机翼的设计

机翼结构设计方案及强度计算

机翼结构设计方案及强度计算模型一设计思路：根据设计要求，机翼全长4m,翼弦长1m，前后两根梁。于是利用abaqus软件的壳单元建立了一个基本的机翼模型。图1 单只机翼模型然后参考《实用飞机复合材料结构设计与制造》、《复合材料设计手册》、《复合材料力学》等资料，初步设计机翼采用蒙皮夹心结构，上下表面分别铺3层复合材料，考虑到机翼的工况采用[45/0/-45]铺层方式，每层厚度为0.125mm，具体如图2所示。中间夹心材料采用PMI泡沫，该材料具有突出的比强度和良好的耐蠕变性，可以很好的克服屈曲。夹心材料厚度初步拟定为5mm，进行计算模拟，如果屈曲明显则可加厚。表1 机翼的材料参数

图2 机翼的蒙皮夹心铺层结构考虑到梁是主要的承力部件，采用[-45/0/45/90]s铺层方式，每层厚度为0.125mm，具体如图3所示。图3 梁的铺层结构

利用abaqus模拟计算时将工况环境简化，采用一端固定，在机翼下表面加载Y方向的升力，分布如图5所示。图4 机翼的固定端约束图5 机翼的载荷分布

模型一的计算结果：梁每层复合材料的应力云图图6 梁每层复合材料的应力云图梁的计算结果分析：从计算结果中不难发现，机翼前缘的梁承受的力要比尾部的梁大很多，可以考虑适当加厚。对比各层复合材料的受力情况，0°的复合材料层受力明显，可以适当增加0°的复合材料层数。靠机身段的梁应力集中明显，可以在该部位适当增加梁的厚度，也可考虑用工字梁强化该部位。

机翼每层复合材料的应力云图：图7 机翼每层复合材料的应力云图（1-5层）图7 机翼每层复合材料的应力云图（6-7层）

机翼分析

B－2隐形战略轰炸机一、飞机简介： B－2隐形战略轰炸机是冷战时期的产物，由美国诺思罗普公司为美国空军研制。1979年，美国空军根据战略上的考虑，要求研制一种高空突防隐形战略轰炸机来对付苏联90年代可能部署的防空系统。1981年开始制造原型机，1989年原型机试飞。后来对计划作了修改，使B－2轰炸机兼有高低空突防能力，能执行核及常规轰炸的双重任务。二、飞机整体结构：飞机三视图和飞机内部结构剖析（图下）

三、飞机机翼结构分析： B－2轰炸机采用翼身融合、无尾翼的飞翼构形，其机体扁平，采用翼身融合的无尾（无垂直尾翼）的飞翼构型，机翼前缘为直线，交接于机头处，机翼后掠33度，飞机头部到翼尖成锐角，机翼后缘成双“W”形（锯齿形）有8个操纵面（6个升降副翼，2个阻流方向舵），巨大的锯齿状后缘由10条直的边缘组成，翼展尺寸为52.43米机翼前缘交接于机头处，机翼后缘呈锯齿形。机身机翼大量采用石墨/碳纤维复合材料、蜂窝状结构，表面有吸波涂层，发动机的喷口置于机翼上方。这种独特的外形设计和材料，能有效地躲避雷达的探测，达到良好的隐形效果。形尾翼原始设计是专门为高空飞行设计的，能够满足高空阵风载荷的需求，但不适应于低空阵风载荷的需求。飞机主翼的设计进行了重大改动，因为空军不仅要求飞机能从高空突入，而且还要能超低空突防，从而带来了提高飞机升力、增强

机械结构强度、进一步降低其雷达反射截面积等一系列问题，使飞机的设计历经数年才得以定型。B-2飞机的结构设计是基于满足阵风载荷(又称突风载荷)标准进行设计的，航空历史上仅有几种型号的飞机是按阵风载荷需求设计的，大部分军用飞机是根据机动载荷(又称惯性载荷)需求而设计。机翼结构为单块式。从构造上看，单块式机翼的长桁较多且较强；蒙皮较厚；长桁、蒙皮组成可受轴向力的壁板。当有梁时，一般梁缘条的剖面面积与长桁的剖面面积接近或略大，有时就只布置纵墙。为了充分发挥单块式机翼的受力特点，左、右机翼一般连成整体贯穿机身。但有时为了使用、维护方便，在展向布置有设计分离面。分离面处采用沿翼箱周缘分散连接的形式将机翼连为一体。单块式机翼的上、下壁板成为主要受力构件。这种机翼比梁式机翼的刚度特性好(这点对后掠机翼很重要)。同时由于结构分散受力，能更好地利用剖面结构高度，因而在某些情况下(如飞机速度较大时)材料利用率较高，重量可能较轻。此外单块式机翼比梁式机翼生存力强。它的缺点是不便于开口（Boeing）波音747 SP 一、飞机名称：波音747 SP 波音747，又称为“珍宝客机”（Jumbo Jet），是一种双层客舱四发动机飞机，是世界上最易识别的客机之一，亦是全世界首款生产的宽体民航客机，由美国波音民用飞机集团制造。波音747原型大小是1960年代被广泛使用的波音707的两倍。1965年8月开始研制，自1970年投入服务后，一直是全球最大的民航机，垄断着民用大型运输机的市场，到A380投入服务之前，波音747保持全世界载客量最高飞机的纪录长达37年。二、飞机整体结构：

某机翼部件巡航状态下的受力分析

目录 1 绪论 (1) 1.1 机翼受力分析的目的和意义 (1) 1.2 机翼受力分析要解决的问题 (1) 1.3 对机翼结构进行传力分析的基本方法 (2) 2气动升力的计算 (2) 2.1 机翼的功用与要求 (2) 2.1.1 机翼的功用 (2) 2.1.2 机翼的设计要求 (2) 2.2机翼的外载特点 (3) 2.2.1机翼的外载有以下三类 (3) 2.2.2机翼的总体受力 (4) 2.3机翼结构的典型元件与典型受力型式 (6) 2.4机翼的外形参数 (9) 2.4.1 翼型的几何参数 (9) 2.4.2 机翼的几何特性 (11) 2.5翼型气动力的基本计算理论 (13) 2.5.1 气动特性公式 (15) 2.6对于具体弹翼的气动力的计算 (19) 3有限元分析 (26) 3.1有限元的发展史 (26) 3.2有限元的概述 (26) 3.3有限元的基本思想与特点 (27) 3.3.1 有限元分析的特点 (27) 3.3.2 有限元分析的基本思想 (28) 3.4有限元法的基本步骤 (28) 3.5对机翼进行具体的分析 (31) 4结论 (37)

参考文献 (38) 致谢 (40) 1 绪论 1.1 机翼受力分析的目的和意义机翼主要用于产生升力，因此满足空气动力方面的要求是首要的。机翼除保证升力外，还要求阻力尽量小。机翼的气动特性主要取决于其外形参数，这些参数在总体设计时己经确定；结构设计应从强度、刚度、表面光滑度等各方面来保证机翼气动外形要求的实现，所以机翼结构设计的一个问题就是怎么才能保证机翼在飞行过程中的气动外形[1]。对于机翼，在外形、装载和连接情况己定的条件下，重量要求是机翼结构设计的主要要求，具体地说就是要设计出一个既能满足强度、刚度和耐久性要求，又尽可能轻的结构来。当飞机在高速飞行时，很小的变形就可能严重恶化机翼的空气动力性能；刚度不足还会引起颤振和操纵面反效等严重问题。值的注意的是：随着飞行速度的提高，机翼所受载荷增大；然而由于减小阻力等空气动力的需要，此时机翼的相对厚度却越来越小，再加上后掠角的影响，致使机翼结构的扭转刚度、弯曲刚度越来越难保证，这些都将引起机翼在飞行中变形的增加。因此对于高速飞机，为满足机翼的气动要求，刚度问题必须足够重视[2]。然而也正是由于上述原因，此时解决好机翼的最少重量要求与强度、刚度要求之间的矛盾将更为困难[3]。 1.2 机翼受力分析要解决的问题：机翼受力分析的主要目的是：运用软件，采用有限元分析的办法，通过给机翼加载其在巡航状态下所受的各种力，来分析机翼各部件所受的力以及它们在这些力的作用下的变形，根据结果来修改机翼的结构设计，以达到既能保证机翼在飞行时的气动外形又能合理设计机翼结构的目的。通过机翼的受力分析，我们还能够根据变形结果合理的设计出各个部件的最佳几何尺寸，最终解决机翼最少重量要求与强度、刚度要求之间的矛盾。机翼结构受力分析主要的研究手段为有限元分析。为了使有限元分析的结果比较准确的接近现实，就必须较好的完成以下两个工作。（1）较为准确的绘制机翼的三维几何模型，本文采用UG进行绘图。

机翼组成详细说明

关于飞机机翼机翼各翼面的位置图图片说明：上图为机翼各翼面的位置图，民航飞机的机翼各翼面位置一般类似。机翼上各操纵面是左右对称分布，部分由于图片受限未标出机翼的基本概念机翼的主要功用是产生升力，以支持飞机在空中飞行；同时也起一定的稳定和操纵作用。是飞机必不可少的部件，在机翼上一般安装有飞机的主操作舵面：副翼，还有辅助操纵机构襟翼、缝翼等。另外，机翼上还可安装发动机、起落架等飞机设备，机翼的主要内部空间经密封后，作为存储燃油的油箱之用。相关名词解释：翼型：飞机机翼具有独特的剖面，其横断面（横向剖面）的形状称为翼型。前缘：翼型最前面的一点。后缘：翼型最后面的一点。翼弦：前缘与后缘的连线。弦长：前后缘的距离称为弦长。如果机翼平面形状不是长方形，一般在参数计算时采用制造商指定位置的弦长或平均弦长迎角(Angleofattack)：机翼的前进方向(相当与气流的方向)和翼弦(与机身轴线不同)的夹角叫迎角，也称为攻角，它是确定机翼在气流中姿态的基准。

翼展：飞机机翼左右翼尖间的直线距离。展弦比：机翼的翼展与弦长之比值。用以表现机翼相对的展张程度。上（下）反角：机翼装在机身上的角度，即机翼与水平面所成的角度。从机头沿飞机纵轴向后看，两侧机翼翼尖向上翘的角度。同理，向下垂时的角度就叫下反角。上（中、下）单翼：目前大型民航飞机都是单翼机，根据机翼安装在机身上的部位把飞机分为上（中、下）单翼飞机也有称作高、中、低单翼。机翼安装在机身上部（背部）为上单翼；机翼安装在机身中部的为中单翼，机翼安装在机身下部（腹部）为下单翼。上单翼的飞机一般为运输机与水上飞机，由于高度问题，此时起落架等装置一般就不安装在机翼上，而改在机身上，使用上单翼的飞机一般采用下反角的安装。中单翼因翼梁与机身难以协调，几乎只存在理论上；下单翼的飞机是目前民航飞机常见的类型，由于离地面近，便于安装起落架，进行维护工作，使用下单翼的飞机一般采用上反角的安装。机翼在使飞机升空飞行中的重要作用飞机在飞行过程中受到四种作用力：升力----由机翼产生的向上作用力重力----与升力相反的向下作用力，由飞机及其运载的人员、货物、设备的重量产生推力----由发动机产生的向前作用力阻力----由空气阻力产生的向后作用力，能使飞机减速。由此可见，机翼的主要功用就是产生升力，以支持飞机在空中飞行。它为什么能产生升力呢？首先要从飞机机翼具有独特的剖面说起，前面名词解释已提到，机翼横断面（横向剖面）的形状称为翼型，机翼剖面的集合特性与机翼的空气动力有密切的关系。从侧面看，机翼顶部弯曲，而底部相对较平。机翼在空气中穿过将气流分隔开来。一部分空气从机翼上方流过，另一部分从下方流过。

机翼原理

飞机机翼原理机翼各翼面的位置图图片说明：上图为机翼各翼面的位置图，民航飞机的机翼各翼面位置一般类似。机翼上各操纵面是左右对称分布，部分由于图片受限未标出机翼的基本概念机翼的主要功用是产生升力，以支持飞机在空中飞行；同时也起一定的稳定和操纵作用。是飞机必不可少的部件，在机翼上一般安装有飞机的主操作舵面：副翼，还有辅助操纵机构襟翼、缝翼等。另外，机翼上还可安装发动机、起落架等飞机设备，机翼的主要内部空间经密封后，作为存储燃油的油箱之用。相关名词解释：翼型：飞机机翼具有独特的剖面，其横断面（横向剖面）的形状称为翼型，称为翼型前缘：翼型最前面的一点。后缘：翼型最后面的一点。翼弦：前缘与后缘的连线。弦长：前后缘的距离称为弦长。如果机翼平面形状不是长方形，一般在参数计算时采用制造商指定位置的弦长或平均弦长迎角(Angle of attack) ：机翼的前进方向(相当与气流的方向)和翼弦(与机身

轴线不同)的夹角叫迎角，也称为攻角，它是确定机翼在气流中姿态的基准。翼展：飞机机翼左右翼尖间的直线距离。展弦比：机翼的翼展与弦长之比值。用以表现机翼相对的展张程度。上（下）反角：机翼装在机身上的角度，即机翼与水平面所成的角度。从机头沿飞机纵轴向后看，两侧机翼翼尖向上翘的角度。同理，向下垂时的角度就叫下反角。上（中、下）单翼：目前大型民航飞机都是单翼机，根据机翼安装在机身上的部位把飞机分为上（中、下）单翼飞机也有称作高、中、低单翼。机翼安装在机身上部（背部）为上单翼；机翼安装在机身中部的为中单翼，机翼安装在机身下部（腹部）为下单翼。上单翼的飞机一般为运输机与水上飞机，由于高度问题，此时起落架等装置一般就不安装在机翼上，而改在机身上，使用上单翼的飞机一般采用下反角的安装。中单翼因翼梁与机身难以协调，几乎只存在理论上；下单翼的飞机是目前民航飞机常见的类型，由于离地面近，便于安装起落架，进行维护工作，使用下单翼的飞机一般采用上反角的安装。机翼在使飞机升空飞行中的重要作用飞机在飞行过程中受到四种作用力：升力----由机翼产生的向上作用力重力----与升力相反的向下作用力，由飞机及其运载的人员、货物、设备的重量产生推力----由发动机产生的向前作用力阻力----由空气阻力产生的向后作用力，能使飞机减速。由此可见，机翼的主要功用就是产生升力，以支持飞机在空中飞行。它为什么能产生升力呢？首先要从飞机机翼具有独特的剖面说起，前面名词解释已提到，机翼横断面（横向剖面）的形状称为翼型，机翼剖面的集合特性与机翼的空气动力有密切的关系。从侧面看，机翼顶部弯曲，而底部相对较平。机翼在空气中穿过将气流分隔开来。一部分空气从机翼上方流过，另一部分从下方流过。

飞机机翼各部分图解及专业术语

机翼各翼面的位置图图片说明：上图为机翼各翼面的位置图，民航飞机的机翼各翼面位置一般类似。机翼上各操纵面是左右对称分布，部分由于图片受限未标出机翼的基本概念机翼的主要功用是产生升力，以支持飞机在空中飞行；同时也起一定的稳定和操纵作用。是飞机必不可少的部件，在机翼上一般安装有飞机的主操作舵面：副翼，还有辅助操纵机构襟翼、缝翼等。另外，机翼上还可安装发动机、起落架等飞机设备，机翼的主要内部空间经密封后，作为存储燃油的油箱之用。相关名词解释： 1 翼型：飞机机翼具有独特的剖面，其横断面（横向剖面）的形状称为翼型，称为翼型 2 前缘：翼型最前面的一点。 3 后缘：翼型最后面的一点。 4 翼弦：前缘与后缘的连线。 5 弦长：前后缘的距离称为弦长。如果机翼平面形状不是长方形，一般在参数计算时采用制造商指定位置的弦长或平均弦长 6 迎角(Angle of attack) ：机翼的前进方向(相当与气流的方向)和翼弦(与机身轴线不同)的夹角叫迎角，也称为攻角，它是确定机翼在气流中姿态的基准。 7 翼展：飞机机翼左右翼尖间的直线距离。 8 展弦比：机翼的翼展与弦长之比值。用以表现机翼相对的展张程度。 9上（下）反角：机翼装在机身上的角度，即机翼与水平面所成的角度。从机头沿飞机纵轴向后看，两侧机翼翼尖向上翘的角度。同理，向下垂时的角度就叫下反角。 10 上（中、下）单翼：目前大型民航飞机都是单翼机，根据机翼安装在机身上的部位把飞机分为上（中、下）单翼飞机也有称作高、中、低单翼。 11 机翼安装在机身上部（背部）为上单翼；机翼安装在机身中部的为中单翼，机翼安装在机身下部（腹部）为下单翼。上单翼的飞机一般为运输机与水上飞机，由于高度问题，此时起落架等装置一般就不安装在机翼上，而改在机身上，使用上单翼的飞机一般采用下反角的安装。中单翼因翼梁与机身难以协调，几乎只存在理论上；下单翼的飞机是目前民航飞机常见的类型，由于离地面近，便于安装起落架，进行维护工作，使用下单翼的飞机一般采用上反角的安装。机翼在使飞机升空飞行中的重要作用飞机在飞行过程中受到四种作用力：升力----由机翼产生的向上作用力重力----与升力相反的向下作用力，由飞机及其运载的人员、货物、设备的重量产生推力----由发动机产生的向前作用力阻力----由空气阻力产生的向后作用力，能使飞机减速。

飞机机翼图设计

伯恩思坦多项式与Bezier曲线一、引言 1971年法国雷诺汽车公司的工程师Bezier提出了一种新的参数曲线表示法。这种方法能方便地控制输入参数(控制点)以改变曲线的形状。被称为Bezier曲线，数学原理使用了伯恩思坦多项式。设f(x)是定义在[0，1]上的连续函数，称表达式 ∑= -- ≈ n k k n k k n t t C n k f x f ) 1( ) / ( ) ( 右端为函数的伯恩思坦逼近多项式。下面是函数) sin( ) (x x fπ =的伯恩思坦多项式逼近实验程序 n=input('input n='); x=[0:n]/n; f=sin(x*pi); for i=1:n+1 y=f;t=x(i); for k=n:-1:1 for j=1:k y(j)=t*y(j)+(1-t)*y(j+1); end end p(i)=y(1); end max(abs(f-p)) plot(x,f,'b',x,p,'o',x,p,'r') 下面两图分别是取不同点数的伯恩思坦多项式逼近。 n=10逼近n=20逼近二、Bezier曲线 Bezier曲线的形状是通过一组多边折线(控制多边形)的各顶点P0，P1，…，P m所定义出来的。在多边折线的各顶点中，只有第一点P0和最后一点P m在曲线上，其余的点则用以定义曲线的阶次。给定控制多边形顶点P0，P1，…，P m的坐标 (x0，y0)，(x1，y1)，……，(x m，y m) 曲线参数方程为 ∑= -- = m k k k m k k m x t t C t x ) 1( ) (，∑ = -- = m k k k m k k m y t t C t y ) 1( ) (

2.3翼型设计

2.3翼型设计大展弦比（≥8）亚音速运输机半翼展中段较大区域存在准二维流动，因此，在二维机翼确定后，就需根据设计指标进行翼型设计/选择，并进行机翼配臵设计。〃标准翼型，有对称和非对称两种；〃尖头翼型—超音速飞机有双弧形翼型，普通翼型前缘削尖和平板削尖翼型；〃超临界翼型—亚音速飞机；〃层流翼型—亚音速飞机自然层流翼型和层流控制翼型两种。翼型设计发展由压力分布形态分为：尖峰翼型；

●超临界翼型—长的超音速区； ●全自然层流翼型—长层流流动区； ●后缘分叉翼型—新概念翼型：基于后缘分离的翼型设计思想—背离库塔条件。后缘分叉翼型设计原理 ●Aerobie 翼型—提供环形、飞碟、碟形翼飞行器稳定性 Aerobie 翼型

2.3.1 翼型种类与特征气动特征：层流、高升力、超临界；用途：飞机机翼、直升机旋翼、螺旋桨、风机翼型等。 1、早期翼型 1912年：英国RAF－6/15翼型；一战：德国哥廷根翼型； 1920-：美国NACA4、5和6系列层流翼型，前苏联ЦАГИ翼型；德国DVL翼型。设计方法: 半经验，依赖于风洞试验。 2、现代先进翼型 1960年代开始；设计方法：计算空气动力学发展，按指定目标压力分布/优化方法设计。种类：超临界翼型、先进高升力翼型、自然层流翼型。

2.3.2翼型的气动设计翼型的几何描述图1 翼型几何定义示意图上表面坐标：下表面坐标：前缘，后缘，弦线，弯度线（中弧线），厚度，弯度，前缘半径，后缘角。一、经典翼型 1、NACA4、5位数字翼型现在普遍使用的NACA系列翼型始于1929年，在兰利变密度风洞中的系统研究，称为4位数系列翼型。这族翼型有相同的基本厚度分布，可以通过系统的变化弯度类型和量值得到该族相关的其他翼型。研究得到的这族翼型比以前发展的翼型有更大的最大升力和较小的最小阻力。研究也得到了翼型中线和厚度对翼型气动特性的影响。具有相同厚度分布但最大弯度位臵有很大提前

飞机机翼各部分图解及专业术语讲课教案

飞机机翼各部分图解及专业术语

机纵轴向后看，两侧机翼翼尖向上翘的角度。同理，向下垂时的角度就叫下反角。 10 上（中、下）单翼：目前大型民航飞机都是单翼机，根据机翼安装在机身上的部位把飞机分为上（中、下）单翼飞机也有称作高、中、低单翼。 11 机翼安装在机身上部（背部）为上单翼；机翼安装在机身中部的为中单翼，机翼安装在机身下部（腹部）为下单翼。上单翼的飞机一般为运输机与水上飞机，由于高度问题，此时起落架等装置一般就不安装在机翼上，而改在机身上，使用上单翼的飞机一般采用下反角的安装。中单翼因翼梁与机身难以协调，几乎只存在理论上；下单翼的飞机是目前民航飞机常见的类型，由于离地面近，便于安装起落架，进行维护工作，使用下单翼的飞机一般采用上反角的安装。机翼在使飞机升空飞行中的重要作用飞机在飞行过程中受到四种作用力：升力----由机翼产生的向上作用力重力----与升力相反的向下作用力，由飞机及其运载的人员、货物、设备的重量产生推力----由发动机产生的向前作用力阻力----由空气阻力产生的向后作用力，能使飞机减速。由此可见，机翼的主要功用就是产生升力，以支持飞机在空中飞行。它为什么能产生升力呢？首先要从飞机机翼具有独特的剖面说起，前面名词解释已提到，机翼横断面（横向剖面）的形状称为翼型，机翼剖面的集合特性与机翼的空气动力有密切的关系。从侧面看，机翼顶部弯曲，而底部相对较平。机翼在空气中穿过将气流分隔开来。一部分空气从机翼上方流过，另一部分从下方流过。空气的流动在日常生活中是看不见的，但低速气流的流动却与水流有较大的相似性。日常的生活经验告诉我们，当水流以一个相对稳定的流量流过河床时，在河面较宽的地方流速慢，在河面较窄的地方流速快。流过机翼的气流与河床中的流水类似，由于机翼一般是不对称的，上表面比较凸，而下表面比较平，流过机翼上表面的气流就类似于较窄地方的流水，流速较快，而流过机翼下表面的气流正好相反，类似于较宽地方的流水，流速较上表面的气流慢。根据流体力学的基本原理，流动慢的大气压强较大，而流动快的大气压强较小，这样机翼下表面的压强就比上表面的压强高，换一句话说，就是大气施加与机翼下表面的压力(方向向上)比施加于机翼上表面的压力(方向向下)大，二者的压力差便形成了飞机的升力。简单来说，飞机向前飞行得越快，机翼产生的气动升力也就越大。当升力大于重力时，飞机就可以向上爬升；当升力小于重力时，飞机就可以降低高度。

飞机机翼浅析

飞机机翼结构浅析摘要飞机发明人美国人莱特兄弟说“每只鸟都是一名特级飞行员，谁要飞行，谁就得模仿鸟”的论述，对鸟的飞行动作，作了更仔细的观察研究，于1903年成功地发明了世界上有动力、可操纵的飞机，成为世界公认的飞机发明人。飞机机翼结构和升力产生的机理与鸟翼的结构及产生升力的原理基本上是一致的。飞机在发动机驱动下向前飞行时，流过上下翼面气流的流速不一致，上翼面流速快于下翼面，造成上翼面空气压力低于下翼面，从而使机翼产生升力，当升力大于飞机的重力时飞机就能升空飞行了。由此可见机翼的作用非同寻常，下面我们来看一下究竟。本文主要介绍机翼的功用、机翼的设计标准以及对机翼典型零件的分析来对机翼的构造和翼型原理有一个更清楚的认识。关键词：机翼功用、机翼设计、副翼、机翼元件 Abstract: The Wright brothers invented the airplane who said Americans "Each bird is a super pilot, who will fly, who have to imitate the birds," the exposition of the birds flying, made a more detailed observational study, in 1903 successfully invented the world have power, maneuverability of aircraft, aircraft, the world recognized inventor. Aircraft wing structure and mechanism of lift generated by the structure of bird wings and produce lift are basically the same principle. Engine-driven aircraft in forward flight, the flow velocity of the upper and lower wing surface flow is inconsistent, on the wing faster than under the wing surface flow, causing surface air pressure below the wing under the wing surface, so that the wings produce lift, when greater than the gravity lift aircraft flying off the aircraft will be able to. This shows an unusual wing, let's look at what had happened. This paper describes the function of the wing, the wing's design standards and analysis of typical parts of the wing to the wing structure and airfoil theory have a better understanding. Key words: Function of the wing, wing design, flaps, wing components.

飞机结构与工艺及历史发展浅述

https://www.360docs.net/doc/7317766575.html, 飞机结构与工艺及历史发展浅述机翼 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。（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。 2.横向骨架——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。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。随着飞机速度的增大，翼载荷的增大，出现了蒙皮承受剪力和部分正应力的梁式机翼。这种机翼构造型式的特点是有强有力的梁，以及光滑的硬质蒙皮，这种机翼的蒙皮是金属铆接结构，为现在飞机所广泛采用。它的翼梁腹板承受剪力，蒙皮和腹板组成的盒段承受扭矩，蒙皮也参与翼梁椽条的承受弯矩的作用。但是梁式机翼的蒙皮较薄，桁条也较少，有的机翼的桁条还是分段断开的，有的甚至没有桁条。因此梁式机翼蒙皮承受由弯矩引起的拉压作用不大。飞机场速度进一步增大，为保持机翼有足够的局部刚度和抗扭刚度，需要加厚蒙皮和增多桁条。这样，由厚蒙皮和桁条组成的壁钣已经能够承担大部分弯矩，因而梁的椽条可以减弱，直至变为纵樯，于是就发展成为

机翼断面设计

；问题背景描述：（P66）表给出的x，y数据位于机翼断面的轮廓线上，Y1和Y2分别对应轮廓的上下线。假设需要得到x坐标每改变时的y坐标。试玩成加工所需数据，画出曲线，求加工断面的面积。表机翼断面轮廓线上的数据 1、实验目的： a.掌握用MATLAB计算拉格朗日、分段线性、三次样条三种插值的方法，改变节点的数目，对三种插值结果进行初步分析。 b.掌握用MATLAB及梯形公式、辛普森公式计算数值积分。 c.通过实例学习用插值和数值积分解决实际问题。 | 2、实验原理与数学模型：插值模型 3、实验所用软件及版本： 4、实验内容：￥ A、用MATLAB计算拉格朗日插值的方法： x=[0 3 5 7 9 11 12 13 14 15]; y1=[0 ]; y2=[0 ]; plot(x,y1,x,y2) xx=0::15; yy1=interp1(x,y1,xx,'spline'); yy2=interp1(x,y2,xx,'spline'); &

plot(xx,yy1,xx,yy2) trapz(xx,yy1)-trapz(xx,yy2) 利用数值积分可算出机翼面积=（平方米）机翼断面曲线如下： B、用MATLAB计算分段线性插值的方法： x0=[0,3:2:11,12:15]; y1=[0 ]; / y2=[0 ]; x=0::15; y1_in=interp1(x0,Y1,x); y2_in=interp1(x0,Y2,x); [x',y1_in',y1_sp',y2_in',y2_sp'] subplot(2,1,1),plot(x,y1_in,x,y2_in,'b'),title('interp') trapz(x,y1_in)-trapz(x,y2_in) { 利用数值积分可算出机翼面积S=（平方米）机翼断面曲线如下机翼断面曲线如下：

飞机机翼原理

飞机机翼原理与功能图文详解机翼各翼面的位置图图片说明：上图为机翼各翼面的位置图，民航飞机的机翼各翼面位置一般类似。机翼上各操纵面是左右对称分布，部分由于图片受限未标出机翼的基本概念机翼的主要功用是产生升力，以支持飞机在空中飞行；同时也起一定的稳定和操纵作用。是飞机必不可少的部件，在机翼上一般安装有飞机的主操作舵面：副翼，还有辅助操纵机构襟翼、缝翼等。另外，机翼上还可安装发动机、起落架等飞机设备，机翼的主要内部空间经密封后，作为存储燃油的油箱之用。相关名词解释：翼型：飞机机翼具有独特的剖面，其横断面（横向剖面）的形状称为翼型，称为翼型前缘：翼型最前面的一点。后缘：翼型最后面的一点。翼弦：前缘与后缘的连线。弦长：前后缘的距离称为弦长。如果机翼平面形状不是长方形，一般在参数计算时采用制造商指定位置的弦长或平均弦长迎角(Angle of attack) ：机翼的前进方向(相当与气流的方向)和翼弦(与机身

波音777飞机的机翼结构分析

波音777飞机的机翼结构分析机翼设计波音777飞机的机翼是在改进757和767设计的基础上，将777增加了机翼的长度及厚度。这种先进的机翼提高了飞机的巡航速度，增加了飞机的爬升能力和飞行高度，并且能在许多高海拔和炎热地区满载乘客和货物起降。加仑(117335升)，777-200LR环球飞机的载油量为53440加仑(202287升)。在航空公司的协助下，波音把777的翼展加大到了199英尺11英寸(60.9 米)，优化了机翼的性能。

777-200LR和777-300ER的机翼加装了6.5英尺长的斜削式翼尖，提高了机翼的整体气动性能。斜削式翼尖有助于缩短起飞滑行距离、提高爬升性能并降低油耗。材料 777的几款机型采用了重量轻、成本低的新型结构材料。例如，在机翼上部蒙皮和桁条采用经过改进的7055铝合金，这种材料比其它合金具有更大的抗压强度，能减轻重量，抗腐蚀性和疲劳强度也有所提高。在 777飞机上，重量更轻的先进复合材料开发和生产取得了明显进展。在垂直和水平尾翼上采用了碳纤维增强型树脂材料。客舱的地板横梁也是由这些先进复合材料制成的。复合材料还被用于整流罩等辅助结构上。复合材料(包括树脂和粘结剂)占777飞机结构重量的9%，而在其它波音喷气机上约为3%。波音公司的方案是采用71.30米的加长型机翼，新机翼的翼展将比波音747-8飞机的宽3.05米。另一项新工艺是将原来的金属机翼改为碳纤维增强复合材料机翼。较大的翼展将提高波音777-8X/-9X的升力，复合材料机翼在增加强度的同时也降低了新机型的空重。波音公司初步估计，在航程小于14800千米/时，波音777-9X飞机的最大起飞重量至少能达到753000磅（约342吨）。这将有效地稳固该系列飞机的市场竞争力，并在上述航程区间内保持对现有机型的载运能力的领先优势。波音777X项目将采用新型碳纤维复合材料制造的机翼，这也包含3中方案：翼展71.1米加后掠式小翼（raked wingtip）、65米翼展加融合式翼梢小翼（blended winglets）、68.6米翼展架融合式翼梢小翼。碳纤维复合材料机翼可以使机翼面积较波音777-300ER及-200LR增加约10%，从而降低进近时的速度并减少噪音。如果采用71.1米的翼展，那么波音777对应的机场飞行区等级将由E提高到F，也就是波音747-8及空中客车A380的使用等级。 777飞机的机翼是迄今为止亚音速民用飞机中气动效率最高的。在改进757

机翼结构的修理

实习培训报告 —机翼结构的修理【摘要】本论文主要阐述了飞机翼梁的组成结构及修理方法。由于机翼是由蒙皮、长桁、翼梁、翼肋等构件组成，并在机翼中所发挥着独特的作用，所以我们对机翼上的蒙皮、长桁、翼梁、翼肋应该不只是要明白它的结构和布置，还应清楚它们的修理方法。从而在机翼出现故障后，能按照适当的修理方法，准确无误地对机翼结构进行修理，以保证机翼能在飞机上发挥其应有的独特性能。关键词飞机蒙皮长桁翼梁翼肋修理

目录引言 .................................................................................................................................................... 1 机翼结构的修理要求............................................................................................................. 2 皮的修理 ................................................................................................................................ 2.1 长桁间损伤蒙皮的修理 ........................................................................................................ 2.1.1 内部补贴加强 ........................................................................................................................ 2.1.2 蒙皮镶平修理......................................................................................................................... 2.2 长桁处损伤蒙皮的修理 ........................................................................................................ 2.3 机翼前缘蒙皮的修理 ............................................................................................................ 2.3.1 圆形镶平补片 ........................................................................................................................ 2.3.2 矩形镶平补片 ........................................................................................................................ 3 机翼长桁的修理..................................................................................................................... 3.1 长桁的补贴修理 .................................................................................................................... 3.2 长桁的挖补修理 .................................................................................................................... 3.3 长桁的切割修理 .................................................................................................................... 3.3.1 “L”型长桁的切割修理..................................................................................... 3.3.2 “Z”型长桁的切割修理..................................................................................... 3.3.3 “J”型长桁的切割修理 ..................................................................................... 3.3.4 “T”型长桁的切割修理..................................................................................... 4 机翼翼梁的修理......................................................................................................................... 4.1 缘条的贴补修理............................................................................................................. 4.2 翼梁腹板的修理............................................................................................................. 4.2.1腹板裂纹的修理........................................................................................................................ 4.2.2 腹板孔洞的修理................................................................................................. 4.2.3 腹板切割修理..................................................................................................... 5 机翼翼肋的修理......................................................................................................................... 5.1 翼肋弯边损伤的修理..................................................................................................... 5.1.1 翼肋弯边腐蚀损伤的修理................................................................................. 5.1.2 翼肋弯边裂纹损伤的修理................................................................................. 5.2 翼肋腹板的修理............................................................................................................. 5.2.1 损伤不能矫形的修理......................................................................................... 5.2.2 局部切割换新的修理......................................................................................... 6 机翼后缘蒙皮的修理................................................................................................................. 结束语 ................................................................................................................................................ 参考文献.............................................................................................................................................