飞机结构与系统(第一章 绪论)
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第一章飞机结构
用来连接机翼与机身，把机翼上的力传递到机身隔框上。接头 分为固接和铰接两种，固接的接头，接点既不可移动，也不可转动； 因此，它既能传递剪力又能传递弯矩。铰接不可移动、但可以旋转， 只传剪力，不传弯矩。
单块式机翼：梁弱，多长 桁、厚蒙皮
• 由蒙皮、桁条和缘条组 成一整块构件。现代飞 机多采用单块式机翼。
桁条
蒙皮
纵向元件有翼梁、长桁、墙(腹板) 横向元件有翼肋(普通翼肋和加强翼肋) 以及包在纵、横元件组成的骨架外面的蒙皮
一、蒙皮：蒙皮的直接功用是形成流线型的机翼外表面。 蒙皮受到垂直于其表面的局部气动载荷；
蒙皮还参与机翼的总体受力—— 它和翼梁或翼墙的腹板组合在一起， 形成封闭的盒式薄壁梁承受机翼的扭矩
飞
机
结
构航 空
工 程 学
孟 令
院兵
第0章 授课计划
授课内容 第一章 飞机结构 第二章 重量与平衡 第三章 液压系统 第四章 起落架系统 第五章 飞机飞行操纵系统 第六章 座舱环境控制系统 第七章 防水排雨系统 第八章 飞机燃油系统 第九章 飞机防火系统 第十章 飞机电子系统
课时 12 8 8 8 6 6 4 4 4 4
• 加强翼肋：除具有普通翼肋的功用 外，还作为机翼结构的局部加强件， 承受较大的集中载荷或悬挂部件。
翼肋RIB
形成并维持翼剖面之形状；并将纵向骨架与蒙皮连成一体； 把由蒙皮和桁条传来的空气动力载荷传递给翼梁。
68
蒙皮
• 承受空气动力，形成和维持机翼外形，并承受扭矩，有 些机翼蒙皮还承受弯矩。
接头
• 特点：蒙皮较厚；桁条 较多而且较强；弯曲引 起的轴向力由蒙皮、桁 条和缘条组成的整体壁 板承受。
• 优点：能较好的保持翼 形；抗弯、扭刚度较大； 受力构件分散；
单块式机翼：梁弱，多长 桁、厚蒙皮
• 由蒙皮、桁条和缘条组 成一整块构件。现代飞 机多采用单块式机翼。
桁条
蒙皮
纵向元件有翼梁、长桁、墙(腹板) 横向元件有翼肋(普通翼肋和加强翼肋) 以及包在纵、横元件组成的骨架外面的蒙皮
一、蒙皮：蒙皮的直接功用是形成流线型的机翼外表面。 蒙皮受到垂直于其表面的局部气动载荷；
蒙皮还参与机翼的总体受力—— 它和翼梁或翼墙的腹板组合在一起， 形成封闭的盒式薄壁梁承受机翼的扭矩
飞
机
结
构航 空
工 程 学
孟 令
院兵
第0章 授课计划
授课内容 第一章 飞机结构 第二章 重量与平衡 第三章 液压系统 第四章 起落架系统 第五章 飞机飞行操纵系统 第六章 座舱环境控制系统 第七章 防水排雨系统 第八章 飞机燃油系统 第九章 飞机防火系统 第十章 飞机电子系统
课时 12 8 8 8 6 6 4 4 4 4
• 加强翼肋：除具有普通翼肋的功用 外，还作为机翼结构的局部加强件， 承受较大的集中载荷或悬挂部件。
翼肋RIB
形成并维持翼剖面之形状；并将纵向骨架与蒙皮连成一体； 把由蒙皮和桁条传来的空气动力载荷传递给翼梁。
68
蒙皮
• 承受空气动力，形成和维持机翼外形，并承受扭矩，有 些机翼蒙皮还承受弯矩。
接头
• 特点：蒙皮较厚；桁条 较多而且较强；弯曲引 起的轴向力由蒙皮、桁 条和缘条组成的整体壁 板承受。
• 优点：能较好的保持翼 形；抗弯、扭刚度较大； 受力构件分散；
飞机结构飞机结构与系统PPT课件
24
限制
❖ CCAR25部中规定： ❖ 正限制机动超载：2.5~3.8 ❖ 负限制机动超载：绝对值≥1.0
25
小速度、大迎角飞行
大速度、小迎角飞行
26
限制
q最大最大
1 2
V最2 大 最 大
最大允许速压 1.2 使用限制速压
27
机动飞行包线
28
突风超载飞行包线
29
飞机在地面上的使用限制
21
影响起落架侧向载荷的因素
❖ 飞机侧滑着陆。 ❖ 地面滑行转弯。 ❖ 单主轮先着陆。 ❖ 在滑行中使飞机有侧向运动趋势的各种原因。
22
飞机结构承载能力
❖ 飞机结构承载能力表现在对飞机使用限制和 飞机结构承载余量两个方面。
23
飞机使用限制
ny使用最小 ny ny使用最大 q q最大最大 ny使用最小 为 预 期 的 最 大 负 过 载 ； ny使用最大 为 预 期 的 最 大 正 过 载 ； q最大最大 为 预 期 的 最 大 速 压 。
必须表明结构符合“结构的损伤容限和疲劳评定的要求”。 飞机在整个使用寿命期间将避免由于疲劳、腐蚀或意外损伤引起的
灾难性破坏。 对可能引起灾难性的每一部分（机翼、尾翼、操纵面及其系统、机
身、发动机架、起落架以及上述各部分有关的主要连接）必须进行 损伤容限（破损安全和离散源）评定。 对损伤容限不适用的某些特定结构必须进行疲劳（安全寿命）评定。 对涡轮喷气飞机可能引起灾难性破坏的部分要进行声疲劳评定。
❖ 应力和应变
正应力和正应变
P A
ΔL L
41
飞机结构受力基本概念
❖ 应力和应变
剪应力和剪应变
Q A
ΔS h
42
飞机结构受力基本概念
限制
❖ CCAR25部中规定： ❖ 正限制机动超载：2.5~3.8 ❖ 负限制机动超载：绝对值≥1.0
25
小速度、大迎角飞行
大速度、小迎角飞行
26
限制
q最大最大
1 2
V最2 大 最 大
最大允许速压 1.2 使用限制速压
27
机动飞行包线
28
突风超载飞行包线
29
飞机在地面上的使用限制
21
影响起落架侧向载荷的因素
❖ 飞机侧滑着陆。 ❖ 地面滑行转弯。 ❖ 单主轮先着陆。 ❖ 在滑行中使飞机有侧向运动趋势的各种原因。
22
飞机结构承载能力
❖ 飞机结构承载能力表现在对飞机使用限制和 飞机结构承载余量两个方面。
23
飞机使用限制
ny使用最小 ny ny使用最大 q q最大最大 ny使用最小 为 预 期 的 最 大 负 过 载 ； ny使用最大 为 预 期 的 最 大 正 过 载 ； q最大最大 为 预 期 的 最 大 速 压 。
必须表明结构符合“结构的损伤容限和疲劳评定的要求”。 飞机在整个使用寿命期间将避免由于疲劳、腐蚀或意外损伤引起的
灾难性破坏。 对可能引起灾难性的每一部分（机翼、尾翼、操纵面及其系统、机
身、发动机架、起落架以及上述各部分有关的主要连接）必须进行 损伤容限（破损安全和离散源）评定。 对损伤容限不适用的某些特定结构必须进行疲劳（安全寿命）评定。 对涡轮喷气飞机可能引起灾难性破坏的部分要进行声疲劳评定。
❖ 应力和应变
正应力和正应变
P A
ΔL L
41
飞机结构受力基本概念
❖ 应力和应变
剪应力和剪应变
Q A
ΔS h
42
飞机结构受力基本概念
飞机结构与系统(第一章 绪论)
飞机结构设计
原始条件4：结构的生产条件：
1）加工能力（设备类型、精度，人员素质水平） 2）装配能力（精度，装配量） 3）生产能力（产量） 4）生产质量保障体系（技术与管理）
飞机结构设计
基本要求1：气动性能和设计一体化要求：
保证飞机具有合理的气动外形和好的表面 质量（否则飞行性能和品质变差），如:翼身 融合。
• 美国的“太阳神”
其他型式飞机
4. 太阳能飞机
• 瑞士的“阳光动力” 世界首架载人
、昼夜飞行
飞机研制过程简介
➢飞机研制过程
➢拟定技术要求 ➢飞机设计过程
－飞机总体设计 －飞机结构设计 ➢飞机制造过程 ➢飞机的试飞定型过程
拟定技术要求
➢通常由飞机设计单位和订货单位协 商共同制订。 ➢决定飞机的主要性能指标、主要使 用条件和机载设备等。 ➢是飞机设计的基本依据。
按客座数与航程： 见下表：
航线飞机
航线飞机
波音-747-400属于： 洲际（12970km） 巨型（378吨、550座） 高亚音速 （900~939km/h） 涡扇式宽体（6.13m） 客机
民用飞机种类
➢通用航空飞机
通用航空： 是指使用民用航空器从事公共航空运输以外
的民用航空活动 ，包括从事工业、农业、林业、 渔业和建筑业的作业飞行以及医疗卫生、抢险救 灾、气象探测、海洋检测、科学试验、教育培训、 文化体育等方面的飞行活动。
电传操纵，复合材料， 液显
波音-777、A330、A340
按构造型式的飞机分类
其他型式飞机
1. 垂直/短距起落飞机
优点: • 不依赖机场，可象直升机起落也可象固定翼飞机有速度和
攻击能力； • 发动机喷口方向可转。
飞机结构与系统(飞行操纵系统)课件
理方案，提高飞行经济性安全性。
04
飞行操纵系统维护与检修
飞行操纵系统日常维护
01
02
03
每日检查
检查飞行操纵系统外观， 确保没明显损坏或异常情 况。
清洁润滑
飞行操纵系统进行清洁润 滑，保持其良好工作状态 。
校准
飞行操纵系统进行校准， 确保其准确性可靠性。
飞行操纵系统定期检修
定期检查
按照规定周期飞行操纵系 统进行检查，包括内部结 构元件。
飞行管理系统
飞行管理系统现代飞行操纵系统核心组 成部它集成导航、气象、通讯等多种功 能，能够飞行员提供全面飞行信息支持
。
飞行管理系统通过接收处理自各种传感 器数据，飞行员提供实时飞行计划、航 向、速度、高度等信息，帮助飞行员更
好掌握飞行状态决策。
飞行管理系统还可根据气象条件飞行计 划，飞行员提供最佳飞行轨迹发动机管
安全标准与规范
参考相关安全标准规范，如国际民航组织（ICAO）美国联邦航空局（FAA）等发布相关指南标准，飞行操纵系统进 行安全性评估。些标准规范评估提供指导参考框架。
安全改进措施
根据安全性评估结果，制定并实施相应安全改进措施，提高飞行操纵系统安全性可靠性。些措施可能包 括硬件升级、软件修复、操作程序改进等各方面。
飞行操纵系统历史与发展
历史
早期飞机采简单机械式操纵系统，通过钢索、连杆等机械部件实现飞行员翼面舵面直接控制。随着技术发展，液 压式操纵系统电传式操纵系统逐渐取代机械式操纵系统。电传式操纵系统目前最先进飞行操纵系统，具更高可靠 性灵活性。
发展
未飞行操纵系统将朝着更加智能化、自主化协同化方向发展。智能化能够提高系统自主决策能力容错能力；自主 化能够减轻飞行员工作负担提高飞行安全性；协同化则能够实现飞行员与无机之间效协作，提高整体作战效能。
04
飞行操纵系统维护与检修
飞行操纵系统日常维护
01
02
03
每日检查
检查飞行操纵系统外观， 确保没明显损坏或异常情 况。
清洁润滑
飞行操纵系统进行清洁润 滑，保持其良好工作状态 。
校准
飞行操纵系统进行校准， 确保其准确性可靠性。
飞行操纵系统定期检修
定期检查
按照规定周期飞行操纵系 统进行检查，包括内部结 构元件。
飞行管理系统
飞行管理系统现代飞行操纵系统核心组 成部它集成导航、气象、通讯等多种功 能，能够飞行员提供全面飞行信息支持
。
飞行管理系统通过接收处理自各种传感 器数据，飞行员提供实时飞行计划、航 向、速度、高度等信息，帮助飞行员更
好掌握飞行状态决策。
飞行管理系统还可根据气象条件飞行计 划，飞行员提供最佳飞行轨迹发动机管
安全标准与规范
参考相关安全标准规范，如国际民航组织（ICAO）美国联邦航空局（FAA）等发布相关指南标准，飞行操纵系统进 行安全性评估。些标准规范评估提供指导参考框架。
安全改进措施
根据安全性评估结果，制定并实施相应安全改进措施，提高飞行操纵系统安全性可靠性。些措施可能包 括硬件升级、软件修复、操作程序改进等各方面。
飞行操纵系统历史与发展
历史
早期飞机采简单机械式操纵系统，通过钢索、连杆等机械部件实现飞行员翼面舵面直接控制。随着技术发展，液 压式操纵系统电传式操纵系统逐渐取代机械式操纵系统。电传式操纵系统目前最先进飞行操纵系统，具更高可靠 性灵活性。
发展
未飞行操纵系统将朝着更加智能化、自主化协同化方向发展。智能化能够提高系统自主决策能力容错能力；自主 化能够减轻飞行员工作负担提高飞行安全性；协同化则能够实现飞行员与无机之间效协作，提高整体作战效能。
《飞机结构与系统》课件
尾翼结构
01
尾翼是飞机的重要部件之一，其主要功能是提供方向控制和稳定性。
02
尾翼通常由垂直安定面、水平安定面和升降舵等组成，其结构设计需 要考虑到气动性能、强度和刚度等多个因素。
03
尾翼的形状和尺寸需要根据飞机的总体设计要求进行选择和优化，以 确保尾翼能够满足气动性能和结构性能的要求。
04
尾翼的结构设计还需要考虑到制造工艺和维修要求，以确保尾翼易于 制造、维修和使用。
飞机结构的设计要求
强度和刚度
满足飞行过程中的各种载荷要 求，保证飞机的安全性和稳定
性。
耐腐蚀性
能够承受各种环境因素，如大 气、水和化学物质等的影响。
重量和成本
尽可能减轻重量并降低成本， 以提高飞机的经济性和市场竞 争力。
可维护性和安全性
便于维护和检修，同时保证乘 客和机组人员的安全。
02
飞机机体结构
05
飞机安全性与可靠性
飞机安全性设计
安全性设计原则
应急设施设计
确保飞机在正常和异常情况下都能保 障乘员安全，遵循国际民航组织的安 全标准和建议。
为应对紧急情况，飞机上应配备紧急 出口、救生设施和氧气面罩等，以确 保乘员在紧急情况下能够迅速撤离。
结构安全设计
对飞机结构进行详细分析，确保其能 够承受飞行过程中的各种载荷和应力 ，防止因结构失效而引发安全事故。
机身结构
机身是飞机的主体结构，其主 要功能是装载乘客、货物和燃 料等，并承受飞机的各种载荷
。
机身通常由筒体、框架、蒙皮 等组成，其结构设计需要考虑 到强度、刚度和疲劳等多个因
素。
机身的形状和尺寸需要根据飞 机的总体设计要求进行选择和 优化，以确保机身能够满足气 动性能和结构性能的要求。
飞机结构与系统(起落架系统)课件
04
飞机起落架系统的发展趋 势
轻量化设计
总结词
随着航空工业的发展，轻量化设计已成 为飞机起落架系统的重要趋势。
VS
详细描述
轻量化设计有助于减少飞机重量，降低油 耗，提高飞行效率。起落架系统作为飞机 的重要部分，其轻量化设计对于整个飞机 的性能提升具有重要意义。目前，采用先 进的材料和结构设计技术是实现起落架系 统轻量化的主要手段。
起落架的刹车原理
起落架的刹车系统用于在飞机着陆后减速和停机。
刹车系统通常由多组刹车盘组成，当飞行员踩下刹车踏板时，液压系统会向刹车盘施加压力，使刹车 盘与跑道产生摩擦力，从而使飞机减速。为了提高制动效果，现代飞机还配备了反推装置，通过改变 发动机气流方向来产生反向推力。
起落架的转向原理
起落架的转向系统使飞机能够在滑行道和跑道上灵活转向。
详细描述
绿色环保设计主要表现在对材料的选择和回 收再利用上。采用可再生、可回收材料，减 少对环境的污染，同时降低能源消耗，是起 落架系统未来的重要发展方向。此外，减少 飞机起降过程中的噪音和排放也是绿色环保 设计的重要内容。
05
飞机起落架系统的应用实 例
波音737起落架系统应用实例
波音737起落架系统采用了液压刹车和防滑装置，以确保在各种系统的各项功能 进行测试，确保其正常工 作并符合适航要求。
起落架系统的故障排除
故障诊断
通过分析飞行数据和检查系统部 件，确定起落架系统故障的原因
。
修复与更换
对故障部件进行修复或更换，以恢 复起落架系统的正常功能。
测试与验证
在完成修复后，对起落架系统进行 测试和验证，确保其性能达到预期 标准。
空客A320起落架系统还包括了 自动展开装置，可在着陆时自 动展开起落架，提高着陆稳定 性。
飞机结构飞机结构与系统PPT课件
飞机结构
1
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2
飞机外载荷
❖ 按作用形式分为
集中载荷
分布载荷
3
飞机外载荷
❖ 按作用性质分为
静载荷 动载荷
4
飞机外载荷
❖ 按飞机所处的状态分为
飞行时 起飞、着陆、地面运动时
5
21
影响起落架侧向载荷的因素
❖ 飞机侧滑着陆。 ❖ 地面滑行转弯。 ❖ 单主轮先着陆。 ❖ 在滑行中使飞机有侧向运动趋势的各种原因。
22
飞机结构承载能力
❖ 飞机结构承载能力表现在对飞机使用限制和 飞机结构承载余量两个方面。
23
飞机使用限制
ny使用最小 ny ny使用最大 q q最大最大 ny使用最小 为 预 期 的 最 大 负 过 载 ； ny使用最大 为 预 期 的 最 大 正 过 载 ； q最大最大 为 预 期 的 最 大 速 压 。
❖ 起落架受载的特殊性：多数受载情况为垂直 载荷、水平载荷和侧向载荷的不同组合。
❖ CCAR-25部对各种组合和相应的限制载荷系数 都有具体规定。
30
飞机结构承载余量
❖ 安全系数
设计载荷与使用载荷之比。表示飞机在使用中结构不会 破坏而又有一定强度储备的的系数。
CCAR-25部规定：除非另有规定，必须采用安全系数1.5。
36
飞机结构件的分类
❖ 重要结构项目 ❖ 一般结构项目
37
飞机结构受力基本概念
❖ 变形
38
飞机结构受力基本概念
❖ 内力
内力的基本形式有：拉力、压力、剪力、弯矩和 扭矩。
1
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飞机外载荷
❖ 按作用形式分为
集中载荷
分布载荷
3
飞机外载荷
❖ 按作用性质分为
静载荷 动载荷
4
飞机外载荷
❖ 按飞机所处的状态分为
飞行时 起飞、着陆、地面运动时
5
21
影响起落架侧向载荷的因素
❖ 飞机侧滑着陆。 ❖ 地面滑行转弯。 ❖ 单主轮先着陆。 ❖ 在滑行中使飞机有侧向运动趋势的各种原因。
22
飞机结构承载能力
❖ 飞机结构承载能力表现在对飞机使用限制和 飞机结构承载余量两个方面。
23
飞机使用限制
ny使用最小 ny ny使用最大 q q最大最大 ny使用最小 为 预 期 的 最 大 负 过 载 ； ny使用最大 为 预 期 的 最 大 正 过 载 ； q最大最大 为 预 期 的 最 大 速 压 。
❖ 起落架受载的特殊性：多数受载情况为垂直 载荷、水平载荷和侧向载荷的不同组合。
❖ CCAR-25部对各种组合和相应的限制载荷系数 都有具体规定。
30
飞机结构承载余量
❖ 安全系数
设计载荷与使用载荷之比。表示飞机在使用中结构不会 破坏而又有一定强度储备的的系数。
CCAR-25部规定：除非另有规定，必须采用安全系数1.5。
36
飞机结构件的分类
❖ 重要结构项目 ❖ 一般结构项目
37
飞机结构受力基本概念
❖ 变形
38
飞机结构受力基本概念
❖ 内力
内力的基本形式有：拉力、压力、剪力、弯矩和 扭矩。
飞机结构与系统第一章
过载的大小表示升力是飞机重量的
几倍；正负表示升力的方向。如：
ny=3表示飞机升力是飞机重量的3倍， 正号表示升力指向Y轴的正方向。
• ny=-0.5，表示飞机升力是飞机重量的0.5倍,负号 表示升力指向y轴的负方向.
• 飞机过载按其产生的原因分为机动过载和突风过载。 • 随着飞机机动飞行而产生的过载，称为机动过载； • 由于突风作用，飞机气动力大小变化而产生的过载，
是两个剪切面在剪切变形中产生的错动量Δs和两
剪切面距离h之比：γ=Δs/h，也就是两个剪切面互
相错动的角度。
（合力）
F
n
n
γ宇普西龙
F
（合力）
4.剪力和弯矩
使结构件两个相距很近的截面发生相对移动错动的 变形叫剪切变形，反抗剪切变形的内力叫剪力，用Q表示。
使结构件轴线曲率发生变化的变形叫弯曲变形，反抗 弯曲变形的内力叫弯矩，用M表示。
• 如图，飞机在某以高度上做水平匀速的巡航飞行，作 用在飞机上的外载荷有重力W、气动升力L0、气动阻力 D0和发动机推力P0。选机体坐标系（OXtYtZt）,并将外 载荷向坐标系原点--全机中心O简化，得到作用在重心
处的共点力系和抬头力矩MA，低头力矩MB。
L0 yt
O
MA
P0 xt
MB
D0 W
• 飞机在匀速直线飞行，这些外载荷必须满足下列
A
O B
m
m
1.1.4 飞机结构基本元件、结构件及受力特点
1.结构基本元件及受力特点
（1）杆件
与横截面尺寸相比较长度尺寸比较大的元件称为杆件。 如：起落架受力构架中的撑杆、阻力杆、机翼机身的桁 条、翼梁的缘条和腹板上的支柱等都属于杆件。这类元 件承受的载荷主要是沿杆件轴线作用的力，并在力的作 用下产生拉伸或压缩变形和拉应力或压应力。
几倍；正负表示升力的方向。如：
ny=3表示飞机升力是飞机重量的3倍， 正号表示升力指向Y轴的正方向。
• ny=-0.5，表示飞机升力是飞机重量的0.5倍,负号 表示升力指向y轴的负方向.
• 飞机过载按其产生的原因分为机动过载和突风过载。 • 随着飞机机动飞行而产生的过载，称为机动过载； • 由于突风作用，飞机气动力大小变化而产生的过载，
是两个剪切面在剪切变形中产生的错动量Δs和两
剪切面距离h之比：γ=Δs/h，也就是两个剪切面互
相错动的角度。
（合力）
F
n
n
γ宇普西龙
F
（合力）
4.剪力和弯矩
使结构件两个相距很近的截面发生相对移动错动的 变形叫剪切变形，反抗剪切变形的内力叫剪力，用Q表示。
使结构件轴线曲率发生变化的变形叫弯曲变形，反抗 弯曲变形的内力叫弯矩，用M表示。
• 如图，飞机在某以高度上做水平匀速的巡航飞行，作 用在飞机上的外载荷有重力W、气动升力L0、气动阻力 D0和发动机推力P0。选机体坐标系（OXtYtZt）,并将外 载荷向坐标系原点--全机中心O简化，得到作用在重心
处的共点力系和抬头力矩MA，低头力矩MB。
L0 yt
O
MA
P0 xt
MB
D0 W
• 飞机在匀速直线飞行，这些外载荷必须满足下列
A
O B
m
m
1.1.4 飞机结构基本元件、结构件及受力特点
1.结构基本元件及受力特点
（1）杆件
与横截面尺寸相比较长度尺寸比较大的元件称为杆件。 如：起落架受力构架中的撑杆、阻力杆、机翼机身的桁 条、翼梁的缘条和腹板上的支柱等都属于杆件。这类元 件承受的载荷主要是沿杆件轴线作用的力，并在力的作 用下产生拉伸或压缩变形和拉应力或压应力。
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南京航空航天大学民航学院
其他型式飞机
3. 地效飞机
优点: 飞机下面的气流速度小，静压大，使升力增加，飞机的升 阻比提高，故所需功率减小，承载增加或航程增大，燃料 仅为一般客机的1/5。 中国的“天翼”、
“天鹅” 、“信天翁”。
南京航空航天大学民航学院
其他型式飞机 “天使鸟”地效飞机
南京航空航天大学民航学院
南京航空航天大学民航学院
主要教学内容
上篇：飞机结构
第一章 飞机结构概述 第二章 飞机外载荷 第三章 翼面结构分析 第四章 机身结构分析 第五章 飞机结构材料 第六章 起落架系统
南京航空航天大学民航学院
主要教学内容
下篇：飞机系统
第七章 液压系统 第八章 飞行操纵系统 第九章 座舱环境控制系统 第十章 防冰排雨系统 第十一章 燃油系统 第十二章 防火系统
按客座数与航程： 见下表：
B737 (3.54m) B767 (4.72m) B747 (6.13m) A380 (6.54m)
南京航空航天大学民航学院
航线飞机
南京航空航天大学民航学院
航线飞机
boeing747-400属于： 洲际（12970km） 巨型（378吨、550座） 高亚音速 （900~939km/h） 涡扇式宽体（6.13m） 客机
① 公务机
（商务飞机或行政机） 在行政事务中或商
务活动中作为交通工 具的小型飞机（许多 公司拥有自己的公务 机）。
如AC500
南京航空航天大学民航学院
① 公务机 湾流G650
通用航空飞机
南京航空航天大学民航学院
通用航空飞机
② 农林飞机： 直接为农业、
林业、牧业、渔 业生产服务的飞 机。 如：N5B
南京航空航天大学民航学院
按构造型式的飞机分类
南京航空航天大学民航学院其他型式Βιβλιοθήκη 机1. 垂直/短距起落飞机
优点: • 不依赖机场，可象直升机起落也可象固定翼飞机有速度和
攻击能力； • 发动机喷口方向可转。 “鹞”式战斗机:第一种
垂直起落飞机
南京航空航天大学民航学院
其他型式飞机
1. 垂直/短距起落飞机 F35
其他型式飞机
4. 太阳能飞机 原理： 白天吸收太阳能，通过太阳能电池将其转 化为电能，部分电能带动电动机产生推力和供机 载设备使用，部分存储 入电池，夜间通过电池 提供飞机所需能量。
美国的“太阳神”
军用飞机
➢功能
➢ 完成空中拦击、侦察、轰炸、攻击、预警、反潜、 电子干扰、军事运输、空降等任务。
➢种类
➢ 歼击机、侦察机、轰炸机、攻击机、预警机、反 潜机、电子干扰机、舰载机、运输机等。
数量多、发展快、采用最新技术、标志一个国家 空军或者国防的实力。
南京航空航天大学民航学院
民用飞机种类
➢航线飞机（用于商业飞行的客机和货机）
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民用飞机种类
➢通用航空飞机
通用航空： 是指使用民用航空器从事公共航空运输以外的
民用航空活动 ，包括从事工业、农业、林业、渔 业和建筑业的作业飞行以及医疗卫生、抢险救灾、 气象探测、海洋检测、科学试验、教育培训、文 化体育等方面的飞行活动。
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通用航空飞机
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通用航空飞机
③ 其它飞机：
用于抢险救灾、 娱乐旅游、体 育运动、空中 摄影与测量、 航空物理探矿 等，如AD-100、 200
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民机发展
——喷气式干线飞机
开始服役
一 50年代 二 60年代 三 70年代 四 80年代 五 90年代
特点
典型机种
涡喷发动机，带后掠 角机翼
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其他型式飞机
2. 无人机
– 可执行危险性大的任务：军事上可用作靶机、用于侦 察、诱惑、电子对抗、对地攻击等；
– 质量轻、尺寸小、成本低，故花费低； – 民用上可用于大地测量、
气象观测、森林防火、 人工降雨等。 原理：自动程序控制 或无线电遥控 长空一号（靶机）
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飞机结构与系统
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飞机的基本组成
➢飞机结构
➢机体：
机翼：提供升力 尾翼：操纵、增稳 机身：装载、连接
➢起落架：起飞、着陆、滑跑、停放 ➢发动机：产生推力
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飞机的基本组成
➢飞机系统
➢液压系统 ➢操纵系统 ➢燃油系统 ➢航电系统
➢环控系统 ➢防火系统 ➢防冰排雨系统
低涵道比涡扇发动机
波音-707、DC-8、图-104 波音-727、737、图-154
高涵道比涡扇发动机， 双通道宽体
波音-747、DC-10、A300
超临界翼形、加大机 波音-757、767、A-310、 翼展弦比、新铝合金 A-320（电传操纵）、
电传操纵，复合材料， 液显
波音-777、A330、A340
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主要参考文献
1. 宋静波，飞机构造基础，航空工业出版社，2004 2. 陶梅贞，现代飞机结构综合设计，西北工业大学
出版社，2001 3. 沈燕良，飞机系统原理，国防工业出版社，2007
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考核方式
1. 平时成绩 2. 考试成绩
30% 70%
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①按功能分：
客机 、 货机、客货两用机。
②按巡航速度：
低亚（M<0.3） 中亚（M=0.3~0.7）高亚（M=0.7~0.85） 超音速（ M=1.2~5 ）
跨音速（ M=0.85~1.2 ） ③按动力装置：
活塞、涡喷、涡桨、涡扇
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航线飞机
④按机身宽度：
窄（＜4m ＜6座） 半宽（4~5.5m 6~8座） 宽（5.5~6.5m 9~10座） 双层宽体（>6m）
其他型式飞机
2. 无人机 捕食者
全球鹰
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其他型式飞机
3. 地效飞机 地面效应： 当运动的飞行器贴近地面或水面飞行时，整 个机体的上下压力差增大，升力会陡然增加，阻 力减小，阻挡飞行器机翼下坠。这种可以使飞行 器诱导阻力减小，同时能获得比空中飞行更高升 阻比的物理现象，称为地面效应。
第一章 飞机结构概述 ➢本章内容
➢飞机发展及分类 ➢飞机研制过程简介
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飞机发展及分类
第一架成功的飞机“飞行者”1号：第一次有动力、载 人、持续、可操纵、重于空气的飞行器成功飞行。
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飞机发展及分类 ➢按功能分类
➢军用飞机 ➢民用飞机
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其他型式飞机
3. 地效飞机
优点: 飞机下面的气流速度小，静压大，使升力增加，飞机的升 阻比提高，故所需功率减小，承载增加或航程增大，燃料 仅为一般客机的1/5。 中国的“天翼”、
“天鹅” 、“信天翁”。
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其他型式飞机 “天使鸟”地效飞机
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主要教学内容
上篇：飞机结构
第一章 飞机结构概述 第二章 飞机外载荷 第三章 翼面结构分析 第四章 机身结构分析 第五章 飞机结构材料 第六章 起落架系统
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主要教学内容
下篇：飞机系统
第七章 液压系统 第八章 飞行操纵系统 第九章 座舱环境控制系统 第十章 防冰排雨系统 第十一章 燃油系统 第十二章 防火系统
按客座数与航程： 见下表：
B737 (3.54m) B767 (4.72m) B747 (6.13m) A380 (6.54m)
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航线飞机
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航线飞机
boeing747-400属于： 洲际（12970km） 巨型（378吨、550座） 高亚音速 （900~939km/h） 涡扇式宽体（6.13m） 客机
① 公务机
（商务飞机或行政机） 在行政事务中或商
务活动中作为交通工 具的小型飞机（许多 公司拥有自己的公务 机）。
如AC500
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① 公务机 湾流G650
通用航空飞机
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通用航空飞机
② 农林飞机： 直接为农业、
林业、牧业、渔 业生产服务的飞 机。 如：N5B
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按构造型式的飞机分类
南京航空航天大学民航学院其他型式Βιβλιοθήκη 机1. 垂直/短距起落飞机
优点: • 不依赖机场，可象直升机起落也可象固定翼飞机有速度和
攻击能力； • 发动机喷口方向可转。 “鹞”式战斗机:第一种
垂直起落飞机
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其他型式飞机
1. 垂直/短距起落飞机 F35
其他型式飞机
4. 太阳能飞机 原理： 白天吸收太阳能，通过太阳能电池将其转 化为电能，部分电能带动电动机产生推力和供机 载设备使用，部分存储 入电池，夜间通过电池 提供飞机所需能量。
美国的“太阳神”
军用飞机
➢功能
➢ 完成空中拦击、侦察、轰炸、攻击、预警、反潜、 电子干扰、军事运输、空降等任务。
➢种类
➢ 歼击机、侦察机、轰炸机、攻击机、预警机、反 潜机、电子干扰机、舰载机、运输机等。
数量多、发展快、采用最新技术、标志一个国家 空军或者国防的实力。
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民用飞机种类
➢航线飞机（用于商业飞行的客机和货机）
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民用飞机种类
➢通用航空飞机
通用航空： 是指使用民用航空器从事公共航空运输以外的
民用航空活动 ，包括从事工业、农业、林业、渔 业和建筑业的作业飞行以及医疗卫生、抢险救灾、 气象探测、海洋检测、科学试验、教育培训、文 化体育等方面的飞行活动。
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通用航空飞机
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通用航空飞机
③ 其它飞机：
用于抢险救灾、 娱乐旅游、体 育运动、空中 摄影与测量、 航空物理探矿 等，如AD-100、 200
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民机发展
——喷气式干线飞机
开始服役
一 50年代 二 60年代 三 70年代 四 80年代 五 90年代
特点
典型机种
涡喷发动机，带后掠 角机翼
南京航空航天大学民航学院
其他型式飞机
2. 无人机
– 可执行危险性大的任务：军事上可用作靶机、用于侦 察、诱惑、电子对抗、对地攻击等；
– 质量轻、尺寸小、成本低，故花费低； – 民用上可用于大地测量、
气象观测、森林防火、 人工降雨等。 原理：自动程序控制 或无线电遥控 长空一号（靶机）
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飞机结构与系统
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飞机的基本组成
➢飞机结构
➢机体：
机翼：提供升力 尾翼：操纵、增稳 机身：装载、连接
➢起落架：起飞、着陆、滑跑、停放 ➢发动机：产生推力
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飞机的基本组成
➢飞机系统
➢液压系统 ➢操纵系统 ➢燃油系统 ➢航电系统
➢环控系统 ➢防火系统 ➢防冰排雨系统
低涵道比涡扇发动机
波音-707、DC-8、图-104 波音-727、737、图-154
高涵道比涡扇发动机， 双通道宽体
波音-747、DC-10、A300
超临界翼形、加大机 波音-757、767、A-310、 翼展弦比、新铝合金 A-320（电传操纵）、
电传操纵，复合材料， 液显
波音-777、A330、A340
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主要参考文献
1. 宋静波，飞机构造基础，航空工业出版社，2004 2. 陶梅贞，现代飞机结构综合设计，西北工业大学
出版社，2001 3. 沈燕良，飞机系统原理，国防工业出版社，2007
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考核方式
1. 平时成绩 2. 考试成绩
30% 70%
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①按功能分：
客机 、 货机、客货两用机。
②按巡航速度：
低亚（M<0.3） 中亚（M=0.3~0.7）高亚（M=0.7~0.85） 超音速（ M=1.2~5 ）
跨音速（ M=0.85~1.2 ） ③按动力装置：
活塞、涡喷、涡桨、涡扇
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④按机身宽度：
窄（＜4m ＜6座） 半宽（4~5.5m 6~8座） 宽（5.5~6.5m 9~10座） 双层宽体（>6m）
其他型式飞机
2. 无人机 捕食者
全球鹰
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其他型式飞机
3. 地效飞机 地面效应： 当运动的飞行器贴近地面或水面飞行时，整 个机体的上下压力差增大，升力会陡然增加，阻 力减小，阻挡飞行器机翼下坠。这种可以使飞行 器诱导阻力减小，同时能获得比空中飞行更高升 阻比的物理现象，称为地面效应。
第一章 飞机结构概述 ➢本章内容
➢飞机发展及分类 ➢飞机研制过程简介
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飞机发展及分类
第一架成功的飞机“飞行者”1号：第一次有动力、载 人、持续、可操纵、重于空气的飞行器成功飞行。
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飞机发展及分类 ➢按功能分类
➢军用飞机 ➢民用飞机
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