飞机系统与结构
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。
飞机结构与系统复习资料：飞机结构基础
1.载荷系数的定义用倍数的概念来表示飞机实际外力同重力之间的关系，是一个相对值。
表示飞机质量力与重力的比率。
2.飞行状态下和起飞着陆状态下载荷系统的区别3.什么是疲劳载荷？飞机上典型疲劳载荷有哪些？飞机长期使用---所受载荷多次重复---形成疲劳载荷。
这种作用会导致结构的疲劳破坏。
主要类型：1）突风载荷2）机动载荷3）增压载荷4）着陆撞击载荷5）地面滑行载荷6）发动机动力装置的热反复载荷7）地-空-地循环载荷8）其他4.什么是载荷谱？飞机在使用过程中结构承受载荷随时间的变化历程。
5.机身功用及外载，什么是增压载荷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。
增压载荷：增压舱内的空气压力与周围大气空气压力之差。
6.机身结构设计首要要求1) 需满足众多使用要求（最主要）；2) 总体协调性要好，这样有利于飞机减重；3) 保证结构完整性前提下的最小重量要求；4) 合理使用机身的有效容积，保证飞机性能；5) 气动力要求主要是减小阻力；6) 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；7.机身主要构件及其受力特性8.机身典型受力型式及其特点桁梁式：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。
在桁梁间布置大开口而不会显著影响机身抗弯强度和刚度。
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。
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。
飞机各个系统的组成及原理
一、外部机身机翼结构系统二、液压系统三、起落架系统四、飞机飞行操纵系统五、座舱环境控制系统六、飞机燃油系统七、飞机防火系统一、外部机身机翼结构系统1、外部机身机翼结构系统组成：机身机翼尾翼2、它们各自的特点和工作原理1)机身机身主要用来装载人员、货物、燃油、武器和机载设备，并通过它将机翼、尾翼、起落架等部件连成一个整体。
在轻型飞机和歼击机、强击机上，还常将发动机装在机身内。
2)机翼机翼是飞机上用来产生升力的主要部件，一般分为左右两个面。
机翼通常有平直翼、后掠翼、三角翼等。
机翼前后缘都保持基本平直的称平直翼，机翼前缘和后缘都向后掠称后掠翼，机翼平面形状成三角形的称三角翼，前一种适用于低速飞机，后两种适用于高速飞机。
近来先进飞机还采用了边条机翼、前掠机翼等平面形状。
左右机翼后缘各设一个副翼，飞行员利用副翼进行滚转操纵。
即飞行员向左压杆时，左机翼上的副翼向上偏转，左机翼升力下降；右机翼上的副翼下偏，右机翼升力增加，在两个机翼升力差作用下飞机向左滚转。
为了降低起飞离地速度和着陆接地速度，缩短起飞和着陆滑跑距离，左右机翼后缘还装有襟翼。
襟翼平时处于收上位置，起飞着陆时放下。
3)尾翼尾翼分垂直尾翼和水平尾翼两部分。
1.垂直尾翼垂直尾翼垂直安装在机身尾部，主要功能为保持飞机的方向平衡和操纵。
通常垂直尾翼后缘设有方向舵。
飞行员利用方向舵进行方向操纵。
当飞行员右蹬舵时，方向舵右偏，相对气流吹在垂尾上，使垂尾产生一个向左的侧力，此侧力相对于飞机重心产生一个使飞机机头右偏的力矩，从而使机头右偏。
同样，蹬左舵时，方向舵左偏，机头左偏。
某些高速飞机，没有独立的方向舵，整个垂尾跟着脚蹬操纵而偏转，称为全动垂尾。
2.水平尾翼水平尾翼水平安装在机身尾部，主要功能为保持俯仰平衡和俯仰操纵。
低速飞机水平尾翼前段为水平安定面，是不可操纵的，其后缘设有升降舵，飞行员利用升降舵进行俯仰操纵。
即飞行员拉杆时，升降舵上偏，相对气流吹向水平尾翼时，水平尾翼产生附加的负升力(向下的升力)，此力对飞机重心产生一个使机头上仰的力矩，从而使飞机抬头。
新《飞机结构与系统原理》期末考试复习题库(含答案)
答案：B11.在设计时，作战飞机相比于民航飞机要考虑()对人体的损害。
A、爆炸减压B、压力变化率C、高空飞行D、温度变化率答案：A12.着陆滑跑时迎角大，可利用较大的阻力来进行减速以缩短滑跑距离的起落架配置形式是()。
A、前三点式B、后三点式C、自行车式D、以上都错误答案：B13.以下关于飞机环境控制系统说法错误的是()。
A、战斗机座舱压力制度一般为三段式。
B、座舱压力调节系统一般不对压力变化率进行限制C、运输机压力制度既可为三段式，也可为两段式D、民航飞机压力制度一般为直线式或近似直线式答案：B14. ()由于具有较高的强度和刚度、较轻的质量以及工艺性能优良、成形方便、成本低廉等其他合金所不能比拟的优点，成为飞机的主要结构材料。
A、铝合金B、镁合金C、合金钢D、钛合金答案：A15.桁条式机身结构中，承受弯矩引起的拉压应力的主要承受件是()A、蒙皮B、桁条和蒙皮C、纵梁D、隔框和纵梁答案：B16.关于电子防滑装置特点的说法，错误的是(A、压力变化频次高，并且幅值也大。
B、结构组成相对比较复杂，技术要求更高。
C、控制更为准确。
D、刹车效率较高。
答案：A17.经济寿命与安全寿命相比，其最大的差别是靠下列哪个设计技术保障飞行安全，从而可以充分发挥机体结构的潜力，使飞机获得更长的使用寿命。
0A、静强度B、刚度C、损伤容限D、安全寿命答案：C18.我军飞机灭火瓶中填充的灭火剂是()A、卤代烃B、二氧化碳C、氮气D、水答案：A19.歼-15飞机在拦阻钩、隔框、机翼下壁板结构上大量采用了()。
A、钛合金B、铝合金C、镁合金D、复合材料答案：A20.通常飞机供气系统的空气通常来自于()、辅助动力装置、专门增压器或地面气源设备。
A、氮气瓶B、发动机压气机C、氧气系统D、气体再生系统答案：B21.下面说法错误的有：(A、在着陆滑跑过程中，必须准确控制刹车压力，使刹车力矩在每一时刻都非常接近但又不超过机轮与地面的结合力矩，此时刹车效率最高。
飞机结构与系统复习知识点(1)附答案
1.飞机的重心过载、使用过载、速压。
作用在飞机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。
Y=n y*G，通常把飞机在飞行中出现的过载值n y称为使用过载，Y为升力。
2.飞机的机动飞行包线。
（p11）飞机允许的机动飞行状态都被限制在这一包线之内，这条包线就称为机动飞行包线。
3.机翼上的主要外载荷，机翼结构的主要构件及其作用、主要受力型式及其受力特点。
机翼主要受到两种类型的外载荷：一种是以空气动力载荷为主，包括机翼结构本身质量力的分布载荷，另一种是由各种连接点传来的集中载荷。
机翼一般由蒙皮，长桁，翼肋，翼梁，纵墙。
蒙皮的功用是形成流线型的机翼外表面，为了尽量减小机翼的阻力，蒙皮应力求光滑，为此应提高蒙皮的横向弯曲刚度，以减小它在飞行中的凹凸变形。
蒙皮受到垂直于其表面的局部气动载荷。
长桁：①支持蒙皮②提高蒙皮抗压和抗剪稳定性③承受由弯矩引起的部分轴力翼肋：①构成并保持机翼形状②把蒙皮和长桁传给它的空气动力载荷传递给翼梁腹板，而把空气动力形成的扭矩，通过铆钉以剪流的形式传递给蒙皮③支持蒙皮，长桁和翼梁腹板，提高他们的稳定性。
翼梁主要功用是承受机翼的剪力和部分或全部弯矩。
纵墙与蒙皮组成封闭的盒段来承受机翼的扭矩。
机翼的典型受力形式有：梁式，单块式，多腹板式或混合式等薄壁结构。
4.双梁式直机翼上气动载荷的传递。
作用在蒙皮上的空气动力载荷和传递传到长桁上的载荷向翼肋的传递传到翼肋上的载荷向翼梁的传递翼梁的受载蒙皮，腹板承受扭矩5.机身上的主要载荷。
飞机在飞行和着陆过程中，机身结构要承受由机翼，尾翼，起落架等部件的固定接头传来的集中载荷，这是机身结构的主要外载荷，通常可以分为对称载荷和不对称载荷。
6.液压传动，液压系统的主要特点。
液压传动是一种以液体为工作介质，利用液体静压能来完成传动功能的一种传动形式。
①液体不可压缩，在封闭的容器内进行②压力决定于负载③输出速度取决于流量③功率N=p*Q7.液压系统的组成（按元件功能、按分系统）。
民航—飞机结构与系统-----复习资料
基本名词：1、飞机过载：就是飞机在某飞行状态的升力与重力的比值。
4、飞机结构强度试验包括哪些内容？飞机结构强度试验包括静力试验、动力试验和飞行试验。
5、简述结构安全系数确定的基本原则。
原则是既保证结构有足够的强度，刚度又使重量最轻，目前飞机的受力结构主要使用铝合金材料，其强度极限约为比例极限的1.5倍。
6、薄壁结构：骨架加蒙皮，以骨架为基础的一种结构形式，强度、刚度大，重量轻，广泛应用在飞行器上。
7、机翼激振力：机翼扭转产生加剧弯扭振动的附加升力。
8、主操纵系统：是实施对副翼、升降舵和方向舵的操纵，供飞行员操纵飞机绕纵轴、横轴和立轴转动，改变或保持飞机的飞行状态。
10、增升装置：提高飞机起降（低速）时的升力特性的装置，主要有前缘襟翼和后缘襟翼11、操纵力感觉装置：操纵力感觉装置也叫载荷感觉器或加载机构，是为操纵杆提供定中力和模拟感力的装置。
12、座舱热载荷：维持座舱内温度恒定时，单位时间内传入或传出座舱的净热量为座舱热载荷。
13、气动除冰——气动除冰是机械式除冰的一种，气动法是给结冰翼面前缘的除冰带充以一定压力的空气，使胶带膨胀管鼓起而破碎冰层。
14、气热防冰——将加热的空气充入防冰管道，加热翼面，从而防止结冰的一种方法。
15、液体防冰——将冰点很低的液体喷洒在防冰部位，使其与过冷水滴混合后冰点低于表面温度而防止结冰16、国际防火协会将着火分为三类：A类指的是：纸、木材、纤维、橡胶及某些塑料等易燃物品。
B类指的是：——汽油、煤油、滑油、液压油、油脂油漆、溶剂等易燃液体着火着火；C类指的是：——供电与用电设备断路、漏电、超温、跳火等引发的着火；基本概念：4、飞机过载包括设计结构强度时规定的设计过载、飞行时允许的使用过载和随飞行状态变化实际过载。
5、为检查飞机结构在设计的使用条件下能否达到设计的承载能力，必须进行强度刚度试验，刚度试验包括静力试验、动力试验和飞行试验。
6、飞机载荷按其产生及作用特点可分为飞行载荷、地面载荷和座舱增压载荷。
M11涡轮发动机飞机结构与系统
M11涡轮发动机飞机结构与系统M11涡轮发动机飞机结构与系统⒈引言本文档旨在详细介绍M11涡轮发动机飞机的结构与系统。
该发动机是一种先进的涡轮发动机，被广泛应用于现代飞机中。
本文将从飞机结构、动力系统、燃油系统、润滑系统、起动系统、冷却系统和控制系统等章节进行详细介绍。
⒉飞机结构⑴機體結構⑵翼身表面⑶垂直尾翼⑷水平尾翼⑸起落架⒊动力系统⑴ M11涡轮发动机概述⑵发动机构造与工作原理⑶涡轮增压器⑷空气进气系统⑸排气系统⑹推力反向系统⒋燃油系统⑴燃油贮存⑵燃油供给⑶燃油过滤与净化⑷燃油传输⒌润滑系统⑴润滑油贮存与供给⑵润滑剂滤清与冷却⑶润滑系统监控与保护⒍起动系统⑴起动机构构造⑵发动机起动模式⑶自动起动控制⒎冷却系统⑴主要热源与散热器⑵油冷系统⑶风冷系统⑷机械冷却系统⒏控制系统⑴油门控制⑵泵浦系统控制⑶空气控制系统⑷电子控制系统附件：本文档所涉及的附件详见附件清单。
法律名词及注释：⒈涡轮发动机：指一种以涡轮动力驱动的发动机，通常由涡轮增压器和涡轮喷气发动机组成。
⒉燃油系统：指用于供给发动机燃料的系统，包括燃油贮存、供给、过滤与传输等组成部分。
⒊润滑系统：指用于给发动机各部件提供润滑剂的系统，确保发动机正常运转和减少磨损。
⒋冷却系统：指用于控制发动机温度的系统，包括油冷系统、风冷系统以及机械冷却系统。
⒌控制系统：指用于控制发动机动力输出、工作模式和各部件运行的系统，包括油门控制、泵浦系统控制、空气控制和电子控制。
飞机结构与系统 复习题
复习题一1.简述飞机的研制过程。
2.什么是结构完整性？3.飞机结构设计的基本要求是什么？4.飞机结构设计的原始条件是什么？二1.载荷系数的定义和意义（空中飞行时。
意义不要）2.垂直突风（向上、向下）如何改变飞机迎角？3.什么是疲劳载荷？飞机上典型疲劳载荷有哪些？4.什么是载荷谱？有四个题目。
转动不要。
（P16、P20、P53、P54）三1. 什么是强度、刚度和稳定性。
2. 机翼的功用、外载3. 什么是机翼的刚心、压心和质心，亚音速飞行时的相对位置.4. 翼面结构的典型构件有哪些？有什么功用？承力特点？5. 翼面结构的典型受力型式有哪些？6. 解释“副翼反效”的原理。
7. 什么是“后掠效应”。
8. 区别“纵向构件在机身侧边转折”和“梁架式”后掠翼9. 后掠机翼、三角翼的特点。
10. 为什么高速飞行时锁定外副翼，只操纵内副翼？11. 什么是气动弹性，静、动气动弹性现象分别包括哪些？12. 什么是机翼的扭转扩大，并对产生原因简要说明。
13. 颤振的激振力和阻振力四1. 机身功用及外载，什么是增压载荷2. 机身结构设计首要要求3. 机身主要构件及其受力特性4. 机身典型受力型式及其特点5. 开口与口盖的分类五1. 飞机上常用的材料有哪些2. 钛合金的优、缺点3. 什么是复合材料，其优缺点六1. 机轮式起落架主要有哪几个组成部分？2. 起落架外载荷有哪些？3. 起落架的布置型式有哪些？4. 说明前三点式起落架具有航向稳定性的原理。
5. 扭力臂的功用。
6. 摇臂式起落架的优点有哪些？7. 了解什么是半轴式、半轮叉式及轮叉式起落架及其特点。
8. 多支点（多轮多支柱）起落架的优点。
9. 什么是减震器的效率系数和热耗系数？10. 油气式减震器典型构造、工作原理，载荷由哪三种力组成？11. 根据充填压力不同对轮胎的分类。
12. 什么是机轮摆振及其防范措施。
13. 前轮定中装置。
七1. 什么是帕斯卡定理？2. 液压传动功率由什么决定？3. 液压油有哪几类？有何特性及应用？对液压油一般有何要求？4. 现代飞机液压油箱为什么采用增压系统？5. 液压泵的分类及其工作原理。
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飞机系统与结构
班级：94060109
学号：2009040601336
姓名：李应昊
飞机系统与结构
随着科学的发展，在21世纪天空已经逐渐成为人类的焦点和对象，飞机也在军事、运输、经济中逐渐的扮演了越来越重要的角色，这也让人们认识到飞行器的学习和维修是一个非常重要的项目。
经过这个学期的飞机系统这门课程，我对飞行器有了我进一步的认识。
飞机主要由机翼、机身、动力装置、起落装置、操纵系统等部件组成。
（一）机翼
机翼是为飞机飞行提供举力的部件。
飞机在平衡飞行时，受到四个力的作用：举力、阻力、拉(推)力与重力。
这些外力称为"外载荷"，它们会使飞机的某些部件产生变形，而飞机内部会产生一种抵抗变形的内力。
这些载荷加到机翼上，会使机翼产生弯曲、扭转、剪切、拉伸和压缩五种变形。
因此，要求构件必须有足够的强度、刚度和抗疲劳能力来抵抗这种变形以保证空气动力外形的精确度。
（二）机身
飞机机身的主要功能是装载人员、货物、燃油、武器、各种装备和其它物资。
除此以外，它还用于连接机翼、尾翼、起落架和其它有关构件。
根据机身的功能，其构造首先要具有尽可能大的空间以便使单位体积
利用率最高；其次是连接必须安全可靠；第三是要有良好的通风加温、隔音设备，视界广阔，利于飞机起落；第四是在气动方面要求尽可能减少阻力，如迎风面积尽可能小、表面尽可能光滑；形状流线化等；五是在保证强度、刚度、抗疲劳能力的条件下重量尽可能轻。
（三）动力装置
除气球外所有航空器和航天器都需要动力。
从本世纪二十年代飞机开始应用以来，人们一直在致力于改进航空发动机性能。
1903年第一架飞机飞行的动力来自一台12马力的活塞式发动机。
直到四十年代飞机飞行速度接近和达到音速时，这一类发动机在航空领域的独占地位才被涡轮喷气式发动机所取代。
活塞式发动机是以汽油作燃料的一种四冲程内燃机。
按冷却方式，活塞式发动机可分为液冷式和气冷式两种。
活塞发动机的气缸数目最多可达28个或更多，最大功率近4000马力。
航空活塞发动机要求重量轻、尺寸小、马力大、油耗低。
因此，由活塞发动机及其附件的重量与它所能产生的功率(马力)之比值决定的"重量马力比"和"燃油消耗率"即活塞发动机每小时内发出1马力所消耗的燃油重量成为衡量活塞发动机性能的两项主要指标。
目前一些活塞发动机的重量马力比为0.4公斤/马力、燃油消耗率为0.2~0.25公斤/马力•小时。
较新的一种旋转式活塞发动机重量马力比达到0.264左右。
飞机上除发动机外，还需要有一整套保证发动机可靠、有效工作的装置，包括发动机固定装置、进排气系统、燃油及滑油供应系统、防火
防冰等安全设备与发动机操纵系统。
当飞机飞行速度提高到需要突破"音障"时，螺旋桨动力装置便不能满足需要。
这时要用结构简单、重量轻、推力大的涡轮喷气式发动机。
涡轮喷气式发动机的气流速度越大，推力也越大。
目前有的喷气发动机的喷气速度可达到600～900m/sec。
它包括进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管五部分；更高速度的飞机上还安装了加力燃烧室。
飞机上除发动机外，还需要有一整套保证发动机可靠、有效工作的装置，包括发动机固定装置、进排气系统、燃油及滑油供应系统、防火防冰等安全设备与发动机操纵系统。
（四）起落装置
飞机起落装置的功能是使飞机能在地面或水面上平顺地起飞、着陆、滑行和停放；吸收着陆撞击的能量以改善起落性能。
陆上飞机起落装置包括起落架与改善起落性能的装置两部分；起落架的作用是使飞机在地面起落、滑行、停放。
它由受力结构、减震器、机轮和收放机构组成。
改善起落性能的装置则包括增举装置、起飞加速器、机轮刹车和阻力伞或减速伞等。
早期飞机采用四轮式起落架，优点是稳定且便于操纵，但结构复杂，重量与阻力较大，尤其是不易收放。
实践证明：三个支点足以满足需要，故现代飞机大多采用三点式起落架。
由于飞机机身前部有发动机、螺旋桨等设备，较早应用的是后三点式起落架；后三点式起落架的两个主轮在飞机重心前靠重心处，尾轮则在飞机纵轴平面的尾部，
主要适用于低速轻型活塞发动机飞机。
近年某些高速重型飞机上还出现了自行车式起落架。
（五）操纵系统
飞机操纵系统可分主操纵系统和辅助操纵系统。
主操纵系统是对升降舵、方向舵和副翼三个主要操纵面的操纵，辅助操纵系统指对调整片、增举装置和水平安定面等的操纵。
主操纵系统包括中央操纵机构和传动系统两部分。
中央操纵机构位于座舱内，由驾驶员直接操纵。
它包括手操纵和脚操纵两部分；手操纵部分连接升降舵和副翼，脚操纵部分则与方向舵相连。
手操纵分两类，一是驾驶杆，多由硬铝管制成，多用于小型飞机；二是驾驶盘，也用铝管制成，可使驾驶员省力，但灵敏度低一些。
脚操纵经驾驶员用脚踩动，经传动机构使方向舵偏转。
辅助操纵系统包括对水平安定面、襟翼、调整片的操纵等。
它一般需要采用特殊装置如液压、冷气、电动或机械等方式将操纵面固定在规定位置上。
驾驶员通过转盘或手柄以及钢索将动作传动到操纵面上去。
为帮助驾驶员节省体力，可采用助力器。
助力器是一种用液压、电动或冷气为动力协助驾驶员带动舵面的机构。
其中液压助力器应用最广，电动助力器多用于应急。