飞机结构与系统(第四章 飞机机身结构)
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飞机结构与系统(第四章 飞机机身结构)
3）硬壳式： 结构特点： • 无桁梁，无桁条； • 蒙皮厚，与少数隔框组成机身。 受力特点： • 机身总体弯、剪、扭引起的全部轴 力和剪力由厚蒙皮承担； • 隔框用于维持机身截面形状，支持 蒙皮、承担框平面内的集中力。 不宜大开口，机身实际应用很少，只 适于局部气动载荷较大，要求蒙皮局部刚 度大的部位，如机头、尾锥等。
桁梁剖面
南京航空航天大学民航学院
机身结构组成
3. 机身蒙皮 1）功用： • 构成机身气动外形，保持表面光滑，承受局部空气动力； • 承受xoy,xoz两个平面内的剪力和绕x轴扭矩； • 和长桁一起组成壁板承 受两个平面内弯矩引起 的轴力； • 气密增压座舱部位的蒙 皮还要承受环向和轴向 的张应力。
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机身结构组成
2. 长桁与桁梁
1）功用： 长桁： • 承受和传递机身弯矩引起的轴力； • 与蒙皮组成承力壁板； • 承受部分作用在蒙皮上的气动力并传给隔框。 桁梁的截面积大于长桁，功用类似。
2）构造型式 简单式：从横剖面看只有一个结构元件； 组合式：从横剖面看有几个结构元件。 长桁多为简单式，桁梁有时采用组合式。
机身垂直面内剪力图及弯矩图
南京航空航天大学民航学院
机身结构组成
机身主要构件： • 蒙皮 • 纵向骨架:长桁、桁梁 • 横向骨架：隔框
南京航空航天大学民航学院
机身结构组成
机身主要构件： • 蒙皮 • 纵向骨架:长桁、桁梁 • 横向骨架：隔框
南京航空航天大学民航学院
机身结构组成
1. 隔框 1）分类
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机身与其它部件的连接
四、发动机在机身上的安装
1. 机身内发动机的安装 另一种典型的发动机安装形式。
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桁梁剖面
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机身结构组成
3. 机身蒙皮 1）功用： • 构成机身气动外形，保持表面光滑，承受局部空气动力； • 承受xoy,xoz两个平面内的剪力和绕x轴扭矩； • 和长桁一起组成壁板承 受两个平面内弯矩引起 的轴力； • 气密增压座舱部位的蒙 皮还要承受环向和轴向 的张应力。
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机身结构组成
2. 长桁与桁梁
1）功用： 长桁： • 承受和传递机身弯矩引起的轴力； • 与蒙皮组成承力壁板； • 承受部分作用在蒙皮上的气动力并传给隔框。 桁梁的截面积大于长桁，功用类似。
2）构造型式 简单式：从横剖面看只有一个结构元件； 组合式：从横剖面看有几个结构元件。 长桁多为简单式，桁梁有时采用组合式。
机身垂直面内剪力图及弯矩图
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机身结构组成
机身主要构件： • 蒙皮 • 纵向骨架:长桁、桁梁 • 横向骨架：隔框
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机身结构组成
机身主要构件： • 蒙皮 • 纵向骨架:长桁、桁梁 • 横向骨架：隔框
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机身结构组成
1. 隔框 1）分类
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机身与其它部件的连接
四、发动机在机身上的安装
1. 机身内发动机的安装 另一种典型的发动机安装形式。
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飞机结构简介ppt课件
.
（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。
.
（3）水平安定面
飞机的水平安定面就能够使飞机在俯仰方向上（即飞机 抬头或低头）具有静稳定性。水平安定面是水平尾翼中的 固定翼面部分。 操纵原理：而当飞机受到扰动抬头时，此时作用在水平安 定面上的气动力就会产生一个使飞机低头的力矩，使飞机 恢复到水平飞行姿态；同样，如果飞机低头，则水平安定 面产生的力矩就会使飞机抬头，直至恢复水平飞行为止。
.
地面扰流板
滚转扰流板
VERTICAL STABILIZER
垂直安定面 方向舵
升降舵
襟翼
水平安定面 速度刹车 副翼
缝翼
A320
.
四、起落架
➢ 起落架就是飞机在地面停放、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。 固定式
可收放式
.
1.起落架的主要作用
➢ 承受飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时的重力 ➢ 承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的撞击和颠簸
➢ 在气动方面 它的迎风面积应减小到最小，表面应光滑，形状应流线 化而没有突角和缝隙，以便尽可能地减小阻力。
➢ 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。
.
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。
（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。
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（3）水平安定面
飞机的水平安定面就能够使飞机在俯仰方向上（即飞机 抬头或低头）具有静稳定性。水平安定面是水平尾翼中的 固定翼面部分。 操纵原理：而当飞机受到扰动抬头时，此时作用在水平安 定面上的气动力就会产生一个使飞机低头的力矩，使飞机 恢复到水平飞行姿态；同样，如果飞机低头，则水平安定 面产生的力矩就会使飞机抬头，直至恢复水平飞行为止。
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地面扰流板
滚转扰流板
VERTICAL STABILIZER
垂直安定面 方向舵
升降舵
襟翼
水平安定面 速度刹车 副翼
缝翼
A320
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四、起落架
➢ 起落架就是飞机在地面停放、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。 固定式
可收放式
.
1.起落架的主要作用
➢ 承受飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时的重力 ➢ 承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的撞击和颠簸
➢ 在气动方面 它的迎风面积应减小到最小，表面应光滑，形状应流线 化而没有突角和缝隙，以便尽可能地减小阻力。
➢ 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。
飞机基本构造
机身的构造形式
蒙皮骨架式机身
结构特点
桁梁式机身：桁梁承受大部分弯矩
桁条式机身：蒙皮较厚，桁条较密，并承受全部载荷
硬壳式机身：只有蒙皮和隔框，载荷全部由蒙皮承受
^77
•严r丫土三n
蘇度普通隅無f
”/桁樂式机身
加强隔眶
桁条
桁条锐机身哽壳武机畀
作用在机翼上的外载荷
整体壁板式机身和夹芯机身
飞机基本构造：机翼
翼梁承受的弯矩和剪力
B）横向骨架、蒙皮与接头
普通翼肋：维持翼面形状，把蒙皮和桁条传来的气动载荷传给翼梁加强
翼肋：除普通翼肋的功用外，还起加强作用.
蒙皮：维持气动外形，承受气动载荷，承受扭矩和部分弯矩剪力
接头：将力从一个构件传给另一构件
翼肋受力蒙皮受力3•机翼的基本构造形式
蒙皮骨架式机翼i—mu.!—3—f.i
夹层机翼整体壁板机翼
起落装置
1•起落装置的功用:
用于起飞和着陆滑行停放并吸收撞击能量，改善滑行性
2•起落装置的配置形式及其特点
后三点：尾轮易于安装，结构简单，易“拿发动机喷气烧坏跑道，飞行员视界好。
但前地，滑跑距离长，前起落架需加转向机大顶”。
滑跑距离较长，操纵困难，滑行稳轮尺寸大易出现摆振现象构
定性差，向下视界不好
3•起落架的组成及其各部分功用
4.改善飞机起落性能的装置。
飞机的基本结构机体PPT课件
• 地面滑跑时迎角较大，降落时阻力较大；
• 对着陆技术要求高，容易发生“跳跃”现象；
• 大速度滑跑时，不允许强烈制动；
• 地面滑跑时的方向稳定性较差；
第42页/共51页
主要有三种：
4.起落架的构造形式
• 构 架 式
• 支 柱 式
• 摇 臂 式
第43页/共51页
构架式
第44页/共51页
支柱式
第13页/共51页
二、机 翼
A、机 翼的组成
翼尖
前缘Leabharlann 翼根后缘第14页/共51页
1.翼根
• 机翼和机身结合部分
• 机翼受力最大的部位（结构强
度最强）
第15页/共51页
2.前 缘
襟翼
增
升装置
缝翼
增升装置
第16页/共51页
3.后缘
• 副翼
• 用来操纵飞机侧倾，偏转较大
• 襟翼
• 增升作用
第17页/共51页
三、尾翼
1.组成
水平尾翼
尾翼
垂直尾翼
2.作用： 保证飞机的纵向和方向的平衡，并使飞机在纵向和方向上
具有必要的稳定性和操纵性。
第33页/共51页
1.水平尾翼
• 水平安定面
• 升降舵
第34页/共51页
第35页/共51页
4.垂直尾翼
• 垂直安定面
• 方向舵
第36页/共51页
第37页/共51页
四、起落架
•尾
翼
功用再细论
• 起落架
第49页/共51页
作
业：
1.飞机和机体各由哪几部分组成？
2. 机翼有什么组成？其结构如何？
3.机翼的安装位置有哪几种？
• 对着陆技术要求高，容易发生“跳跃”现象；
• 大速度滑跑时，不允许强烈制动；
• 地面滑跑时的方向稳定性较差；
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主要有三种：
4.起落架的构造形式
• 构 架 式
• 支 柱 式
• 摇 臂 式
第43页/共51页
构架式
第44页/共51页
支柱式
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二、机 翼
A、机 翼的组成
翼尖
前缘Leabharlann 翼根后缘第14页/共51页
1.翼根
• 机翼和机身结合部分
• 机翼受力最大的部位（结构强
度最强）
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2.前 缘
襟翼
增
升装置
缝翼
增升装置
第16页/共51页
3.后缘
• 副翼
• 用来操纵飞机侧倾，偏转较大
• 襟翼
• 增升作用
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三、尾翼
1.组成
水平尾翼
尾翼
垂直尾翼
2.作用： 保证飞机的纵向和方向的平衡，并使飞机在纵向和方向上
具有必要的稳定性和操纵性。
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1.水平尾翼
• 水平安定面
• 升降舵
第34页/共51页
第35页/共51页
4.垂直尾翼
• 垂直安定面
• 方向舵
第36页/共51页
第37页/共51页
四、起落架
•尾
翼
功用再细论
• 起落架
第49页/共51页
作
业：
1.飞机和机体各由哪几部分组成？
2. 机翼有什么组成？其结构如何？
3.机翼的安装位置有哪几种？
起落架系统--飞机结构与系统-图文
足
减
充
气体反抗压缩变形能
滑行时飞机颠簸严 重；
油气减震装置油气量充灌标
❖ 油量充灌标准
准
减震支柱完全压缩时，油液与充气 口平齐；
❖ 气压充灌标准
按照起落架充气勤务曲线进行充气 ；
油气减震装置的维护
❖ 减震器充灌程序：
顶起飞机，伸出减震支柱；
放气，取下充气活门；
灌入规定油液，直到与充油口上部齐平；
❖ 紧固并锁定试验前安装的设备
安124运输机起落架
起落架结构形式
构架式起落架
❖ 构造较简单，重量较轻
承力构架中减震支柱及其它杆件相互铰 接，只承受轴向力，不承受弯矩
❖ 起落架外形尺寸大，很难收入飞机内部
撑杆
减震支柱 机轮
支柱套筒起落架
❖ 结构特点：减震支柱由套筒、活塞杆构成 ❖ 形式：张臂式、撑杆式 ❖ 优点：体积小，易收放 ❖ 缺点：不能很好地吸收水平撞击载荷
过程是介于等温和
绝热过程间的多变
过程；
P2
0 V1
V2 V
减震器工作特性分析
❖ 气体工作特性 ：
减震器工作过程中 ，气体压缩、膨胀 过程是介于等温和 绝热过程间的多变 过程；
气体压力与减震器 压缩量的关系曲线 如右图所示：
P Pmax
0
Smax S
减震器工作特性分析
❖ 液体工作特性 P
：
液体通过阻尼孔时 ，产生与减震器压 缩、膨胀方向相反 的的阻尼力，该阻 尼力与压缩量的关 系如右图所示：
❖ 经若干压缩和伸张行程，全部撞击 动能被耗散，飞机很快平稳下来！
飞机减震过程的能量转换
❖ 压缩行程
飞机接地前的位能 飞机接地撞击动能
减
充
气体反抗压缩变形能
滑行时飞机颠簸严 重；
油气减震装置油气量充灌标
❖ 油量充灌标准
准
减震支柱完全压缩时，油液与充气 口平齐；
❖ 气压充灌标准
按照起落架充气勤务曲线进行充气 ；
油气减震装置的维护
❖ 减震器充灌程序：
顶起飞机，伸出减震支柱；
放气，取下充气活门；
灌入规定油液，直到与充油口上部齐平；
❖ 紧固并锁定试验前安装的设备
安124运输机起落架
起落架结构形式
构架式起落架
❖ 构造较简单，重量较轻
承力构架中减震支柱及其它杆件相互铰 接，只承受轴向力，不承受弯矩
❖ 起落架外形尺寸大，很难收入飞机内部
撑杆
减震支柱 机轮
支柱套筒起落架
❖ 结构特点：减震支柱由套筒、活塞杆构成 ❖ 形式：张臂式、撑杆式 ❖ 优点：体积小，易收放 ❖ 缺点：不能很好地吸收水平撞击载荷
过程是介于等温和
绝热过程间的多变
过程；
P2
0 V1
V2 V
减震器工作特性分析
❖ 气体工作特性 ：
减震器工作过程中 ，气体压缩、膨胀 过程是介于等温和 绝热过程间的多变 过程；
气体压力与减震器 压缩量的关系曲线 如右图所示：
P Pmax
0
Smax S
减震器工作特性分析
❖ 液体工作特性 P
：
液体通过阻尼孔时 ，产生与减震器压 缩、膨胀方向相反 的的阻尼力，该阻 尼力与压缩量的关 系如右图所示：
❖ 经若干压缩和伸张行程，全部撞击 动能被耗散，飞机很快平稳下来！
飞机减震过程的能量转换
❖ 压缩行程
飞机接地前的位能 飞机接地撞击动能
第四章飞行器构造
①
增升装置(3)
增升装置主要种类 目前所使用的增升装置的种类主要有：
襟翼 前缘缝翼 前缘襟翼和克鲁格襟翼 附面层控制
襟翼(1)
一般的襟翼位于机翼后缘，靠近机身，在副翼的内侧。 襟翼放下时，既增大机翼的升力，同时也增大飞机的阻力， 因此通常在起飞阶段，襟翼只放下较小的角度，而在着陆阶 段才放下到最大角度。
扰流片(1)
目前大型飞机的扰流片大多是安装在机 翼上表面襟翼之前的可偏转小片。
扰流片(2)
扰流片的工作： 扰流片闭合时， 紧贴于机翼上表面； 当打开使用时，扰流 片向上张开而与上翼 面形成一定夹角。 由于扰流片的阻 挡，一方面使机翼的 升力减小，同时使阻 力增加。
扰流片(3)
扰流片的种类 扰流片根据其用途分为：
开缝襟翼
开缝襟翼是在简单襟翼的基础上改进而成的，当开缝襟 翼放下时，其前缘与机翼之间形成一条缝隙。 开缝襟翼的增升效果较好，一般可使Cymax增大约85 ％～95％。
后退襟翼
后退襟翼工作时，既向下偏转同时又沿滑轨向 后移动，也即既增大翼型弯度又增加机翼面积。 后退襟翼一般可使翼型的Cymax增大约110 ％～140％。
翼肋
形成并维持剖面之形状；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给翼梁。 如果是加强翼肋，则还要承受和传递集中载荷。
蒙皮
蒙皮通常用硬铝板材制成，用铆钉或粘 接剂固定于纵横向骨架上，形成光滑的表 面。空气动力直接作用在蒙皮上。
接头
接头的功用是将载荷从一个构件传递到另一个构件。
固定调整片
平衡调整片(1)
平衡调整片也称气动补偿片或补偿片。 其作用是通过减小铰链力矩的方式来减小 驾驶员偏转操纵面所需的操纵杆力，从而 使操纵省力。
增升装置(3)
增升装置主要种类 目前所使用的增升装置的种类主要有：
襟翼 前缘缝翼 前缘襟翼和克鲁格襟翼 附面层控制
襟翼(1)
一般的襟翼位于机翼后缘，靠近机身，在副翼的内侧。 襟翼放下时，既增大机翼的升力，同时也增大飞机的阻力， 因此通常在起飞阶段，襟翼只放下较小的角度，而在着陆阶 段才放下到最大角度。
扰流片(1)
目前大型飞机的扰流片大多是安装在机 翼上表面襟翼之前的可偏转小片。
扰流片(2)
扰流片的工作： 扰流片闭合时， 紧贴于机翼上表面； 当打开使用时，扰流 片向上张开而与上翼 面形成一定夹角。 由于扰流片的阻 挡，一方面使机翼的 升力减小，同时使阻 力增加。
扰流片(3)
扰流片的种类 扰流片根据其用途分为：
开缝襟翼
开缝襟翼是在简单襟翼的基础上改进而成的，当开缝襟 翼放下时，其前缘与机翼之间形成一条缝隙。 开缝襟翼的增升效果较好，一般可使Cymax增大约85 ％～95％。
后退襟翼
后退襟翼工作时，既向下偏转同时又沿滑轨向 后移动，也即既增大翼型弯度又增加机翼面积。 后退襟翼一般可使翼型的Cymax增大约110 ％～140％。
翼肋
形成并维持剖面之形状；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给翼梁。 如果是加强翼肋，则还要承受和传递集中载荷。
蒙皮
蒙皮通常用硬铝板材制成，用铆钉或粘 接剂固定于纵横向骨架上，形成光滑的表 面。空气动力直接作用在蒙皮上。
接头
接头的功用是将载荷从一个构件传递到另一个构件。
固定调整片
平衡调整片(1)
平衡调整片也称气动补偿片或补偿片。 其作用是通过减小铰链力矩的方式来减小 驾驶员偏转操纵面所需的操纵杆力，从而 使操纵省力。
飞机的基本结构
关的系数其的据两 同作个样用水事可物以是平，编对尾内辑部为飞翼机中进可行操俯纵仰的操翼纵面部分%，
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
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
飞机结构讲解介绍课件
飞机检修的周期和内容
定期检修
根据飞机的类型和飞行小时数， 飞机需要进行定期检修，包括起 落架、发动机、机翼等关键部件
的检查和维修。
飞行前检查
每次飞行前，机组人员会对飞机进 行简短的目视检查，确保没有明显 的损坏或异常情况。
飞行后检查
每次飞行后，机组人员会对飞机进 行详细检查，包括发动机、起落架、 机身等部分，确保飞机在下次飞行 前处于良好状态。
起落架的材料和制造工 艺
要点一
总结词
要点二
详细描述
起落架材料多为高强度铝合金或复合材料，制造工艺涉及 精密铸造和焊接等。
高强度铝合金具有轻质、高强度和耐腐蚀等优点，广泛应 用于起落架制造。复合材料则具有更高的强度和刚度，适 用于现代高性能飞机的起落架。制造工艺涉及精密铸造、 焊接、机械加工等多种技术，以确保起落架的精度和可靠性。
飞机结构的维修和保养
表面清洁
定期对飞机表面进行清洁，去除尘土、 污垢和鸟粪等污染物，保持飞机外观 整洁。
防腐处理
对飞机的金属部分进行防腐处理，如 喷涂防锈漆、涂抹防腐剂等，以延缓 腐蚀过程。
紧固件检查与更换
定期检查飞机的紧固件，如螺丝、铆 钉等，如有松动或损坏及时更换。
结构损伤修复
对于发现的飞机结构损伤，如裂纹、 凹陷等，及时进行修复或更换受损部 件。
转运动。
起落架
用于起飞、降落和地面滑行， 由支柱、轮子和减震器等组成。
飞机结构分类
01
02
03
按机翼数目
可分为单翼机、双翼机和 多翼机。
按机翼固定方式
可分为固定翼机和旋翼机。
按用途
可分为民用飞机、军用飞 机和通用航空器等。
飞机结构材料
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机身开口区结构
1. 小开口结构补强
二、开口补强
2）蒙皮同时承受剪应力和正应力（有口盖） • 合理选择开口形状和相对于正应力作用方向的位置 ； • 当有很多小开口时，应尽量 排在同一轴线上； • 在正应力方向布置加强筋。
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机身开口区结构
二、开口补强
2. 中开口结构补强 开口周围布置井字型排列的纵、横型材（含很强的口框）， 和外侧的纵横型材组成一圈围框。
机身开口区结构
二、开口补强
1. 小开口结构补强 小开口在机体内部，一般没有口盖；在蒙皮上，则大多为不受力口盖。 1）小开口去掉受剪板时的补强（无口盖） • 开口尽量设计成圆形，降低应力 集中系数； • 口框加强。 口框：绕开口周围布置一圈截面具有 抗弯能力的加强结构，类似刚 框。 法兰盘式口框 组合式口框 南京航空航天大学民航学院
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机身与其它部件的连接
一、机翼(尾翼)－机身对接
2. 机翼连接于机身两侧 2）对接框
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机身与其它部件的连接
一、机翼(尾翼)－机身对接
2. ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ翼连接于机身两侧 3）接头型式
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机身与其它部件的连接
一、机翼(尾翼)－机身对接
3. 中央翼通过机身
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机身外载荷
1. 外载类型 1）装载加给机身的力 • 装载引起的质量力（集中、分布） • 机身结构的质量力（分布） 质量力大小与载荷系数成正比 （沿机身轴线各处载荷系数大小方向可能不同）
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机身外载荷
1. 外载类型 2）其他部件传来的力
飞机两点接地时机身的载荷
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机身开口区结构
一、开口与口盖的分类
2. 口盖的分类
(2) 按受力特性： 口盖的受力特性及开口区加强与基体结构的受力特性有关。 开口的基体结构：开口附近的原结构。 可分为： • 不受力基体结构： 不参与整体受力，如：机身头部处蒙皮。 • 受剪基体结构： 只承受剪流，不承受轴向力，如：薄蒙皮强梁(桁) 结构的蒙皮。 • 受轴向力基体结构。 能承受剪流，也能承受轴向力，如壁板。（开口将切断其长桁 或厚蒙皮） 南京航空航天大学民航学院
机身开口区结构
一、开口与口盖的分类
2. 口盖的分类
(2) 按受力特性：
• 不受力口盖 只承受口盖上局部气动载荷。并传 给基体结构。 • 受剪口盖 • 受轴向力口盖
传剪加强 轴向力加强
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机身开口区结构
一、开口与口盖的分类
3. 飞机上的典型开口、口盖布置
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机身结构组成
5. 地板结构 横梁与纵梁的连接：
地板块结构： 上下面板、轻质芯材、边条。
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机身典型结构型式
1 桁梁式：
结构特点： • 有若干桁梁(如四根)，桁梁强； • 长桁少且弱，甚至可以不连续； • 蒙皮薄。 受力特点： • 机身弯曲引起的轴向力主要由桁梁 承担； • 剪力由蒙皮承担。 在桁梁间可布置大开口而不会显著影 响机身抗弯强度和刚度。 南京航空航天大学民航学院
桁梁剖面
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机身结构组成
3. 机身蒙皮 1）功用： • 构成机身气动外形，保持表面光滑，承受局部空气动力； • 承受xoy,xoz两个平面内的剪力和绕x轴扭矩； • 和长桁一起组成壁板承 受两个平面内弯矩引起 的轴力； • 气密增压座舱部位的蒙 皮还要承受环向和轴向 的张应力。
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机身与其它部件的连接
二、起落架与机身的连接
前起落架（前三点布置）均连接 在机身上，主起落架一般布置在机 翼上居多，当机翼较高时也可布置 在机身上。 起落架通常固定在机身加强框和 纵梁上。
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机身与其它部件的连接
二、起落架与机身的连接
前起落架（前三点布置）均连接在机身上，主起落架一般布置在 机翼上居多，当机翼较高时也可布置在机身上。 起落架通常固定在机身加强框和纵梁上。
各类飞机增压座舱分布
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机身外载荷
3）增压载荷 在机身增压舱部分基本自身平衡，对机身的总体内力影响很小。 在机身增压舱结构内产 生轴向正应力和机身横截 面内的环向正应力，前后 端框产生侧压力。 对于旅客机而言，是重 要的疲劳载荷。
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机身外载荷
1. 外载类型
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机身与其它部件的连接
三、机身设计分离面处的对接
某些飞机在机身布置可拆卸的设计分离面，将机身分成前后两 段，便于对发动机等进行检查维修。
通常采用沿对接框四 周均布对接螺栓：
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机身与其它部件的连接
四、发动机在机身上的安装
1. 机身内发动机的安装 一般置于机身内的机身后段， 要求：安装方便；避免机身变形 对发动机的影响；允许发动机轴 向、径向的热膨胀。
作用在机身上的不对称载荷
M扭 = Y · c
水平尾翼不对称载荷
M扭 = P · h
垂尾侧向水平载荷
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机身外载荷
1. 外载类型 3）增压载荷（p255） 大气压力和温度随飞行高度的增大 而下降，超过2500m将使人无法正常工 作，继续增大会使人不能生存。 解决办法：座舱增压、加温。 气密增压座舱，从发动机压气机引 入并通过自动调节装置进入座舱。 增压载荷：增压舱内的空气压力与 周围大气空气压力之差。
第四章 飞机机身结构 本章内容
机身结构的设计要求 机身外载荷 机身结构组成 机身典型结构型式
机身与其它部件的连接
机身开口区结构
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机身结构设计要求
一、机身功用
1. 安置空勤组人员、旅客、装载燃油、武器、设备和
货物；
2. 将机翼、尾翼、起落架及发动机连接在一起，形成 一架完整的飞机。
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机身结构设计要求
二、结构设计要求
1) 2) 3) 4) 5) 6) 需满足众多使用要求（最主要）； 总体协调性要好，这样有利于飞机减重 ； 保证结构完整性前提下的最小重量要求； 合理使用机身的有效容积，保证飞机性能； 气动力要求主要是减小阻力； 装载多，本身结构复杂，故对开敞性（便于维修）要 求更高； 7) 良好的工艺性、经济性要求；
1）机翼、机身框各自独立
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机身与其它部件的连接
一、机翼(尾翼)－机身对接
3. 中央翼通过机身
2）中央翼梁与机身对接框为整体结构
主要目的是减轻重量。
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机身与其它部件的连接
一、机翼(尾翼)－机身对接
4. 尾翼与机身对接 尾翼与机身的连接，机翼 与机身的连接，两者没有根 本区别。
主要指飞行或起飞、着陆滑 跑过程中，机翼、尾翼或起落架 上传来的力。 若发动机安装在机身上，还 有发动机推力和陀螺效应产生的 集中力。
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机身外载荷
1. 外载类型 2）其他部件传来的力 主要指飞行或起飞、着陆滑 跑过程中，机翼、尾翼或起落架 上传来的力。 若发动机安装在机身上，还 有发动机推力和陀螺效应产生的 集中力。
机身垂直面内剪力图及弯矩图
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机身结构组成
机身主要构件： • 蒙皮 • 纵向骨架:长桁、桁梁 • 横向骨架：隔框
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机身结构组成
机身主要构件： • 蒙皮 • 纵向骨架:长桁、桁梁 • 横向骨架：隔框
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机身结构组成
1. 隔框 1）分类
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机身结构组成
3. 机身蒙皮 2）材料及布置：
蒙皮材料（p242） 一般采用铝合金，如LY12，2024-T4； Ma>3的飞机，受热影响大的区域采用钛合金或不锈钢。 蒙皮厚度： 载荷、工艺性、经济性 要求的综合考虑
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机身结构组成
4. 机身骨架元件与蒙皮 之间的连接
4）气动载荷 只在机身局部区域（如机身头部和座舱盖等）局部载荷较大， 对机身的总体内力基本没有什么影响。
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机身外载荷
2. 机身总体受力特点
机身可看作支持在机翼上的 双支点或多支点外伸梁。 总体内力：两个平面内的弯 矩、剪力和绕机身轴线的扭矩 。 受力和机翼相似，但对于机 身垂直方向和水平方向的载荷 基本为同一数量级。
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机身与其它部件的连接
一、机翼(尾翼)－机身对接
1. 机翼－机身对接形式
机翼不通过机身(连接于机身两侧) 整个中央翼盒贯通 机翼通过机身几根翼梁通过
双框式 多框式
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机身与其它部件的连接
一、机翼(尾翼)－机身对接
2. 机翼连接于机身两侧 1）接头数量
机身典型结构型式
2 桁条式：
结构特点： • 无桁梁； • 长桁密且强； • 蒙皮较厚。 受力特点： • 机身弯曲引起的轴向力主要由桁条 和较厚蒙皮组成的壁板承担； • 剪力由蒙皮承担。 不宜大开口，抗弯、扭刚度大；蒙皮 局部变形小，有利于改善气动性能。
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机身典型结构型式
1. 典型受力型式
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机身结构组成
1. 隔框 3）构造型式 ① 环形刚框 组合式刚框： 型材、薄板经铆接组合而成。 内外缘条：弯矩和轴力； 腹板：剪力 支柱：将集中力扩散成腹板上剪流。
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机身结构组成