《飞机结构技术》PPT课件

Great Sweepback Wing
Forward Sweep Wing Simple Delta Wing and Complex Delta Wing
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3.7 三角机翼的结构特点和受力分析
一、三角机翼的结构分析
三角机翼的功用：超音速飞机为了减小波阻，要求进一步增
大后掠角，减小相对厚度，现代飞机常采用小展弦比的三角
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歼七三角翼的受力分析
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2、机翼的传力分析
传力分析模型：
歼七机翼结构 可简化为
外翼
前盒 后盒 三部分组成。
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前后盒间未知内力的计算
歼七三角机翼是静不定结构，因为展弦比小，平剖面 假设在机翼大部分部位不能满足，故三角机翼须用有 限元素法进行数值计算。 根据歼七机翼的结构特点，可以进行简化设计计算， 可将它分成两部分：一是内侧前盒段，另一部分是包 含外段和后盒段（见图4-54）。即将一个小展弦比的 三角翼分成一个中展弦比的后掠翼和一个中展弦比的 直机翼。然后采用“工程梁理论”进行计算。 在切断处有三个静不定带来的未知力：剪力X1、弯矩 X2 、扭矩X3 （见图4-54）。
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3）三角机翼相对厚度虽小，但是由 于根弦很长，所以根部结构的绝 对高度仍然较大，承弯的结构效 率高； 4）闭室面积大，承扭能力强； 5）三角翼翼展小，根部面积大，气 动载荷压力中心靠近翼根，产生 的弯矩小；压心到根部刚心的距 离近，扭矩也小。但翼尖的压力 值高。
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三角机翼的结构特征：
1）三角翼根部附近翼弦长，翼肋容易发生弯曲，通过 安排较多的翼梁或纵墙来增加翼肋的支点，因此该机翼大 多采用多梁或多墙式结构；
结构元件的作用和受力原理，这具有一定的普遍意义，
也有助于对其它结构形式的分析。 3. 当结构为静不定时，它有多条传力路线，各传力路线分 担多少，取决于多种因素，包括构件的布置情况、构件 本身的受力特性、各构件本身的结构刚度和支持刚度的 相对比值，以及各构件间的连接关系等。
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总
三角机翼的结构特性及分类 平行梁式三角翼的受力特点
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正交梁形式机翼的受力分析图
各梁实际承 受的弯矩
qw
各梁独立工 作的弯矩
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正交梁形式机翼的受力分析图
L qi＋1 PJ+1 qi PJ A 梁突缘 A-A A
边肋突缘
qi=(Pj+qwL-PJ+1)/L
qw 边肋腹板
梁腹板
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三、梁架式三角翼的受力分析 1、歼七机翼的结构布置 该机翼为中单翼布局，机翼无法穿过机身，因此机翼 左、右两半通过几个集中接头与机身加强框连接。 翼尖采用刚度较好的单块式机翼。 在机翼根部结构高度最大处的小三角区内开口，用 于收藏主起落架支柱和起落架，（见图4-49）。 机翼与机身的连接边界（见图4.20）。 为了充分利用机翼内部容积储存燃油，在结构高度 较大处的根部区域布置了两个整体油箱。
3) 后盒扭转角和前盒变形角在机翼纵轴与立轴构成平面内 的投影角相等
φa后= θa前· sinα + φa前· cosα
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补充：平直、后掠、三角机翼小结
1. 对机翼结构进行简化时，必须既使分析易于进行，又能
抓住本质和主流。其中包括形状简化、结构简化、构件
受力特性简化，以及构件间连接关系简化等。 2. 通过双梁式平直机翼的传力分析，着重掌握机翼中各种
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歼七机翼简单的设计计算模型
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歼七机翼前后盒设计计算模型
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机翼或小展弦比平直薄机翼。单独三角翼的升力线斜率小，
最大升力底，造成机动性差。在第三代战斗机中增加了鸭翼。 三角机翼的外形特征和优点： 1）三角机翼可以看成在后掠机翼的后缘填补一块三角 面积演变而来； 2）大后掠角（χ 前 = 55º ~75º ），小展弦比（λ = 1.5~2.5），大梯形比（ 可达无限 ），小相对厚度（C = 3%~5%）；
讲课材料
飞行器结构分析与设计
第九讲 崔德刚、程小全、何经武 2009年2月
机翼形状及发展
Rectangular Straight Wing Tapered Straight Wing Moderate Sweepback Wing
Slight Sweepback Wing
Rounded or Elliptical Straight Wing
2）三角翼翼尖部分结构高度小，抗扭抗弯刚度差，而
且尖部载荷较大，因此在翼尖段采用单块式的结构形式。
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三角机翼结构的分类:
三角翼的两种 结构形式
多梁式 结 构 多腹板 式结构 平行梁形式 会交梁形式 指翼梁与机 身轴线垂直
梁架式
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二、平行梁式三角机翼的受力特点
机翼受载时，假设各梁独立工作。
三角机翼略去蒙皮作用时,各梁的变形
结
梁架式三角翼的受力分析要点
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第九讲结束
谢 谢
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EAP(EF-2000原型机)机翼结构图
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带 平 行 翼 梁 的 三 角 翼 结 构 图
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带有内支撑梁的三角翼结构图
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三 角 机 翼 与 机 身 的 连 接 图
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国产歼教七立体剖视图
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歼七飞机三角机翼的构造图 机翼前缘后掠角 χ=57º ，展弦比 λ=2.25，相对厚度 C = 5%。
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边界条件（见图4-54） 前盒段边界：一个固支，一个铰支； 后盒段边界：二个固支，一个铰支。 变形协调条件：
前后盒在切断处挠度相等
fa 前 = fa 后
后盒弯曲转角和前盒 变形角在机翼横轴与 立轴构成平面内的投 影角相等
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变形协调条件
前盒变形角
后盒变形角
Baidu Nhomakorabea
θa后 = θa前· cosα - φa前· sinα