气动力在副翼结构中的传递情况与在机翼结构 中的传递情况相似： 空气动力→蒙皮→翼肋→翼梁腹板 机翼 剪力由梁腹板承受； 弯矩由梁缘条和有效宽度的蒙皮承受； 扭矩由闭周缘蒙皮承受。
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5
五、副翼的剪力、弯矩和扭矩图 图 3 － 6 给出了三支点情况下副翼结构的剪力、弯 矩和扭矩图。 副翼在装有支点的横截面上承受的剪力、弯矩最 大；在操纵摇臂部位扭矩最大。
在着陆滑跑时使用减速板，可缩短滑跑距离。 因为它们不仅增大了阻力，还降低了机翼的升力 使飞机下沉，加大机轮与跑道表面的结合力，从 而提高刹车效率。
当主起落架缓冲器开始压缩时，减速板被锁定
32
减速板和扰流板均为薄板结构。 图 3 － 9 为某型飞机上典型的减速板和扰流板 结构。 每块减速板都由几段组成。 各段的主承力结构是与中间的支臂连接的两 块板，该板由大梁和两个П 形截面的端肋、上、 下蒙皮、尾部桁条、金属蜂窝夹芯、前墙和封严 型材构成。
不对称载荷所产生的力矩，是随着飞行速度 增大而增大的。而且，许多高速飞机的水平尾翼 往往安装在垂直尾翼上，垂直尾翼的厚度(结构 高度H)较小，在上述力矩作用下，水平尾翼的固 定接头以及垂直尾翼，都会受到很大的力(图3－ 16)。
有桁条的单梁式结构。 方向舵与垂直安定面的连接接头通常多于两
个。当垂直尾翼被水平尾翼分隔为上下两部分时 上下两个方向舵的转轴是用万向接头连接的。
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低速飞机上，左右升降舵的转轴大多是成一 直线的。因此，往往将它做成一个整体，并用几 个接头与水平安定面相连，中间的接头通常与操 纵臂做成一体。
后掠水平尾翼升降舵的转轴不成一直线，所 以左右升降舵只能各自用两个以上的接头连接在 水平安定面上。左右升降舵的转轴，有的用万向 接头连接，有的则分别与操纵机构的两
飞机的结构ppt课件
处理飞行控制系统的各种信息，进行计算并传输 到舵机执行机构，控制飞机的飞行轨迹。
舵机执行机构
接收飞行控制计算机的指令，操纵飞机的副翼、 升降舵和方向舵等部件，实现飞行姿态的调整。
动力系统
发动机
为飞机提供动力，推动飞机前进，并产生必要的推力。
燃油系统
供应燃油，确保发动机正常工作，包括油箱、油泵、过滤器等部件 。
先进导航
研究和开发更精确、高效的导航系统和设备，以提高飞行的安全性和效率。
智能维护
研究和开发基于数据的预测性维护系统，以实时监控飞机的状态并提前进行维护。
高超声速飞行技术
超音速巡航
01
研究和开发能够实现超音速巡航的发动机和飞机设计
，以提高飞行速度和效率。
高超声速运输
02 研究和开发高超声速运输机，以实现全球范围内的快
导航雷达
探测周围空域的天气情况、地形等，帮助飞行员确定航向和高度 。
卫星通信系统
通过卫星实现全球通信，包括GPS定位系统、卫星电话等。
03
飞机的材料和工艺
金属材料
铝合金
01
用于飞机的主要结构，如机翼、机身和起落架。具有高的强度
、耐腐蚀性和易于加工的特性。
高强度钢
02
用于承受高应力和高强度载荷的部位，如发动机涡轮叶片和转
飞机的结构ppt课件
• 飞机的基本结构 • 飞机的主要部件 • 飞机的材料和工艺 • 飞机的分类和特点 • 飞机的维护和保养 • 飞机的发展趋势和未来展望
目录
01
飞机的基本结构
机身结构
概述
机身是飞机的主体结构，主要作 用是搭载乘员、货物和燃料等， 同时为机翼、尾翼和起落架提供
连接点。
舵机执行机构
接收飞行控制计算机的指令，操纵飞机的副翼、 升降舵和方向舵等部件，实现飞行姿态的调整。
动力系统
发动机
为飞机提供动力，推动飞机前进，并产生必要的推力。
燃油系统
供应燃油，确保发动机正常工作，包括油箱、油泵、过滤器等部件 。
先进导航
研究和开发更精确、高效的导航系统和设备，以提高飞行的安全性和效率。
智能维护
研究和开发基于数据的预测性维护系统，以实时监控飞机的状态并提前进行维护。
高超声速飞行技术
超音速巡航
01
研究和开发能够实现超音速巡航的发动机和飞机设计
，以提高飞行速度和效率。
高超声速运输
02 研究和开发高超声速运输机，以实现全球范围内的快
导航雷达
探测周围空域的天气情况、地形等，帮助飞行员确定航向和高度 。
卫星通信系统
通过卫星实现全球通信，包括GPS定位系统、卫星电话等。
03
飞机的材料和工艺
金属材料
铝合金
01
用于飞机的主要结构，如机翼、机身和起落架。具有高的强度
、耐腐蚀性和易于加工的特性。
高强度钢
02
用于承受高应力和高强度载荷的部位，如发动机涡轮叶片和转
飞机的结构ppt课件
• 飞机的基本结构 • 飞机的主要部件 • 飞机的材料和工艺 • 飞机的分类和特点 • 飞机的维护和保养 • 飞机的发展趋势和未来展望
目录
01
飞机的基本结构
机身结构
概述
机身是飞机的主体结构，主要作 用是搭载乘员、货物和燃料等， 同时为机翼、尾翼和起落架提供
连接点。
飞机结构与系统(第三章 飞机翼面结构)模板
1-翼梁；2-桁条；3-襟翼；4-扰流片；5-副翼；6-蒙皮；7-前缘缝翼；8-挂架；9-翼肋。
南京航空航天大学民航学院
机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
一、机翼的功用与结构设计要求
南京航空航天大学民航学院
机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
一、机翼的功用与结构设计要求 2. 机翼结构设计要求：
1）满足飞机结构设计基本要求。 2）由于各结构部件功用不同，故设计要求的侧重点有所不同： ①主要功用是产生升力→ 气动性要求是首要的：机翼保证 产生足够 升力，还要求阻力尽量小； ②最小重量要求是主要要求：解决好强度、刚度、最小重 量之间的矛盾，速度提高→矛盾突出； ③使用、维修要求：保证燃油系统的可靠性； ④工艺性和经济性要求，与一般飞机结构相同。
机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
一、机翼的功用与结构设计要求 1.机翼的功用
机翼的结构重量占全机结构重量 的30%～50%，占全 机质量的8%～15%，机翼产生的阻力是全机 阻力的30 % ～50%。
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
一、机翼的功用与结构设计要求
现代旅客机的机翼
1）空气动力载荷。
2）其他部件、装载传来的 载荷，如：起落架、发动 机、油箱等。（集中载荷、 分布载荷）
3) 机翼结构的质量力
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
三、机翼的外载特点 2. 机翼总体受力：
1）两种简化形式： ① 将每半个机翼看作支持在机身上的悬臂梁； ② 看作支持在机身上的双支点外伸梁。 2）与一般工程梁相比的特殊性： ① 机翼高度(厚度)小，但其弦向 尺寸（相对于梁宽）大多与翼展 有相同量级（尤其如三角翼）； ② 机翼在机身上的固定形式复 杂，应考虑结构支承的弹性效应。
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
一、机翼的功用与结构设计要求
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
一、机翼的功用与结构设计要求 2. 机翼结构设计要求：
1）满足飞机结构设计基本要求。 2）由于各结构部件功用不同，故设计要求的侧重点有所不同： ①主要功用是产生升力→ 气动性要求是首要的：机翼保证 产生足够 升力，还要求阻力尽量小； ②最小重量要求是主要要求：解决好强度、刚度、最小重 量之间的矛盾，速度提高→矛盾突出； ③使用、维修要求：保证燃油系统的可靠性； ④工艺性和经济性要求，与一般飞机结构相同。
机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
一、机翼的功用与结构设计要求 1.机翼的功用
机翼的结构重量占全机结构重量 的30%～50%，占全 机质量的8%～15%，机翼产生的阻力是全机 阻力的30 % ～50%。
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
一、机翼的功用与结构设计要求
现代旅客机的机翼
1）空气动力载荷。
2）其他部件、装载传来的 载荷，如：起落架、发动 机、油箱等。（集中载荷、 分布载荷）
3) 机翼结构的质量力
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
三、机翼的外载特点 2. 机翼总体受力：
1）两种简化形式： ① 将每半个机翼看作支持在机身上的悬臂梁； ② 看作支持在机身上的双支点外伸梁。 2）与一般工程梁相比的特殊性： ① 机翼高度(厚度)小，但其弦向 尺寸（相对于梁宽）大多与翼展 有相同量级（尤其如三角翼）； ② 机翼在机身上的固定形式复 杂，应考虑结构支承的弹性效应。
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起落架 、发动机等； 装载燃油等。
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
一、机翼的功用与结构设计要求 1.机翼的功用
机翼的结构重量占全机结构重量 的30%～50%，占全 机质量的8%～15%，机翼产生的阻力是全机 阻力的30 % ～50%。
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
一、机翼的功用与结构设计要求
现代旅客机的机翼
1-翼梁；2-桁条；3-襟翼；4-扰流片；5-副翼；6-蒙皮；7-前缘缝翼；8-挂架；9-翼肋。
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
一、机翼的功用与结构设计要求
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
一、机翼的功用与结构设计要求
第三章 飞机翼面结构
➢ 本章内容
➢ 一些力学基本概念 ➢ 机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点 ➢ 翼面结构典型构件及受力特点 ➢ 翼面典型结构型式及受力分析 ➢ 后掠机翼与三角机翼 ➢ 飞机的气动弹性
南京航空航天大学民航学院
一些力学基本概念
理论力学：研究刚体，研究力和运动的关系。 材料力学：研究变形体，研究力与变形的关系。 构件：工程结构或机械的各组成部分，可分为
由于变形引起的物体内部的 附加力。
物体受外力作用后，由于变 形，其内部各点均会发生相对 位移，因而产生相互作用力。
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一些力学基本概念
内力、截面法和应力的概念 2.截面法：
为求出内力，采用截面法。 变形体内力的特征： （1）连续分布力系；（2）与外力组成平衡力系。
南பைடு நூலகம்航空航天大学民航学院
2. 机翼结构设计要求：
1）满足飞机结构设计基本要求。 2）由于各结构部件功用不同，故设计要求的侧重点有所不同：
①主要功用是产生升力→ 气动性要求是首要的：机翼保证 产生足够 升力，还要求阻力尽量小；
②最小重量要求是主要要求：解决好强度、刚度、最小重 量之间的矛盾，速度提高→矛盾突出；
③使用、维修要求：保证燃油系统的可靠性； ④工艺性和经济性要求，与一般飞机结构相同。
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一些力学基本概念
➢按外力是否随时间变化分为：静载荷和动载荷。 • 静载荷：载荷缓慢地由零增加到某一定值后， 就保持不变或变动很不显著，称为静载荷。 • 动载荷：载荷随时间变化，可分为交变载荷和 冲击载荷。
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一些力学基本概念
内力、截面法和应力的概念 1.内力：
主要步骤： 1）沿截面假想地截开截开，留下一部分作为研究 对象，弃去另一部分；
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一些力学基本概念
内力、截面法和应力的概念 2.截面法：
主要步骤： 2）用作用于截面上的内力代替代替弃去部分对留 下部分的作用； 3）对留下部分，列平衡平衡方程求出内力。
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一些力学基本概念
内力、截面法和应力的概念 3.应力： 为了表示内力在一点处的 强度，引入内力集度,即应 力的概念。
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一些力学基本概念
杆件基本变形形式 1.拉伸或压缩
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一些力学基本概念
杆件基本变形形式 2.剪切
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一些力学基本概念
杆件基本变形形式 3.扭转
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
二、尾翼的功用与结构设计要求 1. 尾翼的主要功用：
一般由水平尾翼（平尾）和垂直尾翼（垂尾）组成。
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
二、尾翼的功用与结构设计要求 1. 尾翼的主要功用：
1）平尾保证飞机的纵向（俯仰）稳定性，并实施飞机纵向的 操纵； 2）垂尾保证飞机航向稳定性，并实施对飞机航向的操纵。
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一些力学基本概念
杆件基本变形形式 4.弯曲
若同时发生几种基本变形， 则称为组合变形。
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
一、机翼的功用与结构设计要求 1.机翼的功用
1）主要功用是产生升力，保证飞机的飞行性能和机动性能； 布置副翼、扰流片等进行横向操纵；布置襟翼、缝翼增升装 置改善飞机起降性能。 2）安装其它部件，如
杆、板、壳、体。 对构件的三项基本要求： 强度：构件抵抗破坏的能力； 刚度：构件抵抗变形的能力； 稳定性：构件保持其原有平衡状态的能力。
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一些力学基本概念
材料力学中对变形固体的三个基本假设： 1.连续性假设：
认为整个物体所占空间内毫无空隙地充满物质。 2.均匀性假设：
人为物体的任何部分、任何方向上力学性能相同， 均匀分布。 3.小变形假设：
构件受力变形与自身尺寸相比很小，可以忽略。
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一些力学基本概念
外力及其分类： 外力是外部物体对构件的作用力，包括外加载荷和 约束反力。 ➢按外力的作用方式分为：表面力和体积力。
• 表面力：作用于物体表面的力，又可分为分 布力和集中力 • 体积力：连续分布于物体内部各点上的力。如 物体的重力和惯性力。
三、机翼的外载特点
1）空气动力载荷。 2）其他部件、装载传来的 载荷，如：起落架、发动 机、油箱等。（集中载荷、 分布载荷） 3) 机翼结构的质量力
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
三、机翼的外载特点 2. 机翼总体受力：
1）两种简化形式： ① 将每半个机翼看作支持在机身上的悬臂梁； ② 看作支持在机身上的双支点外伸梁。
一些力学基本概念
内力、截面法和应力的概念 2.截面法：
内力的主矢和主矩：
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一些力学基本概念
内力、截面法和应力的概念 2.截面法：
内力的分量：
N－轴力 T－扭矩 Qy、Qz－剪力 My、Mz－弯矩
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一些力学基本概念
内力、截面法和应力的概念 2.截面法：
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
二、尾翼的功用与结构设计要求 1. 尾翼的主要功用：
尾翼也是一个升力面，设计要求和构造与机翼类似 ： • 保证气动性； • 具有足够强度、刚度、损伤容限、寿命，最小重量。
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
1. 外载类型：
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
一、机翼的功用与结构设计要求 1.机翼的功用
机翼的结构重量占全机结构重量 的30%～50%，占全 机质量的8%～15%，机翼产生的阻力是全机 阻力的30 % ～50%。
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
一、机翼的功用与结构设计要求
现代旅客机的机翼
1-翼梁；2-桁条；3-襟翼；4-扰流片；5-副翼；6-蒙皮；7-前缘缝翼；8-挂架；9-翼肋。
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
一、机翼的功用与结构设计要求
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
一、机翼的功用与结构设计要求
第三章 飞机翼面结构
➢ 本章内容
➢ 一些力学基本概念 ➢ 机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点 ➢ 翼面结构典型构件及受力特点 ➢ 翼面典型结构型式及受力分析 ➢ 后掠机翼与三角机翼 ➢ 飞机的气动弹性
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一些力学基本概念
理论力学：研究刚体，研究力和运动的关系。 材料力学：研究变形体，研究力与变形的关系。 构件：工程结构或机械的各组成部分，可分为
由于变形引起的物体内部的 附加力。
物体受外力作用后，由于变 形，其内部各点均会发生相对 位移，因而产生相互作用力。
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一些力学基本概念
内力、截面法和应力的概念 2.截面法：
为求出内力，采用截面法。 变形体内力的特征： （1）连续分布力系；（2）与外力组成平衡力系。
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2. 机翼结构设计要求：
1）满足飞机结构设计基本要求。 2）由于各结构部件功用不同，故设计要求的侧重点有所不同：
①主要功用是产生升力→ 气动性要求是首要的：机翼保证 产生足够 升力，还要求阻力尽量小；
②最小重量要求是主要要求：解决好强度、刚度、最小重 量之间的矛盾，速度提高→矛盾突出；
③使用、维修要求：保证燃油系统的可靠性； ④工艺性和经济性要求，与一般飞机结构相同。
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一些力学基本概念
➢按外力是否随时间变化分为：静载荷和动载荷。 • 静载荷：载荷缓慢地由零增加到某一定值后， 就保持不变或变动很不显著，称为静载荷。 • 动载荷：载荷随时间变化，可分为交变载荷和 冲击载荷。
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一些力学基本概念
内力、截面法和应力的概念 1.内力：
主要步骤： 1）沿截面假想地截开截开，留下一部分作为研究 对象，弃去另一部分；
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一些力学基本概念
内力、截面法和应力的概念 2.截面法：
主要步骤： 2）用作用于截面上的内力代替代替弃去部分对留 下部分的作用； 3）对留下部分，列平衡平衡方程求出内力。
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一些力学基本概念
内力、截面法和应力的概念 3.应力： 为了表示内力在一点处的 强度，引入内力集度,即应 力的概念。
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一些力学基本概念
杆件基本变形形式 1.拉伸或压缩
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一些力学基本概念
杆件基本变形形式 2.剪切
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一些力学基本概念
杆件基本变形形式 3.扭转
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
二、尾翼的功用与结构设计要求 1. 尾翼的主要功用：
一般由水平尾翼（平尾）和垂直尾翼（垂尾）组成。
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
二、尾翼的功用与结构设计要求 1. 尾翼的主要功用：
1）平尾保证飞机的纵向（俯仰）稳定性，并实施飞机纵向的 操纵； 2）垂尾保证飞机航向稳定性，并实施对飞机航向的操纵。
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一些力学基本概念
杆件基本变形形式 4.弯曲
若同时发生几种基本变形， 则称为组合变形。
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
一、机翼的功用与结构设计要求 1.机翼的功用
1）主要功用是产生升力，保证飞机的飞行性能和机动性能； 布置副翼、扰流片等进行横向操纵；布置襟翼、缝翼增升装 置改善飞机起降性能。 2）安装其它部件，如
杆、板、壳、体。 对构件的三项基本要求： 强度：构件抵抗破坏的能力； 刚度：构件抵抗变形的能力； 稳定性：构件保持其原有平衡状态的能力。
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一些力学基本概念
材料力学中对变形固体的三个基本假设： 1.连续性假设：
认为整个物体所占空间内毫无空隙地充满物质。 2.均匀性假设：
人为物体的任何部分、任何方向上力学性能相同， 均匀分布。 3.小变形假设：
构件受力变形与自身尺寸相比很小，可以忽略。
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一些力学基本概念
外力及其分类： 外力是外部物体对构件的作用力，包括外加载荷和 约束反力。 ➢按外力的作用方式分为：表面力和体积力。
• 表面力：作用于物体表面的力，又可分为分 布力和集中力 • 体积力：连续分布于物体内部各点上的力。如 物体的重力和惯性力。
三、机翼的外载特点
1）空气动力载荷。 2）其他部件、装载传来的 载荷，如：起落架、发动 机、油箱等。（集中载荷、 分布载荷） 3) 机翼结构的质量力
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
三、机翼的外载特点 2. 机翼总体受力：
1）两种简化形式： ① 将每半个机翼看作支持在机身上的悬臂梁； ② 看作支持在机身上的双支点外伸梁。
一些力学基本概念
内力、截面法和应力的概念 2.截面法：
内力的主矢和主矩：
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内力、截面法和应力的概念 2.截面法：
内力的分量：
N－轴力 T－扭矩 Qy、Qz－剪力 My、Mz－弯矩
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内力、截面法和应力的概念 2.截面法：
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
二、尾翼的功用与结构设计要求 1. 尾翼的主要功用：
尾翼也是一个升力面，设计要求和构造与机翼类似 ： • 保证气动性； • 具有足够强度、刚度、损伤容限、寿命，最小重量。
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机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
1. 外载类型：