《飞机结构维修》第1章
第一章 飞机机身结构知识点
机身结构1 机身的结构类型1)构架式机身隔框立柱图1.225构架式机身2)半硬壳式机身(2)桁条式机身。
ill'亦质慕皮(1)桁梁式机身。
图1.226桁梁式机身2 机身主要构件机身主要部件包括蒙皮、桁条、桁梁和隔框。
1) 蒙皮机身蒙皮的作用与机翼蒙皮的作用一样，用来维持机身外形；同时蒙皮与支撑它的构件一起承受和传递局部气动载荷和弯矩。
2) 桁条和桁梁桁条和桁梁都是机身结构的纵向构件 3) 龙骨梁龙骨梁是机身的一个主要纵向部件，它由上、下两个受压的弦杆和一个带有加强筋的承剪腹板结构件组成。
龙骨梁位于中央翼下方、两主轮舱之间的机身中心线上，如图1.229所示。
3)硬壳式机身桁条式机身结构图1.227 ■罐皮隔梃-图1.228硬壳式机身阻力揑杆连播到孙梁中删严捲头/也机纵轴缄惦流也皮茧捽框一龙骨陀支傑枇一刖图1.229机身龙骨梁4)隔框机身隔框可分为普通隔框和加强隔框两种。
(1)普通隔框。
(a)(b)图1.230普通隔框(2)加强隔框。
图1.231壁板板式加强隔框5)机身上骨架元件与蒙皮的连接机身蒙皮同骨架元件的连接有两种方式：第一种：蒙皮只与桁条相连，如图1.232(a)所示；第二种，蒙皮既与框相连，又与桁条相连，如图1.232(b)所示。
(a)⑹(c)图1.232蒙皮与骨架元件的连接方式1—蒙皮；2—桁条；3—框；4—补偿片(a)(b)图1.233框与桁条的连接1—蒙皮；2—桁条；3—框；4—弯边；5—角片3 增压密封现代飞机大都在空气稀薄的高空中飞行，为了保证空勤人员和旅客在高空飞行时的正常工作条件和生理要求，以及保证仪表、设备可靠地工作，都采用了增压气密座舱。
图1.234所示为波音B737飞机的增压气密座舱区域。
STA｛站位)^TA17K1016ISTAS'fASTASTASiA227.S294.5540663727匚二|增压区墜非增压区图1.234B737飞机增压区增压气密舱内需要密封的地方有：各骨架构件与蒙皮的对接处(铆接和螺栓连接);蒙皮与壁板之间；飞机和发动机操纵系统的拉杆和钢索在座舱内增压区和非增压区交界面的进出口处；飞机液压系统、引气系统、空调系统的导管、电缆束进出口；座舱盖口和应急出口；舱口和窗口等。
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。
第一章飞机结构
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；
飞机铆接装备与机体修理——第1章飞机装配基础
操作 要领
保护表面 固定顺序 固定距离 固定铆接 预装配 反变形
1.3 飞机ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ配准确度
1.3.1 飞机装配 准确度要求
飞机空气动力外形的准确度 各部件之间对接的准确度
1.2.3 装配后的固定
含义 目的
定义：参加铆接装配
的零组件，按选用的定 位方法定好位后，都要 在铆缝上隔一定数量的 铆钉或隔一定距离，用 铆钉或穿心夹等进行连 接，这称为固定。
目的：在于使参加装
配的零组件在铆接装配 过程中始终符合定位要 求，防止互相串位及因 串位可能引起的变形。
固定 形式
打固定铆钉 上固定螺栓 用穿心夹(或 弹簧销)固定
位。
检查 固定 检验
注意 事项
注意左右 对准中心 保护表面 选好位置 粘防磨材料
装配孔定位法
定义
适用 情况
定位 程序
注意 事项
根据产品图样
上给的尺寸， 用通用量具进 行度量和划线 确定零件的安 放位置。
适用于平板零件 和单曲面零件 。
检查零件 是否合格 ，装配孔 是否协调
对准固定
检查固定
注意左右 认准前后 注意上下
1.1.2 分离面
分离面
飞机各部分结构能沿一 定的连接处分解的接合 由面飞统机称结为构分确离定面的。分离 面，例如机翼与机身的 分离面，垂尾与方向舵 的分离。
工艺分离面
特点：多采用不可 拆卸连接
有区别
也有联系
设计分离面
特点：多采用可拆 卸连接，以便于在 使用和维护过程中 迅速拆卸和重新安 装。
1.1.3 装配单元
以蒙皮内形为基准
首先将蒙皮压紧在型架(夹具) 的内托板(以蒙皮内形为托板的外形 )上，再将骨架零件(一般为补偿件) 装到蒙皮上，最后将骨架零件与骨 架(或骨架零件)相连接 。这种方法与
第一章 飞机结构概论【飞机结构】
3、机动飞行包线 根据空气动力学原理，在一定的飞行速度下，
各种飞机的最大使用过载ny,ser,max ，主要是 由飞机的机动飞行能力，飞行员生理上的限制，以 及 素在确大型飞 定运行 的输中 。机因：气+3流～4不稳定而可能受到的外载荷等因
－1.5～2.5
２、飞机的最大允许速压
速压：q
V2
2
飞机平飞时，可以根
据飞机在不同高度时的需 用推力和发动机的可用推 力之间的关系，确定出各 个高度上的最大平飞速度 vH,max。
飞机结构设计的主要指标之一；
飞机在y轴方向的过载ny等于飞飞机机结升构强力度Y的与主要飞取机决因重素量G 飞的机本比身值的轴，，并非空间绝对轴
飞机在x轴方向的过载nx等于发动机推力与飞机阻力
３、过载的大小
飞机的重心过载大小取决于飞行时升力的大小 和方平向飞。过载的正负号与升力的正负号一致。
Y
ny 垂直机
突风的方向向上时，升力增量为正；突风的方向向下时，升力增量为负。
二、飞机的过载 （一）飞机重心的过载 １、过载的基本概念
飞机在某一飞行状态下所受的除重力以外的外 载荷同飞机重量做比较，称为过载（载荷因数）。
２、过载的定义 作用在飞机的某方向的除重力之外的外载荷与
飞机重量的比值，称为该方向的飞机重心过载，用 ｎ表示。
（二）飞机各部位的局部过载
飞机的局部过载沿飞机长度是按直线规律变化
的
εz
当飞机绕重心有一个抬头的角加速度 时，
第1章飞机结构特点
2．整体式翼梁 整体式翼梁是一种用高强度合金钢锻制成的腹 板式翼梁。 它的优点是:刚度较大，截面尺寸可以更好地 做得符合等强度要求。
高强度合金钢 刚度大 加工成型难
3．桁架式翼梁 在翼型较厚的低速重型飞机上，常采用桁架式 翼梁。这种翼梁由上下缘条和许多直支柱、斜支 柱连接而成。翼梁承受剪力时，缘条之间的支柱 承受拉力或压力。缘条和支柱，有的采用硬铝管 或钢管制成，有的则用厚壁开口型材制成。
目前，与世界先进、发达的国家相比，我国的 民航事业仍处于发展阶段，而且民航事业将有着 很大的发展空间。 首先，随着我国的经济发展，民航飞机将会越 来越多，飞机增多则意味着飞机结构的修理工作 量也将会随之增多； 其次，伴随着我国现有民航飞机机龄的增长， 民航飞机结构修理工作也将会随之大大增加；
一、飞机的组成（见图1）
飞机结构： 机体：机身（装载） 机翼（产生升力） 尾翼（使飞机具有操纵性与稳定性） 起落架（起飞、着陆、滑跑） 发动机（产生推力） 操纵系统（保证操纵性与稳定性） 机载设备（保证飞机可靠控制与飞行安全）等
图1 飞机的组成
二、机身总体布局 机身一般由两段或多段构成。图2为B737 飞机的总布局图，它的机身分为四个生产 段(或称制造段)。
五、飞机结构修理的基本程序 第一步是检查损伤处，确定损伤的程度和类型； 第二步是根据损伤的程度、类型及其位置，同时依据 相应的飞机结构修理手册，确定修理工艺以及编制修理 工艺卡； 第三步按修理工艺卡实施修理，使之达到规定的要求。
六、我国民航飞机结构修理工作现状、地位及前景
飞机结构修理工作主要是在有能力进行 C检或C检以上 的大型民航飞机维修厂（基地）进行。 中小型民航飞机维修厂（站）只作一些少量的、简单 的飞机结构修理工作。 民航飞机结构修理工作的主要内容是对民航飞机各类 损伤的钣金结构件和复合材料构件进行修理使之恢复原 有的功能并符合适航要求。它主要包括对机身、机翼和 尾翼的结构件（如梁、桁条、隔框、蒙皮等）、各类舱 门和燃油箱等的修理。
上册-第1章飞机结构
（上册）第1章飞机结构1、飞机在匀速直线飞行，这些外载荷必须满足下列平衡方程：（图1.1-1）ΣX=0 P0=D0（发动机推力等于气动阻力）ΣY=0 L0=W（气动升力等于飞机重力）ΣM=0 M A=M B（抬头力矩等于低头力矩）2、飞机过载分为机动过载和突风过载。
飞机过载n y的定义是：作用在飞机上的升力L和飞机飞行重量W之比。
即n y=L/W飞机过载是代数值，不但有大小而且有正负。
3、机动过载：滚转角越大，过载值越大。
n y=1/cosγ（图1.1-2）4、对飞机结构受力影响比较大的是垂直突风。
垂直突风主要是改变气流对飞机运动速度的方向，从而产生较大的突风过载n y。
5、当飞机进行水平飞行或垂直上升、下滑时，飞机各部位运动的加速度与飞机重心处运动的加速度相同，此时附加过载等于零Δn y=0，部件过载等于全机过载。
6、当飞机以角加速度绕机体纵轴向右转动时，左侧机翼过载大于右侧机翼过载。
7、当以大速度、小迎角飞行时，机翼上、下表面的吸力都很大。
8、最大使用过载和最小使用过载是对飞机结构进行总体强度设计的主要依据。
9、所谓速度－过载飞行包线就是分别以空速和过载系数为横坐标和纵坐标，根据飞行使用限制条件（最大过载、最小过载、最大速度、最小速度等）画出一条封闭的曲线，形成飞机飞行的限制包线。
10、设计载荷与使用载荷之比叫做安全系数f, f=P设计/P使用使用载荷（限制载荷）是飞机在使用过程中预期的最大载荷；设计载荷又叫极限载荷。
11、结构强度：飞机结构必须能够承受极限载荷至少3秒而不破坏。
12、机构的刚度：结构受力时抵抗变形的能力叫做结构的刚度。
在直到限制载荷的任何载荷作用下，变形不得妨害安全飞行。
13、结构在载荷作用下保持原平衡状态的能力叫做结构的稳定性。
杆件受压有两种破坏形式：一种是杆件轴线变弯，杆件不能保持直杆形状与载荷平衡，这种失稳被称为总体失稳。
另一种是杆件轴线保持直线，组成杆件的薄壁产生了皱折，这种失稳被称为局部失稳。
第1章 飞机结构及其特点
（1）蒙皮
除了整体壁板外，近来夹芯蒙皮也得到推广。夹芯蒙皮由两层 薄金属板或复合材料层板与轻质疏松或蜂窝结构夹芯互相连接而成。 夹芯蒙皮可以降低翼面结构质量，提高翼面刚度和表面品质（无铆 缝），并具有良好的隔热、隔音、防震、抵抗裂纹及其他损伤扩展 能力。
F15尾翼和方向舵蒙皮 是全厚度铝夹芯和硼-环 氧复合材料面板构成的 蜂窝壁板。前、后缘为 全铝蜂窝结构。
桁条
蒙皮 传来的力 翼肋
翼肋 传来的力
桁条
翼肋 桁条 蒙皮
翼肋
（2）桁条
桁条按截面形状分有开式和闭式；按制造方法分有 板弯桁条和挤压桁条。板弯开式桁条由板材制造， 容易弯曲，与蒙皮贴合好，得到翼面光滑，容易与 蒙皮及其它构件固接；板弯闭式桁条可提高型材和 蒙皮压缩临界应力。挤压型材比板弯型材具有较厚 的腹板，受力临界应力较高，但与蒙皮（特别是弯 度大的蒙皮）难以固接。
纵墙还起到对蒙皮的支持，以提高蒙皮的屈曲承载能力。通常腹 板设有减轻孔，为了提高临 界应力，腹板用支持型材加 强。后墙则还有封闭翼面内 部容积的作用。
（5）翼肋
翼肋分为普通翼肋和加强翼肋。 普通翼肋
构造上的功用是维持机翼剖面所需的形状，并将局部气动载 荷从蒙皮和桁条传递到翼梁和蒙皮上。一般它与蒙皮、长桁相连， 翼面受气动载荷时，它以自身平面内的刚度向蒙皮、长桁提供垂 直方向的支持。同时，翼肋又沿周边支持在蒙皮和梁（或墙）的 腹板上，在翼肋受载时，由蒙皮、腹板向翼肋提供各自平面内的 支承剪流。
§1.2 机翼结构形式
机翼是飞机产生升力和滚转操纵力矩的主要部件，同时也是现代飞 机存储燃油的地方。机翼作为飞机的主要气动面，是主要的承受气动 载荷部件，其结构高度低，承载大。机翼通常有以下气动布局形式： 平直翼、梯形翼、三角翼、后掠翼、边条翼、前掠翼、变后掠翼和菱 形翼等。
- 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)。
第一章 第 36 页
第一章 第 37 页
第一章 第 38 页
第一章 第 39 页
第一章 第 40 页
第一章 第 41 页
第一章 第 42 页
第一章 第 43 页
第一章 第 44 页
第一章 第 45 页
“鸭”式(苏-35)
按结构形式： 梁式机翼、 单块式机翼、 夹层结构机翼、整体结构机翼等。
第一章 第 8 页
第一章 第 9 页
第一章 第 10 页
第一章 第 11 页
第一章 第 12 页
第一章 第 13 页
第一章 第 14 页
第一章 第 15 页
第一章 第 16 页
第一章 第 17 页
动力装置
起落装 置
直升机的机体组成：机身、旋翼和尾桨等部件组成。
第一章 第 4 页
1.1.1 机翼结构形式及其受力特点
机翼产生升力。
机翼在飞机的稳定性和操纵性中扮演重要角色，机翼上 安装的可操纵翼面主要有副翼、襟翼、前缘襟翼、前缘 缝翼。
Байду номын сангаас
机翼还用于安装发动
机、起落架及其轮舱、
油箱。
第一章
飞机结构特点及其修理原则
本章主要内容
1.1 飞机结构形式及其受力特点 1.2 飞机结构修理准则 1.3 飞机结构修理方案制定
第一章 第 2 页
1.1 飞机结构形式及其受力特点
飞机：固定翼飞机、直升机 固定翼飞机的机体组成：
机身、机翼、平尾和垂尾等部件组成。
尾翼 机翼
机身
第一章 第 3 页
前缘襟翼
第一章 第 5 页
外侧（低 速）副翼
后缘内侧襟
地面扰翼流板
后缘外侧
飞行扰流 板
内侧（高 速）副翼
襟翼
机翼的分类：
按不同的平面形状： 直机翼、 后掠翼（包括变后掠翼）、 三角翼、 小展弦比机翼等。
第一章 第 6 页
椭圆形 矩形
梯形 后掠翼 三角翼
边条机翼(米格-29)
第一章 第 7 页
第一章 第 32 页
第一章 第 33 页
第一章 第 34 页
1.1 飞机结构修理准则 飞机结构损伤修理的基本原则：在确保 修理后的的强度、刚度和空气动力性能 的基础上，尽可能控制飞机结构重量的 增加，并力争快速。 1.1.1 等强度修理准则
局部等强度修理准则、等强度修理准则
第一章 第 35 页
第一章 第 18 页
第一章 第 19 页
第一章 第 20 页
第一章 第 21 页
第一章 第 22 页
第一章 第 23 页
第一章 第 24 页
第一章 第 25 页
第一章 第 26 页
第一章 第 27 页
第一章 第 28 页
第一章 第 29 页
第一章 第 30 页
第一章 第 31 页