飞机结构定义
第一章 飞机结构
第一章- 飞机结构摘要：飞机结构是第一章，主要讲述了飞机的机身，机翼，尾翼，起落架，和发动机这几个主要结构部分。
根据美国联邦法规全书(CFR)第14篇第一部分的定义和缩写，飞行器(Aircraft)是一种用于或者可用于飞行的设备。
飞行员执照的飞行器分类包括飞机(Airplane)，直升机，气球类(lighter-than-air)，动力升力类(powered-lift)，以及滑翔机。
还定义了飞机(Airplane)是由引擎驱动的，比空气重的固定翼飞行器，在飞行中由作用于机翼上的空气动态反作用力支持。
本章简单介绍飞机和它的主要组成部分。
主要组成部分尽管飞机可以设计用于很多不同的目的，大多数还是有相同的主要结构。
它的总体特性大部分由最初的设计目标确定。
大部分飞机结构包含机身，机翼，尾翼，起落架和发动机。
机身机身包含驾驶舱和/或客舱，其中有供乘客使用的坐位和飞机的控制装置。
另外，机身可能也提供货舱和其他主要飞机部件的挂载点。
一些飞行器使用开放的桁架结构。
桁架型机身用钢或者铝质管子构造。
通过把这些管子焊接成一系列三角形来获得强度和刚性，成为桁架结构。
图1-2就是华伦桁架。
华伦桁架结构中有纵梁，斜管子和竖直的管子单元。
为降低重量，小飞机一般使用铝合金管子，可能是用螺钉或者铆钉通过连接件铆成一个整体。
随着技术进步，飞行器设计人员开始把桁架单元弄成流线型的飞机以改进性能。
在最初使用布料织物来实现的，最终让位于轻金属比如铝。
在某些情况下，外壳可以支持所有或者一主要部分的飞行载荷。
大多数现代飞机使用称为单体横造或者半单体构造的加强型外壳结构。
单体横造设计使用加强的外壳来支持几乎全部的载荷。
这种结构非常结识，但是表面不能有凹痕或者变形。
这种特性可以很容易的通过一个铝的饮料罐来演示。
你可以对饮料罐的两头施加相当的力量管子不受什么损坏。
然而，如果罐壁上只有一点凹痕，那么这个罐子就很容易的被扭曲变形。
实际的单体造型结构主要由外壳，隔框，防水壁组成。
飞机结构与系统(上篇)m11精华版
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。
飞机基础知识—飞机结构
起落架
起落架的作用是在地面停放，滑跑、运动过程中支撑飞机，并能在 飞前三点式和后三点式起落架。
起落架 前三点式
起落架 后三点式
起落架
起落架系统主要用于起落架的 收放、前轮转弯以及地面刹车， 以保证飞机在地面滑行、滑跑、 减速及起落架收放的需要。
动力装置
活塞式发动机
四冲程 ：进气冲程、压 缩冲程、膨胀、排气冲程。 在低速飞行时，活塞发动 机的经济性能很好,目前 在小型飞机和轻型直升机 上广为应用。
动力装置
涡轮喷气发动机
第一代涡轮喷气机噪音很大，如 今大多用于军用飞机； 涡轮风扇发动机的优点是：耗油 率低，因而经济性能好、噪音低； 因此现代商务亚音速飞机多采用 涡轮风扇发动机。
飞机结构
飞机的主要组成部分为：机身、机翼、尾翼、起落架、动力装置。
机身 驾驶舱、存放行李、邮件、货物的货舱、客舱。
机翼和尾翼
机翼的主要作用是产生升 力，现代民航客机机翼的 内部还可以作为结构油箱 来储存燃油，和安装起落 架及发动机。
机翼和尾翼
机翼装在机身上的角度，称为安装角，是机翼与水平线所成的角度。安 装角向上或向下就称为机翼具有上反角或下反角。
机翼
飞机的机翼由许多可以活 动的部分组成。这些部分 可以用来改变机翼的位置 和形状，也可以用来增大 或减小翼面。
前缘襟翼
外侧（低 速）副翼
后缘内侧襟翼
地面扰流板
飞行扰流板 内侧（高
后缘外侧
速）副翼
襟翼
机翼
襟翼，是飞机机翼上可以 活动的翼片，用于起飞和 降落。它们可以用来帮助 控制飞机的速度及机翼所 产生的升力。
转动驾驶盘可控制副翼的偏转，前推或后拉驾驶盘可控制升降舵的 偏转。脚操纵机构用于控制方向舵。
2 第二章第二节 飞机的基本结构
前缘
翼尖
后缘
第二节 飞机的机体结构
2.机翼的分类
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
第二节 飞机的机体结构
第二节 飞机的机体结构
上单翼布局——干扰阻力小，有很好的向下 视野，机身离地面近，便于货物的装运，发 动机可以安装得离地面较高，免受地面飞起 的沙石损害，因而大部分军事运输机和使用 螺旋桨动力装置的运输飞机都采用这种布局； 中单翼布局——气动外形是最好的，但因为大 型飞机的翼梁要从机身内穿过，使客舱容积受 到严重影响，因而在民航飞机中不采用这种布 局形式； 下单翼布局——民航运输机大部分为下单翼飞 机，机翼离地面近，起落架可以做得短些，两 个主起落架距离较宽，增加了降落的稳定性， 起落架很容易在翼下的起落架舱收放，从而减 轻重量。此外发动机和机翼离地面较近，做维 修工作方便。
第二节 飞机的机体结构
多支柱起落架
第二节 飞机的机体结构
B747的多支柱式起落架
第二节 飞机的机体结构
3.起落架的结构形式 （1）构架式起落架
在一些轻型低速飞机和直升机上采用较多。
构架式起落架结构示意
减 震 支 柱 撑杆
第二节 飞机的机体结构
3.起落架的结构形式 （2）支柱套筒式起落架
这种型式往往用作前三点式飞机的主起落架。
第二节 飞机的机体结构
5
4 3 2 1
机翼前缘有五块缝翼
第二节 飞机的机体结构
第二节 飞机的机体结构 固定式缝翼
第二节 飞机的机体结构 自动缝翼
第二节 飞机的机体结构
第二节 飞机的机体结构 (4)扰流板
民航飞机的构造
推进装置
发动机是飞机飞行的推进装置，主要有活塞式发动机和燃气涡轮发动机两种。 活塞式：一种利用一个或者多个活塞 将压力转换成旋转动能的发动机
燃气涡轮：由进气道（Intake）、压气机（compressor）、燃烧室（combustion chamber）、涡轮（turbine）、喷管（Exhaust）等部分构成。新鲜空气由进气道进入燃 气轮机后，首先由压气机加压成高压气体，接着由喷油嘴喷出燃油与空气混合后在燃烧 室进行燃烧成为高温高压燃气，然后进入涡轮段推动涡轮，将燃气的焓和动能转换成机 械能输出，最后的废气由尾喷管排出。
民航飞机的构造
黄琰 20114546
民航飞机是一种体型较大、载客量较多的集体飞行运输工具，用于来往 国内及国际商业航班
客机构造图
基本组成：机体、推进装置、飞机系统和机载设备
机体
飞机机体由机翼、机身、尾翼(组)、起落架等
机翼：机翼安装在机身上，产生升力，机翼内 部置弹药仓和油箱，收藏起落架。
机身：包括梁式机身、半硬壳式、硬壳式机身 装载人员、货物、武器和机载设备 连接机翼、尾翼、起落架等为整体
飞机系统
飞机系统包括飞机操纵系统、液压传动系统、燃油系统、空调系统、防 冰系统等。
操纵系统：操纵系统分主操作系统和辅助操纵系统，主操作系统操作升降舵、方 向舵、副翼，实现俯仰、倾侧等。 液压传动系统：飞机上以油液为工作介质，靠油压驱动执行机构完成特定操纵动 作的整套装置。 燃油系统：飞机燃油系统又称外燃油系统。燃油系统是飞机能源的供应系统。另 外发动机上还有一套系统将燃油输送到燃烧室内，称为内燃油系统。飞机的发动 机依靠燃油燃烧产生热量作功，推动飞机飞行。 空调系统：向停靠在地面的飞机机舱提供经过过滤、加压、除湿及降温（或加热） 的新鲜空气的专用空调设备系统。 防冰系统：防止飞机表面某些突出部位结冰或在结冰时能有效地除去冰层的设备。
飞机结构定义
飞机结构4. Definitions4. 定义A. The definitions of primary and secondary structures are as follows: A. 定义基本的和次级的结构依下列各项:WARNING: THE FAILURE OF PSE’S COULD RESULT IN THE CATASTROPHIC FAILURE OF THE AIRPLANE.警告: PSE （主要构件）的失效可以造成飞机灾难性的故障。
(1) Primary Structure: Structure which carries flight, ground, or pressure loads. Primary structure is classified into two categories: Principal Structural Elements (PSE) and Other Structure. Most of the primary structures on the airplane are Principal Structural Elements (PSE). PSEs are also known as Structural Significant Items (SSI). (1) 基本结构:承传受飞行, 地面, 或压力载荷的结构。
基本的结构又分为两类: 主要构件 (PSE) 和其他构件。
飞机上的大部分基本结构是主要构件(PSE). PSEs （主要构件）也是被作为结构的重要项目(SSI).(a) Principal Structural Elements (PSE): Primary structure which contribute significantly to carrying flight, ground, and pressurization loads, and whose failure could result in the catastrophic failure of the airplane.(1) 主要构件 (PSE):主要承受飞行, 地面, 和压力载荷的基本结构,这些构件的失效将造成飞机的灾难性故障。
飞机结构详细讲解
飞机结构详细讲解机翼机翼是飞机的重要部件之一，安装在机身上。
其最主要作用是产生升力，同时也可以在机翼内布置弹药仓和油箱，在飞行中可以收藏起落架。
另外，在机翼上还安装有改善起飞和着陆性能的襟翼和用于飞机横向操纵的副翼，有的还在机翼前缘装有缝翼等增加升力的装置。
由于飞机是在空中飞行的，因此和一般的运输工具和机械相比，就有很大的不同。
飞机的各个组成部分要求在能够满足结构强度和刚度的情况下尽可能轻，机翼自然也不例外，加之机翼是产生升力的主要部件，而且许多飞机的发动机也安装在机翼上或机翼下，因此所承受的载荷就更大，这就需要机翼有很好的结构强度以承受这巨大的载荷，同时也要有很大的刚度保证机翼在巨大载荷的作用下不会过分变形。
机翼的基本受力构件包括纵向骨架、横向骨架、蒙皮和接头。
其中接头的作用是将机翼上的载荷传递到机身上，而有些飞机整个就是一个大的飞翼，如B2隐形轰炸机则根本就没有接头。
以下是典型的梁式机翼的结构。
一、纵向骨架机翼的纵向骨架由翼梁、纵樯和桁条等组成，所谓纵向是指沿翼展方向，它们都是沿翼展方向布置的。
* 翼梁是最主要的纵向构件，它承受全部或大部分弯矩和剪力。
翼梁一般由凸缘、腹板和支柱构成（如图所示）。
凸缘通常由锻造铝合金或高强度合金钢制成，腹板用硬铝合金板材制成，与上下凸缘用螺钉或铆钉相连接。
凸缘和腹板组成工字型梁，承受由外载荷转化而成的弯矩和剪力。
* 纵樯与翼梁十分相像，二者的区别在于纵樯的凸缘很弱并且不与机身相连，其长度有时仅为翼展的一部分。
纵樯通常布置在机翼的前后缘部分，与上下蒙皮相连，形成封闭盒段，承受扭矩。
靠后缘的纵樯还可以悬挂襟翼和副翼。
* 桁条是用铝合金挤压或板材弯制而成，铆接在蒙皮内表面，支持蒙皮以提高其承载能力，并共同将气动力分布载荷传给翼肋。
二、横向骨架机翼的横向骨架主要是指翼肋，而翼肋又包括普通翼肋和加强翼肋，横向是指垂直于翼展的方向，它们的安装方向一般都垂直于机翼前缘。
* 普通翼肋的作用是将纵向骨架和蒙皮连成一体，把由蒙皮和桁条传来的空气动力载荷传递给翼梁，并保持翼剖面的形状。
飞机结构原理
飞机结构原理
飞机结构原理介绍
飞机是一种能够在空中飞行的交通工具，其结构原理是实现飞行的基础。
飞机的结构原理主要包括以下几个方面：
1. 翼面结构：飞机翼面是飞机最重要的结构之一，它能够产生升力并支撑飞机的重量。
翼面通常由翼根、翼尖、翼肋、翼面板等部分组成，通过各部件的结合形成整体结构。
一般而言，飞机的翼面采用弯曲的形状，这样可以增加升力并减小阻力。
2. 机身结构：飞机的机身是飞机的主要承载结构之一，它连接并支撑起飞机的各个重要部件，如机翼、发动机、机尾等。
机身通常由铝合金、复合材料等构成，具有较强的刚性和轻量化的特点。
飞机的机身结构要求具有足够的强度和刚度，以便在飞行过程中承受各种力的作用。
3. 发动机结构：发动机是飞机的动力来源，其结构原理是实现发动机正常工作的基础。
发动机通常由机身、进气道、燃烧室、喷口等部分组成，机身用于承载和固定发动机各个部件，进气道用于引入空气供给燃烧室燃烧，燃烧室用于燃烧燃料产生高温高压的气体，喷口用于排出燃烧产生的高速气流。
4. 起落架结构：起落架是飞机在地面行驶和起降过程中支撑飞机重量和减震的重要部件。
起落架一般由主起落架和前起落架组成，主起落架用于支撑飞机的重量，前起落架用于控制飞机的转向。
起落架结构需要具备足够的强度和稳定性，以应对飞机在地面行驶和起降时的复杂工况。
综上所述，飞机的结构原理是实现飞行的基础，包括翼面结构、机身结构、发动机结构和起落架结构等方面。
这些结构通过各自的设计和组合，使得飞机能够在空中自由飞行，并实现人类的空中旅行和运输。
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飞机结构4. Definitions4. 定义A. The definitions of primary and secondary structures are as follows: A. 定义基本的和次级的结构依下列各项:WARNING: THE FAILURE OF PSE’S COULD RESULT IN THE CATASTROPHIC FAILURE OF THE AIRPLANE.警告: PSE （主要构件）的失效可以造成飞机灾难性的故障。
(1) Primary Structure: Structure which carries flight, ground, or pressure loads. Primary structure is classified into two categories: Principal Structural Elements (PSE) and Other Structure. Most of the primary structures on the airplane are Principal Structural Elements (PSE). PSEs are also known as Structural Significant Items (SSI). (1) 基本结构:承传受飞行, 地面, 或压力载荷的结构。
基本的结构又分为两类: 主要构件 (PSE) 和其他构件。
飞机上的大部分基本结构是主要构件(PSE). PSEs （主要构件）也是被作为结构的重要项目(SSI).(a) Principal Structural Elements (PSE): Primary structure which contribute significantly to carrying flight, ground, and pressurization loads, and whose failure could result in the catastrophic failure of the airplane.(1) 主要构件 (PSE):主要承受飞行, 地面, 和压力载荷的基本结构,这些构件的失效将造成飞机的灾难性故障。
(b) Other Structure: Primary structure that is not a Principal Structural Element (PSE).(b) 其他的结构: 基本结构中不是主要构件的部分 (PSE).(2) Secondary Structure: Structure which carries only air or inertial loads generated on or within the secondary structure. Most secondary structures are important to the aerodynamic performance of the airplane.(2) 次级结构:承受空气或次级结构本身产生的惯性载荷的结构。
大部分次级结构对飞行的气动性能很重要。
修理定义1. ApplicabilityA. This subject gives the definitions related to repair classification and inspection for damage-tolerantand non-damage tolerant primary and secondary structures as applicable.2. ReferencesReference Title51-10-02 INSPECTION AND REMOVAL OF DAMAGESOPM 20-20-01 Magnetic Particle InspectionSOPM 20-20-02 Penetrant Methods of Inspection3. General InformationA. There are two classifications of repairs in this SRM:(1) Repairs that have been evaluated and analyzed for damage tolerance capability and areclassified as Category A, B, or C repairs.NOTE: Repairs to Principle Structural Elements (PSE’s) in the wing, nacelle and pylonstructures (identified in 51-00-04) are required to be evaluated for damagetolerance capability.(2) Repairs that have not been evaluated and analyzed for damage tolerance capability and areclassified as Permanent, Interim or Time-Limited Repairs. These classifications apply to allfuselage and empennage repairsB. The definitions of the different categories of damage tolerant repairs are as follows:(1) Category A Repair: A permanent repair for which the inspections given in the MaintenancePlanning Data (MPD) document, are sufficient and no other actions are necessary.(2) Category B Repair: A permanent repair for which supplemental inspections are necessary at thespecified threshold and repeat intervals.(3) Category C Repair: A time-limited repair which must be replaced and reworked within aspecified time limit. Also supplemental inspections can be necessary at a specified thresholdand repeat interval.C. The definitions of the different types of repairs that have not been evaluated and analyzed fordamage tolerance are as follows:(1) Permanent Repair: A repair where no action is necessary except the operator’s normalmaintenance.(2) Interim Repair: A repair that has the necessary structural strength and could stay on the aircraftindefinitely. The repair must be inspected at specified intervals and replaced if deterioration isdetected or damage is found.(3) Time-Limited Repair: A repair that has the necessary structural strength but does not havesufficient durability. This repair must be replaced after a specified time,usually given as anumber of flight cycles, flight hours or a calendar time.D. The definitions of the terms as they apply to the repairs are as follows:(1) Damage Tolerance: The ability of structure to sustain anticipated loads in the presence ofdamage, such as fatigue cracks until it is detected through inspection or malfunction andrepaired.(2) Damage Tolerant Repair: A repair that meets the necessary damage tolerance conditions1. 适用性A. 这主题给予定义相关的到修理分类和检验为损害-宽容的而且非损害宽容的主要和中级的结构当做可适用。
2. 叁考叁考名称51-10-02次检验及损害的移动SOPM 20-20-01 磁性粒子检验SOPM 20-20-02 渗透剂检验的方法3. 数据上将有修理的二分类在这一 SRM 中的 A.:(1) 修理有是评估和分析为损害宽容能力和是机密的当做种类 A 、 B 或 C 修理。
注意: 在翅膀、飞机的引擎机舱和派龙中的对原则结构的元素 (PSE) 的修理结构 (在 51-00-04 年识别) 是必需的是评估为损害宽容能力。
(2) 修理有不是评估和分析为损害宽容能力和是机密的当做烫发、中间时期或时限修理。
这些分类适用于所有的机身和尾部修理B. 损害的不同种类的定义宽容的修理依下列各项:(1) 种类修理: 烫发修理为哪一个检验给予的在维护中计划数据 (MPD) 文件, 是充份和没有其他的行动是必需品。
(2) 种类 B 修理: 烫发修理为哪些补充的检验是必需品在那指定的门槛和重复间隔。