航空飞机结构
飞机基础知识—飞机结构
起落架
起落架的作用是在地面停放，滑跑、运动过程中支撑飞机，并能在 飞前三点式和后三点式起落架。
起落架 前三点式
起落架 后三点式
起落架
起落架系统主要用于起落架的 收放、前轮转弯以及地面刹车， 以保证飞机在地面滑行、滑跑、 减速及起落架收放的需要。
动力装置
活塞式发动机
四冲程 ：进气冲程、压 缩冲程、膨胀、排气冲程。 在低速飞行时，活塞发动 机的经济性能很好,目前 在小型飞机和轻型直升机 上广为应用。
动力装置
涡轮喷气发动机
第一代涡轮喷气机噪音很大，如 今大多用于军用飞机； 涡轮风扇发动机的优点是：耗油 率低，因而经济性能好、噪音低； 因此现代商务亚音速飞机多采用 涡轮风扇发动机。
飞机结构
飞机的主要组成部分为：机身、机翼、尾翼、起落架、动力装置。
机身 驾驶舱、存放行李、邮件、货物的货舱、客舱。
机翼和尾翼
机翼的主要作用是产生升 力，现代民航客机机翼的 内部还可以作为结构油箱 来储存燃油，和安装起落 架及发动机。
机翼和尾翼
机翼装在机身上的角度，称为安装角，是机翼与水平线所成的角度。安 装角向上或向下就称为机翼具有上反角或下反角。
机翼
飞机的机翼由许多可以活 动的部分组成。这些部分 可以用来改变机翼的位置 和形状，也可以用来增大 或减小翼面。
前缘襟翼
外侧（低 速）副翼
后缘内侧襟翼
地面扰流板
飞行扰流板 内侧（高
后缘外侧
速）副翼
襟翼
机翼
襟翼，是飞机机翼上可以 活动的翼片，用于起飞和 降落。它们可以用来帮助 控制飞机的速度及机翼所 产生的升力。
转动驾驶盘可控制副翼的偏转，前推或后拉驾驶盘可控制升降舵的 偏转。脚操纵机构用于控制方向舵。
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。
《航空概论》第4章 飞机的基本构造
第4章 飞机的基本构造
3．内力和应力的概念 当构件受到外力作用而变形时，材料分子之间的距离发 生变化，这时分子之间会产生一种反抗变形、力图使分子间 的距离恢复原状的力，这种力叫内力。构件受力变形时所产 生的内力，可以利用截面法求得。 要判断构件受力的严重程度，仅知道内力的大小是不够 的。构件在外力作用下，单位横截面面积上的内力叫做应力。 如果内力是均匀分布的，则构件任意截面上的应力等于截面 上的总内力除以横截面积。应力可以分成垂直于所取截面和 平行于所取截面的两个分量：垂直于横截面的应力称为正应 力；平行于横截面的应力称为剪应力。
第4章 飞机的基本构造
(6) 机载设备。机载设备包括飞行仪表、通信、导航、 环境控制、生命保障、能源供给等设备，以及与飞机用途有 关的一些机载设备，如战斗机的武器和火控系统、旅客机的 客舱生活服务设施等。
与飞机相比，直升机的机身、动力装置和起落架与飞机 相似，而飞机上没有旋翼。直升机的操纵系统的工作原理与 飞机也完全不同。直升起落架，在飞行中起落架一般 不收回。涡轮螺旋桨飞机的桨叶构造与大展弦比直升机的旋 翼类似。
第4章 飞机的基本构造
(4) 动力装置。动力装置包括产生推力的发动机，以及 保证发动机正常工作所需要的附属系统和附件传动装置，其 中包括发动机的启动、操纵、固定、燃油、滑油、散热、防 火、灭火、进气和排气等装置和系统。
(5) 操纵系统。操纵系统包括驾驶杆(盘)、脚蹬、拉杆、 摇臂或钢索、滑轮等。驾驶杆(盘)控制升降舵(或全动水平尾 翼)和副翼，脚蹬控制方向舵。为了改善操纵性能和稳定性 能，现代飞机操纵系统中还配备有各种助力系统(包括液压 式和电动式)、增稳装置和自动驾驶仪。
第4章 飞机的基本构造
按作用方式，载荷主要分为集中载荷和分布载荷，如图 4-2所示。集中载荷是指集中作用于一点上的载荷；分布载 荷是指作用在一个面积或长度上的载荷。如果分布载荷的作 用面积相对较小，可以把它近似看作是集中载荷，这样在实 际中可使问题简化。例如吊装在机翼上的发动机，对机翼的 载荷可认为是集中载荷。
航空运输基础知识—航空器的概念和飞机结构
航空器的概念及飞机结构
一、航ห้องสมุดไป่ตู้器的概念
航空器是指依靠空气的反作用力，而 不是靠空气对地(水)面的反作用力，在 大气层中获得支撑的任何机器。按照 排开空气重量可 分为：轻于空气的航 空器(如气球、飞艇)和重于空气的航空 器(如飞机、滑翔机、直升机、旋翼机)。 航空器按照用途可分为民用航空器和 国家航空器。目前，民用航空器主要 有民用飞机和直升机。
三、飞机的结构
飞机主要由机身、空气动力部 件、发动机和起落架四大部分 组成。飞机除了上述四个主要 部分之外，还装有各种仪表、 通讯设备、 领航设备、安全设 备和其它设备等。
二、航空器的分类
通用航空运输是指使用民用航空器从事公共航空运输以外的民用航空 活动，包括从事工业、农业、林业、渔业和建筑业的作业飞行以及医 疗卫生、抢险救灾、气象探测、海洋监测、科学实验、教育训练、文 化体育等方面的飞行活动。
商业航空运输也称为航空运输，是指以航空器进行经营性的客货运输 的航空活动。它的经营性表明这是一种商业活动，以盈利为目的。它又 是运输活动，这种航空活动是交通运输的一个组成部门，与铁路、公路、 水路和管道运输共同组成了国家的交通运输系统。 主要是指在国内和 国际航线上，为旅客、货（邮)提供运输服务的航 空活动，它是民用航 空的主体。
飞机结构和组成
飞行的主要组成部分及功用到目前为止，除了少数特殊形式的飞机外，大多数飞机都由机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置五个主要部分组成：1. 机翼——机翼的主要功用是产生升力，以支持飞机在空中飞行，同时也起到一定的稳定和操作作用。
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。
2. 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，将飞机的其他部件如：机翼、尾翼及发动机等连接成一个整体。
3. 尾翼——尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。
水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降舵组成，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。
尾翼的作用是操纵飞机俯仰和偏转，保证飞机能平稳飞行。
4.起落装置——飞机的起落架大都由减震支柱和机轮组成，作用是起飞、着陆滑跑，地面滑行和停放时支撑飞机。
5.动力装置——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。
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。
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。
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。
二、飞机的升力和阻力飞机是重于空气的飞行器，当飞机飞行在空中，就会产生作用于飞机的空气动力，飞机就是靠空气动力升空飞行的。
在了解飞机升力和阻力的产生之前，我们还要认识空气流动的特性，即空气流动的基本规律。
流动的空气就是气流，一种流体，这里我们要引用两个流体定理：连续性定理和伯努利定理：流体的连续性定理：当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时，由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来，因此在同一时间内，流进任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的。
飞机的基本构造
飞机的基本构造飞机是一种能够在大气中飞行的航空器，它是人类工程师多年来对飞行原理的深入研究和技术发展的结晶，能够在空中快速、高效地进行航空运输和军事任务。
飞机的基本构造包括机身、机翼、发动机、弹射椅和座舱等组成部分。
1. 机身：机身是飞机的主要承载结构，由舱段和连接这些舱段的框架组成。
它通常由轻质且高强度的材料，如铝合金或复合材料制成。
机身的前部通常包含座舱和驾驶舱，以及飞机操纵系统的控制装置。
机身的中部通常是客舱或货舱，用于载人或载货。
机身的后部通常包含燃油箱、发动机和尾部组件。
2. 机翼：机翼是产生升力的关键部件。
它通常采用翼型外形，其上面凸起，下面平坦，其特殊弯曲形状使得气流在上表面的流速变快、压强变小，从而产生向上的升力。
机翼还具有翼尖、翼根和副翼等构件。
机翼通常由铝合金或者复合材料制成，可以通过支柱或滑轨与机身连接。
3. 发动机：发动机是飞机的动力装置，通常由一台或多台燃气涡轮发动机组成。
发动机通过燃烧燃料来产生高温高压的气体，并通过喷口将这些气体向后排出，推动飞机前进。
发动机通常位于机翼下方的机身后部，有专门的机翼瘤或吊舱容纳。
4. 弹射椅：弹射椅是飞机上必不可少的安全装备之一。
它通常安装在座舱内，用于紧急情况下飞行员或乘客迅速逃生。
当飞机遭遇危险状况时，弹射椅会通过瞬间推力将乘员弹射出机舱，以确保乘员的生命安全。
5. 座舱：座舱是乘客和机组人员的区域。
它通常位于机身的前部，提供舒适的座位和必要的设施，如气候控制、娱乐设施、厕所等。
座舱还包括乘员的舱门和逃生装置，以确保乘客的安全。
除了这些基本构造外，飞机还包括许多其他部件，如起落架、翼舱、机身结构支撑等。
飞机的设计和构造是多学科交叉融合的产物，涵盖了力学、材料科学、航空学、空气动力学等多个领域的知识。
飞机的构造和设计的不断发展和创新，使得现代飞机具有更好的性能、更高的安全性和更大的便利性。
飞机的结构(精)
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。
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。
单招民航技术知识点总结
单招民航技术知识点总结一、航空器结构航空器结构是指飞机和直升机的外形和内部构造。
它包括气动弹性、强度、安全、舒适性和飞机综合性能等综合问题。
在设计初期，动态弹性则相当于生产一个“预防割断”和生产减固措施。
航空器结构是机械的参数。
（一）航空器结构的主要特点1. 负载空载系数是控制重要因素。
2. 动态弹性是约束安全和舒适性的约束条件。
3. 安全性、经济性、舒适性、可靠性是机身结构总体设计的目标。
4. 约束条件要求控制全球结构，不设限。
（二）结构设计1. 主结构设计（1）胎翼结构设计胎翼是飞机飞行性能、飞机外形和飞机布局的基本要求，确定飞机能否取得足够的航程和载荷，是飞机设计中最为复杂和关键的任务之一。
满足结构的强度要求，使得爬升、下降等飞行工况给主结构带了正确的系数。
（2）机身结构设计机身结构设计，前期控制计算在线以前，首先考虑机身的重量，也就是在设计机身的时候，总重量要以机型设计总重量为标准，机身解构的设计时是否最关键。
2. 飞机的动力飞机的动力来源之一就是飞行。
飞行员对飞机的”升力"、速度和高温、高压等字段有相当深的了解。
在飞行中，无论是高温、低温或高压等状态，飞行员都知道如何增加升力。
状态越高，需要跃升的力所需随之增加。
3、飞机的电气系统飞行是一种技术活动，而动力是飞机的主要来源。
飞机系统的电气系统主要分为导航设备和飞行气象设备两大类。
（一）导航设备导航设备主要用于飞行器的导航和位置。
导航设备的主要功能是：根据客户的设置对飞机进行自动指引的飞行。
导航设备根据指定的航路和转弯点在合适的时间合理调整飞行器的轨迹以保持服务。
（二）飞行气象设备飞行气象设备用于飞机在飞行中观测大气环境情况。
气象设备主要是用于提供气象条件。
在飞行中，飞机可以使用气象设备了解大气内大气良好的环境。
通过这些机器，飞机能够更好地保持飞行中的稳定状态。
4、飞机的机械飞机机械是指飞机上部件、机械件等部分组成。
飞机上的许多机械设备需要经常性保养和维护。
《航空概论》第4章 飞机的基本构造
第4章 飞机的基本构造
(4) 动力装置。动力装置包括产生推力的发动机，以及 保证发动机正常工作所需要的附属系统和附件传动装置，其 中包括发动机的启动、操纵、固定、燃油、滑油、散热、防 火、灭火、进气和排气等装置和系统。
(5) 操纵系统。操纵系统包括驾驶杆(盘)、脚蹬、拉杆、 摇臂或钢索、滑轮等。驾驶杆(盘)控制升降舵(或全动水平尾 翼)和副翼，脚蹬控制方向舵。为了改善操纵性能和稳定性 能，现代飞机操纵系统中还配备有各种助力系统(包括液压 式和电动式)、增稳装置和自动驾驶仪。
第4章 飞机的基本构造
3．结构完整性要求 所谓的结构完整性，是指关系到飞机安全使用、使用费 用和功能的机体结构的强度、刚度、损伤容限及耐久性(或 疲劳安全寿命)等飞机所要求的结构特性，是飞机结构特性 的总体要求。
第4章 飞机的基本构造
4．最小重量要求 在满足飞机的空气动力要求和结构完整性的前提下，应 使结构的重量尽可能减轻，即达到最小重量要求。因为结构 重量的增加，在总重量不变的情况下，就意味着有效载荷的 减小，或飞行性能的降低。减轻结构重量是飞机设计和制造 人员的重要使命，也是飞机型号研制成功的关键。世界各国 所有的飞机设计和制造部门，都有一个共同的口号：“为减 轻飞机的每一克重量而奋斗”。
第4章 飞机的基本构造
图4-4 机翼上所受的剪力、弯矩和扭矩
第4章 飞机的基本构造
4.2.2 机翼受力构件的基本构造 机翼结构的受力构件主要分蒙皮和骨架结构，如图4-5
所示。骨架结构中，纵向构件有翼梁、长桁(桁条)、纵墙(腹 板)，横向构件有翼肋(普通翼肋和加强翼肋)。
第4章 飞机的基本构造
合理的结构布局是减轻结构重量最主要的环节，飞机通 常用结构重量系数来表示结构设计水平。结构重量系数是用 飞机结构重量与飞机正常起飞重量的百分比来表示的。统计 结果表明，第一代歼击机的结构重量系数平均在35%左右， 第二代歼击机的结构重量系数平均在33%左右，第三代歼击 机的结构重量系数平均在30.5%左右。目前发展的第四代歼 击机，如美国的F-22飞机，据悉结构重量系数为28%。
《航空概论》飞机的基本构造
《航空概论》飞机的基本构造汇报人：2023-12-21•飞机概述•机身构造•机翼构造目录•尾翼构造•发动机构造•起落架构造01飞机概述飞机是一种能够在大气层中飞行的重于空气的机器，多数由固定翼、动力系统、操纵系统、机身等部分组成。
定义根据用途、动力、外形等特点，飞机可分为战斗机、运输机、轰炸机、直升机等。
分类人类对飞行的探索始于对鸟类的模仿，如风筝等。
早期探索莱特兄弟的发明现代飞机的发展1903年，莱特兄弟发明了第一架真正意义上的飞机，标志着航空时代的开始。
随着科技的不断进步，现代飞机在性能、安全性、舒适性等方面都得到了极大的提升。
030201其他系统包括起落架、液压系统、电气系统等，用于支持飞机的正常飞行和操作。
操纵系统用于控制飞机飞行姿态和动作的部分，包括副翼、襟翼、方向舵等。
动力系统为飞机提供动力的部分，包括发动机、螺旋桨等。
机身飞机的主要结构部分，用于连接其他部件，并承受飞行中的各种载荷。
固定翼飞机的升力来源，通过翼型设计和气流速度产生升力。
飞机的组成与功能02机身构造机身结构类型金属半硬式机身由骨架和蒙皮构成，骨架由梁、肋、桁条等组成，蒙皮用铝合金板材制成。
这种结构形式多用于早期的飞机。
金属硬式机身由若干纵向和横向桁条及蒙皮组成，桁条和蒙皮用铆钉连接。
这种结构形式多用于现代飞机。
复合材料机身由碳纤维复合材料制成，具有重量轻、强度高、抗腐蚀性好等优点，多用于现代高性能飞机。
机身材料与制造工艺金属材料01常用的金属材料有铝合金、镁合金、钛合金等。
铝合金具有重量轻、强度高、抗腐蚀性好等优点，是机身结构的主要材料。
复合材料02常用的复合材料有碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等。
碳纤维复合材料具有重量轻、强度高、抗腐蚀性好等优点，是现代高性能飞机机身结构的主要材料。
制造工艺03机身结构的制造工艺主要包括铆接、焊接、胶接等。
其中，铆接是最常用的连接方式，焊接主要用于金属材料的连接，胶接主要用于复合材料的连接。
民航飞机的构造
分类：航空仪表 ：驾驶导航、发动机、辅助仪表 航空无线电：无线电导航系统、无线电测距差系统、雷达设备等 机载电器：供电设备，用电设备，具体包括飞机电源，变压整流流器，灯光 照明系统、发动机点火装置
谢谢！
水平尾翼：安装在机身后部，主要用于保持飞机在飞行中的稳定性和控制飞机的飞行姿态。尾翼的内部结 构与机翼十分相似，通常都是由骨架和蒙皮构成。 垂直尾翼 ：垂尾都能保持其航向平衡、稳定和操纵作用。 起落架：用于起飞降落或地面（或水面）滑行时支撑航空器并用于地面（或水面）移动的附件装置。唯一 一种支撑整架飞机的部件，没有它，飞机便不能在地面移动。当飞机起飞后，可以视飞机性能而收回起落 架。
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。
飞机结构与系统(飞机机身结构)通用课件
铝合金飞机机身结构中最常材料 之一，因其具较高比强度、耐腐
蚀性易加工等特点。
铝合金可变形铝合金铸造铝合金 ，广泛应飞机大梁、机身蒙皮、
翼肋等部件。
铝合金缺点疲劳性能较差，易发 生疲劳裂纹，因此设计时需进行
疲劳强度析试验。
复合材料
复合材料由两种或多种材料组成新型材料，具高强度、高刚性、抗疲劳等优点。
热稳定性析
评估机身高温环境稳定性，保证结构 因温度变化而发生变形或失效。
05
机身结构损伤容限与疲劳寿命
损伤容限设计
01
损伤容限设计指飞机结构受损伤后仍能保持一定承载能力设计方 法。它通过合理设计结构细节、选择适当材料工艺，提高结构抗
损伤能力。
02
损伤容限设计包括结构进行强度析、疲劳析损伤评估，确保预期 服役期内，结构能够承受各种载荷环境条件影响。
中段
包括机身中部后部，主承 载着机身纵向横向受力， 并连接机翼行稳定性，发动 机吊舱则安装固定发动机 。
机身结构设计求
01
02
03
04
强度求
机身结构必须能够承受飞行过 程中各种载荷，包括气动载荷
、惯性载荷重力载荷等。
刚度求
机身结构必须具一定刚度，确 保飞机飞行过程中稳定性舒适
焊接工艺
总结词
焊接工艺飞机机身结构制造中重连接方式，通过熔融金属将 两零件连接一起。
详细描述
焊接工艺具强度高、密封性好、重量轻等特点，广泛应飞机 机身结构制造中。焊接工艺可电弧焊、激光焊、等离子焊等 多种方式，根据同材料连接求选择合适焊接工艺。
铆接工艺
总结词
铆接工艺飞机机身结构制造中传统连 接方式，通过铆钉将两零件连接一起 。
参数优化
飞机构造概要 航空概论
飞机的升力原 理：解释升力 产生的原理， 包括机翼的形 状、气流速度
等因素
飞机的阻力： 介绍阻力产生 的原理，包括 形状阻力、摩
擦阻力等
飞机的稳定性 与操纵性：介 绍飞机在飞行 中的稳定性和 操纵性，包括 俯仰、横侧等 方向的稳定性
飞行力学
空气动力学：研究空气与飞机 之间的相互作用
飞行动力学：研究飞机的运动 规律和操纵原理
发动机的性能指标：推力、功 率、燃油消耗量等
发动机的维护与保养：定期检 查、清洗、更换零部件等
起落架
组成：主起落架、 前起落架
作用：支撑飞机 重量、吸收地面 冲击
类型：固定式、 可收放式
特点：结构复杂、 重量轻、强度高
飞机的基本原理
空气动力学
空气动力学的 基本概念：介 绍流体、流场、 速度等基本概
飞行规则与交通管理
飞行规则：遵守 国际民用航空组 织（ICAO）和 各国政府制定的 飞行规则和标准， 确保飞行安全和 秩序。
交通管理：通过 空中交通管制 （ ATC ） 系 统 ， 对飞行器进行实 时监控和指挥， 确保空中交通安 全和顺畅。
空域管理：划分 不同的空域，实 施不同的飞行规 则和管理措施， 确保各类飞行器 的安全和效率。
飞机构造概要与航空概论
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汇报时间：20XX/XX/XX
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1 单击添加目录项标题 2 飞机的组成部航天技术发展历程与趋势
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飞机的组成部分
机身
定义：机身是飞机的主体结构， 用于连接机翼、尾翼、起落架等 部件
智能化：应用先进的人工 智能和自动化技术，提高 航空器的安全性和效率
民航飞机的构造
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
举例：气压升降速度表 转弯灯设计
分类：航空仪表 ：驾驶导航、发动机、辅助仪表 航空无线电：无线电导航系统、无线电测距差系统、雷达设备等 机载电器：供电设备，用电设备，具体包括飞机电源，变压整流流器，灯光 照明系统、发动机点火装置
谢谢！
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。
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1. 飞机结构1.1 飞机结构的基本概念1.1.1 飞机外载荷及飞机结构承载能力飞机在飞行或起飞、着陆、地面运动时，其他物体对飞机的作用力和力矩称为飞机外载荷。
1飞机外载荷1) 飞机外载荷分类飞机外载荷按其作用形式可分为集中载荷和分布载荷。
飞机外载荷按其作用性质可分为静载荷和动载荷。
飞机外载荷按飞机所处状态又可分为飞行载荷和地面载荷。
2) 飞行中飞机的外载荷及过载(1) 飞行中飞机的外载荷。
图1.11 飞机机体坐标系和外载荷向机体坐标系原点简化当外载荷形成平衡力系时，满足平衡方程组(1.11)，飞机进行的是匀速直线运动，也就是定常飞行； 当外载荷不能形成平衡力系时，飞机进行的是变速运动，也就是非定常飞行。
⎩⎪⎨⎪⎧∑X ＝0，∑M X ＝0∑Y ＝0，∑M Y ＝0∑Z ＝0，∑M Z ＝0(2) 过载(载荷系数)。
① 过载的定义和物理意义。
过载的定义： 作用在机体坐标系某方向表面力的合力与飞机重量之比称为飞机在该方向的过载(也称为载荷系数)。
飞机的过载用字母n 表示，按照图1.11给出的机体坐标系，过载分为沿纵轴过载n x 、沿立轴过载n y 和沿横轴过载n z ，由此可得⎩⎪⎨⎪⎧n x ＝（P －D ）/W n y ＝L /W n z ＝Z /W② 飞机水平匀速飞行时的过载。
图1.12 飞机水平匀速飞行时的外载荷飞机进行的水平匀速直线飞行就是一种定常飞行状态，这些外载荷必须满足平衡方程(1.11)。
因为侧向力Z 、力矩M y 和M z 自然为零，所以⎩⎪⎨⎪⎧∑X ＝0，P 0＝D 0∑Y ＝0，L 0＝W ∑M Z ＝0，M A ＝M B在此飞行状态下，飞机的过载为： n x ＝P 0－D 0＝0，n y ＝L 0/W ＝1，n z ＝Z /W ＝0。
③ 机动过载。
水平机动过载出现在飞机水平盘旋情况，如图1.13所示。
当飞机以滚转角β水平盘旋时，升力在水平方向的分力为飞机转弯提供向心力，N a 为惯性力； 而在垂直方向的分力与飞机重量平衡，L ×cos β＝W 。
所以n y ＝L/W ＝1/cos β。
滚转角越大，过载值越大，当β＝30°时，n y ＝1.15; β＝60°时，n y ＝2。
图1.13 水平盘旋机动过载④ 突风过载。
图1.14 垂直突风造成的突风过载⑤ 部件过载。
n y 部件＝n y ±Δn y图1.15所示为飞机以角加速度εz 抬头转动时，沿机体纵轴部件过载的分布图。
抬头角加速度εz 导致飞机重心以外各部件相对重心有附加的加速度εz ×X 部件，产生附加过载Δn y ＝εz ×X 部件/g ，这时部件的过载就等于n y 部件＝n y ＋Δn y ＝n y ＋εz ×X 部件/g式中，εz——飞机绕机体横轴转动的角加速度；X部件——部件沿机体纵轴部件到飞机重心的距离；g——重力加速度。
图1.15部件过载沿飞机纵轴的变化规律(a) 全机过载；(b) 附加过载；(c) 部件过载当飞机以角加速度εx绕机体纵轴向右转动时，得出飞机部件过载分布如图1.16所示。
图1.16部件过载沿飞机横轴的变化规律(a) 全机过载；(b) 附加过载；(c) 部件过载3) 起飞、着陆、地面运动时，作用在飞机上的外载荷和起落架载荷系数为了便于研究，将地面作用在起落架上的外载荷分为垂直载荷、水平载荷和侧向载荷，如图1.17所示。
图1.17作用在飞机上的地面载荷P y—垂直于地面的载荷；P x—平行地面并垂直轮轴的载荷；P z—平行地面并垂直机轮平面的载荷(1) 垂直载荷。
(2) 水平载荷。
(3) 侧向载荷。
图1.18飞机带右侧滑着陆或大速度滑行向右转弯N—惯性力2飞机结构的承载能力1) 飞机的使用限制(1) 限制过载——结构总体受力限制。
n y使用最小≤n y≤n y使用最大CCAR25部规定：正限制机动过载不得小于2.5，不必大于3.8; 负限制机动过载不得小于－1.0。
(2) 限制速压——气动载荷受力限制。
图1.19不同飞行姿态下机翼表面气动力分布(a) 低速大迎角飞行；(b) 高速小迎角飞行为了保证飞机的局部结构强度，飞行中的飞机的速压不能超过q最大，俯冲时的速压不能超过q最大最大。
为了直观体现飞机飞行速度限制值，引入当量速度概念。
当量速度是指飞机飞行速压等效为海平面飞行时的速压所对应的速度，即V d＝2q ρ0式中，ρ0——海平面的空气密度。
最大允许速压q最大最大对应的当量速度称为最大当量速度，V d＝2q最大最大ρ0，是飞机飞行气动载荷的最大限制速度。
(3) 机动包线——飞行使用限制。
CCAR25部适航标准中给出运输类飞机的机动包线(见图1.110)，并规定：飞机设计制造商必须保证在给出的包线边界上和边界内的空速和过载系数的任意组合，飞机均必须满足强度要求。
所以，飞机在飞行包线规定的范围内运营飞行，才能保证飞机的安全。
图1.110飞机机动飞行包线(4) 飞机在地面上的使用限制。
CCAR25部对飞机地面载荷的各种组合情况以及各种载荷的最大使用载荷系数做了具体的规定，形成了飞机地面载荷的严重受载情况。
CCAR25部要求在这些严重受载情况下，起落架以及和起落架相连的机体结构不能破坏，也不能产生有害的永久变形。
但如果由于使用或维护不当，使飞机承受的地面载荷超出了CCAR25部所规定的严重受载情况的范围，将会使起落架和机体结构受到损伤。
发生这种情况后必须按要求对涉及的结构进行检查。
2) 飞机结构承载余量——安全系数和剩余强度系数值(1) 安全系数。
设计载荷与使用载荷之比叫做安全系数，即f＝P设计/P使用(2) 剩余强度系数。
在飞机强度计算中，把构件的破坏应力(正应力σ破坏、剪应力τ破坏)与它在某受载情况设计载荷作用下的计算应力之比称为在此受载情况下该构件的剩余强度系数，即η＝σ破坏/σ设计，η＝τ破坏/τ设计1.1.2 飞机结构适航性要求和结构分类1飞机结构的适航性要求1) 结构的强度CCAR25部要求飞机结构的强度要用限制载荷(服役中预期的最大载荷)和极限载荷(限制载荷乘以规定的安全系数)来确定。
必须研究机动包线上足够数量的点，以保证获得飞机结构每一部分的最大载荷，并且保证在每一种最大载荷作用下飞机结构都符合CCAR25部对强度的要求。
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时，飞机结构必须能够承受极限载荷至少3s且不发生破坏。
2) 结构的刚度CCAR25部规定飞机结构必须能够承受限制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，变形不得妨害安全飞行。
3) 结构的稳定性飞机结构中的细长杆件(起落架撑杆、襟翼滑轨撑杆等)和薄壁杆件(桁条、梁缘条等)受压时，当压应力大于受压失稳临界应力时，构件就会发生受压失稳现象，如图1.111所示。
图1.111受压杆件失稳形式(a) 局部失稳；(b) 总体失稳图1.112蒙皮剪切失稳结构一旦失去稳定性，承受的载荷不能再增加，此时结构的刚度降低，结构在载荷作用下变形加大，所以对于主要受力结构是不允许出现失稳现象的。
4) 结构的疲劳性能CCAR25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”。
该规定要求飞机在整个使用寿命期间应避免由于疲劳、腐蚀或意外损伤引起的灾难性破坏。
(1) 损伤容限评定。
(2) 安全寿命评定。
(3) 声疲劳强度评定。
2飞机结构件的分类根据结构件失效后对飞机安全性造成的后果，结构件可划分为重要结构项目(structural significant item，SSI)和一般结构项目(或其他结构项目)。
1.1.3 飞机结构受力分析的基本概念1载荷作用下的变形图1.113五种基本变形(a) 拉伸变形；(b) 压缩变形；(c) 剪切变形；(d) 扭转变形；(e) 弯曲变形(1) 拉伸/压缩变形。
(2) 剪切变形。
(3) 扭转变形。
(4) 弯曲变形。
2内力3应力和应变1) 正应力和正应变正应力是垂直于所取截面的应力，即应力矢量沿截面的法向方向，用符号σ表示，如图1.114(b)所示。
正应力矢量方向由截面向外指，代表的是拉应力，一般用＋σ表示。
正应力矢量方向由外指向截面，代表的是压应力，一般用－σ表示。
应力的单位是Pa(N/m2)。
对应正应力的应变称为正应变，用字母ε来表示。
2) 剪应力和剪应变剪应力是平行于所取截面的应力，即应力的矢量沿截面的切向方向，用符号τ表示，如图1.114(b)所示。
剪应力是构件材料分子之间反抗被剪切错动而产生的应力，它的单位也是Pa。
对应剪应力的应变称为剪应变，用字母γ来表示：γ＝ΔS/h。
图1.114应力的概念图1.115剪应变4剪力和弯矩在载荷作用下，结构件发生剪切变形时，结构件截面上产生的反抗剪切变形的内力叫剪力，用字母Q来表示；在载荷作用下，结构件发生弯曲变形时，结构件截面上产生的反抗弯曲变形的内力叫弯矩，用字母M来表示，如图1.116所示。
1) 剪力图1.116剪力和弯矩图1.117梁截面上的剪应力分布图1.118紧固件和焊缝在载荷作用下承受剪切2) 弯矩图1.119梁截面上正应力的分布图1.120机翼承受空气动力作用产生的弯矩5扭矩1) 扭矩的传递当结构件在载荷作用下发生扭转变形时，结构件中产生的反抗扭转变形的内力叫扭矩，用字母M扭来表示。
由扭转引起的剪应力叫做扭转剪应力，用τ扭表示。
从图1.121和图1.122中可以看到，当长圆柱体(无论是实心长圆柱体还是空心长圆柱体)承受外力扭矩作用时，轴截面之间发生以截面形心为中心的相对转动，轴的长度不会发生变化，横截面保持平面。
在扭转变形过程中，截面形心的位置保持不变。
截面形心也被称为截面的扭心。
图1.121扭转变形产生的剪切变形和剪应力图1.122扭转剪应力2) 刚心和刚轴在图1.123(a)中，机翼承受的扭矩M扭＝P垂直×h1－P水平×h2(1.110)式中，P垂直、P水平——起落架的垂直载荷和水平载荷；h1、h2——垂直载荷和水平载荷到机翼刚心的距离。