飞机的结构(精)
飞机结构介绍

飞机用电设备提供电源, 从发动机引入的热气流 可用于座舱加温或空调 系统。
第一章 第 14 页
涡轮桨叶式 涡轮风扇式
第一章 第 15 页
●B747放下起落架
第一章 第 16 页
●驾驶舱( Cockpit )
第一章 第 17 页
●新式驾驶舱(B777)
第一章 第 18 页
机翼还用于安装发动机、 起落架及其轮舱、油箱。
第一章 第 8 页
●机翼(B747在着陆进近中)
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③ 尾翼(Empennage)
操纵飞机的俯仰和偏转。 是飞机稳定性的重要组成部分。
第一章 第 10 页
●尾翼(TB200) 若水平尾翼是整体活动面,则称全动平尾;升降舵 的后缘的活动面,称为配平片。
飞机的一般介绍
飞行原理/CAFUC
●人类早期的飞行
1903年12月17日莱特兄弟的飞行者(“flyer” ) ,飞行 距离120英尺,持续时间12秒。
第一章 第 2 页
●人类早期的飞行
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1.1 飞机的一般介绍
飞行原理/CAFUC
1.1.1 飞机的主要组成部分Fra bibliotek其功用五大部分:机身,机翼,尾翼,起落装置,动力装置。
第一章 第 11 页
④ 起落装置(Landing Gear)
起落装置用于飞机的
起飞、着陆和滑行并 支撑飞机。
飞机的前轮可偏转,
用于地面滑行时控制 方向。
飞机的主轮上装有各
自独立的刹车装置。
第一章 第 12 页
●A320前起落架
第一章 第 13 页
⑤ 动力装置(Power Plant)
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。
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。
飞机的结构是这样的

• 骨架——沿翼弦方向安置的构件。主要包括普通翼肋和加强翼肋。 (1)普通翼肋——将纵向骨架和蒙皮连成一个整体;把由 蒙皮传来的空气动力载荷传给翼梁;并保证翼剖面之形状。参与 一部分机翼结构的受力。 (2)加强翼肋——除了起普通翼肋作用外,还承受集中载 荷。 3.蒙皮——它固定在横向和纵向骨架上而形成光滑的表面。 布质蒙皮主要是承受局部空气动力载荷,并把它传给骨架。 硬质蒙皮除了上述作用外,还参与结构整体受力。视具体结构的 不同,蒙皮可能承受剪应力,也可能还承受正应力。 4.接头——把载荷从一个构件传到另一个构件上去的构件。 如机翼与机身的连接、副翼与机翼连接等,均需用接头。机翼接 头的形式很多,常见的有耳片式接头,套管式接头、对孔式接头, 垫板式和角条式接头等多种。 2.机翼构造的发展在机翼构造的发 展过程中,最主要的变化就是维形件和受力件的逐渐合并。在飞 机发展的初期,为了减小重量,完全根据受力件和维形件分开, 并且分段地承受载荷的原理来安排机翼的构造。这种构造形式的 受力骨架是一个由翼梁、张线及横支柱(或翼肋)所组成的空间 桁架系统。它承受所有的弯矩、扭矩和剪力。机翼的表面和机翼 的形状是用亚麻的蒙皮和翼肋形成的。所以这种机翼可以叫作构 架式机翼
飞机的结构是这样的
七色光小队 龚长认
飞机图片
飞机图片
• 翼 1.机翼的基本结构元件及受力 机翼的基本结构元件是由纵向 骨架、横向骨架以及蒙皮和接头等组成,现将各个结构元件的作 用及受力分述如下: 1.纵向骨架——沿翼展方向安置的构件,包括梁、纵樯和桁 条。 (1)梁——最强有力的纵向构件。它承受着全部或大部分 的弯矩和剪力。梁的椽条承受由弯矩而产生的正应力;腹板承受 剪力。梁的数量一般为一根或两根,也有两根以上的。机翼结构 只有一根梁者称为单梁机翼;有两根者称为双梁机翼;两根以上 者称为多梁机翼;没有翼梁称为单块式机翼。 翼梁的位置:在双翼及有支撑的机翼上,根据统计,前梁在 12~18%翼弦处;后梁在55~70%翼弦处。在悬臂式单翼机上, 单梁机翼的梁位于25~40%翼弦处。双梁机翼的前梁在20~ 30%翼弦处;后梁在50~70%翼弦处。 (2)纵樯——承受由弯矩和扭转而产生的剪力。与梁的区 别是椽条较弱,椽条不与机身相连。其长度与翼展相等或仅为翼 展的一部分。纵樯通常放置在机翼的前缘或后缘,与机翼上下蒙 皮相连,形成一封闭的盒段以承受扭矩。 在后缘的纵樯,通常还用来连接襟翼及副翼。 (3)桁条——承受局部空气力载荷;支持和加强蒙皮;并 将翼肋互相连系起来。而且还可以承受由弯曲而产生的正应力。 有的机翼为了更加强蒙皮,桁条需要很密,因而导致使用波纹板 来代替桁条,或者把桁条与蒙皮作成一体,形成整体壁钣。
飞机的基本结构

(4)升降舵
升降舵是水平尾翼中可操纵的翼面部分,其作用是对飞机进行俯仰操纵。 操纵原理:当需要飞机抬头向上飞行时,驾驶员就会操纵升降舵向上偏转, 此时升降舵所受到的气动力就会产生一个抬头的力矩,飞机就抬头向上了 (如图所示)。反之,如果驾驶员操纵升降舵向下偏转,飞机就会在气动力 矩的作用下低头。
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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
第二章 民用航空器
第三节 机体
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第二章 第三节 民用航空器——机体
飞机组成和功用:
机身-机身用来装载人员物资和各种设备. 机翼-用来产生支持飞机重量的升力,操纵飞机滚转 尾翼-用来操纵飞机俯仰或偏转,并保证飞机能平稳
(1)后三点式起落架
主要应用于装有活塞式发动机的轻型、超轻型低速飞机上。 后三点式(重心在主轮之后),两个主轮对称安装在飞机重心之前,尾轮位 于飞机尾部。
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第二章 第三节 民用航空器——机体
优点
1.构造简单,重量轻; 2.易于在螺旋桨飞机上布置; 3.飞机停机角与最佳起飞迎角 接近,易于起飞; 4.便于利用气动阻力使飞机减 速。
飞机基本构造

硬壳式机身结构是由蒙皮与少数隔框组成。其特点是没有纵向构件,蒙皮厚。由厚蒙皮承受机身总体弯、剪、扭引起的全部轴力和剪力。隔框用于维持机身截面形状,支持蒙皮和承受、扩散框平面内的集中力。这种型式的机身实际上用得很少,其根本原因是因为机身的相对载荷较小.而且机身不可避免要大开口,会使蒙皮材料的利用率不高,开口补强增重较大。所以只在机身结构中某些气动载荷较大、要求蒙皮局部刚度较大的部位,如头部、机头罩、尾锥等处有采用。具体构造也有用夹层结构或整体旋压件等形式。
桁梁式
桁梁式机身结构特点是有几根(如四根)桁梁,桁梁的截面面积很大。在这类机身结构上长桁的数量较少而且较弱,甚至长桁可以不连续。蒙皮较薄。这种结构的机身,由弯曲引起的轴向力主要由桁梁承受,蒙皮和长桁只承受很小部分的轴力。剪力则全部由蒙皮承受。
桁条式
这种型式机身的特点是长桁较密、较强;蒙皮较厚。此时弯曲引起的轴向力将由许多桁条与较厚的蒙皮组成的壁板来承受;剪力仍全部由蒙皮承受。
(a)桁条式;(b)桁梁式;(c)硬壳式
1--长桁;2--桁梁;3--蒙皮;4--隔框
隔框
隔框分为普通框与加强框两大类。
普通框用来维持机身的截面形状。一般沿机身周边空气压力为对称分布,此时空气动力在框上自身平衡,不再传到机身别的结构去。
加强框,其主要功用是将装载的质量力和其他部件上的载荷经接头传到机身结构上的集中力加以扩散,然后以剪流的形式条弱得多,一般与长桁相近,纵墙与机身的连接为铰接,腹板即没有缘条。墙和腹板一般都不能承受弯矩,但与蒙皮组成封闭盒段以承受机翼的扭矩,后墙则还有封闭机翼内部容积的作用。
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。
飞机的基本结构

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
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作用:尾翼的作用是操纵飞机俯仰和偏转,保证飞机能平稳飞行。
四、起落架
起落装置——飞机的起落架大都由减震支柱和机轮组成,起落架是 飞机停放,滑行,起飞或者着陆时的主要支撑部分。大多数普通类型的 起落架由轮子组成,但是飞机也可以装备浮筒以便在水上运作,或者用
于雪上着陆的雪橇。
起落架由三个轮子组成,两个主轮子,以及一个可以在飞机后面或者前 面的第三个轮子。使用后面安装第三个轮子的起落架称为传统起落架。传统 起落架的飞机有时候是指后三点式飞机。当第三个轮子位于飞机头部位置时 称为前三点式飞机,相应的这种设计叫三轮车式起落架。可操控的前轮或者 尾轮允许在地面上对飞机的全部控制。
现在飞机动力装置应用较广泛的有:航空活塞式发动机加螺旋桨推进器、 涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮风扇发动机。
作用:动力装置主要用来产生拉力和推力,使飞机前进,其次还可为飞 机上的其他用电设备提供电源等。
飞机上除了这五个主要部分外,根据飞机操作和执行任务的需要,还 装有各种仪表、通讯设备、领航设备、安全设备等其他设备。
飞机的结构
要了解飞机的飞行原理就必须先知道飞机的组成以 及功用 。不同的飞机,有不同的性能,其用途也各不 同,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。大部分飞机的结构包含机身、机翼、尾翼、起落 架和动力装置五个基本结构。
一、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,机身还提供货舱和其他主要飞机部件的挂载 点。
功能:主要是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备,将 飞机的其他部件如:机翼、尾翼及发动机——机翼是连接到机身两边的翅膀,也是支持飞机飞行的主 要升力表面。在机翼上一般安装有副翼和襟翼,操纵副翼可使飞机滚 转,放下襟翼可使升力增大。机翼上还可安装发动机、起落架和油箱 等。不同用途的飞机其机翼形状、大小也各有不同。
作用:是起飞、着陆滑跑,地面滑行和停放时支撑飞机的装置。
五、动力装置 除了发动机本身,动力装置还包括一系列保证发动机正常工作的系 统。发动机一般包括引擎和螺旋推进器。引擎的主要作用是为螺旋推进器提供 转动的动力。它也产生电力,为一些仪表提供真空源,在大多数单引擎飞机上, 引擎为飞行员和乘客提供热量的来源。引擎飞机引擎罩盖住,或者在某些飞机 上,它被飞机引擎机舱包围。引擎罩或者引擎机舱的作用是使得引擎周围的空 气流动。
•
作用:机翼的主要作用是产生升力,以支持飞机在空中飞行,同 时也起到一定的稳定和操作作用。
三、尾翼
飞机尾巴部分的正确名字叫尾翼。尾翼包括整个的尾巴部分,由固定翼
面如垂直尾翼和水平尾翼组成。可活动的表面包括方向舵,升降舵,一个或 者多个配平片(补翼)。 有的高速飞机将水平安定面和升降舵合为一体成为全 动平尾。垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。