飞机结构设计习题答案
《飞机是怎样设计的》练习题及答案
《飞机是怎样设计的》练习题及答案飞机是怎样设计的练题及答案
练题一：简答题
1. 什么是飞机设计？
2. 飞机设计的主要目标是什么？
答案一：
1. 飞机设计是指通过科学方法和工程原理，将多个学科知识综合应用于飞行器的设计过程。
它涉及到结构设计、气动设计、系统设计等方面，旨在设计出安全、高效、可靠且满足需求的飞机。
2. 飞机设计的主要目标是实现飞行器在不同工况下的稳定和安全飞行。
这包括提高飞机的气动性能，减少飞行阻力，优化结构设计以提高强度和刚度，以及设计合理的控制系统和动力系统等。
同时，节约能源、降低噪音和减少对环境的影响也是飞机设计的重要目标。
练题二：选择题
1. 飞机设计的基本原则是什么？
A. 安全性和可靠性
B. 经济性和效率性
C. 可行性和可用性
D. 所有答案都对
2. 飞机的气动设计主要关注什么？
A. 飞机的外形美观
B. 飞机的飞行速度
C. 飞机的升力和阻力
D. 所有答案都对
答案二：
1. D. 所有答案都对
飞机设计的基本原则是综合考虑安全性和可靠性、经济性和效
率性，以及可行性和可用性。
2. C. 飞机的升力和阻力
飞机的气动设计主要关注飞机在飞行过程中产生的升力和阻力，以确保飞机的稳定飞行和高效能量利用。
南航飞机结构设计习题答案_7
RB RA ∑PY MX Qyu MZ
从后方看：
上壁板： 框B上只受有Py力，方向向下。因为是桁条式机身，q按阶梯形分布
方案I ：框I 受有MZ和QZA，框II 仅作用QZB 还有弯矩（垂尾的）分量，即MX到框 I
（水平）转到框 I 和 框II 上。
上；还有MY通过加强板
方案II： 则不需要水平加强板，M垂尾全部到斜框上。上、下壁板平衡 时。应为梯形板平衡； 另作为QZ 则仍作用到框II 和斜框上。
2、 解：通过机翼短梁传给机身接头剪
力Q及弯矩M。弯矩的分量MZ
Mx
需要布置侧边加强板，如加强板 布置在I－II框间，受力如下图：
II Mz II I
Mz
R
R
Q
R
蒙皮支反 剪流
如加强板布置在II－III框间，受力如下图：
II III II
由两加强板的平衡图看，显然布
Q Mz
置在II－III框间，减轻了框II
7-15
5、
A B C D P T 航 向
解释：1）发动机推力接头做成耳片型，使集中力分散； ）两个短梁间要连接腹板或直接连接在机身蒙皮长，A、B框端
要有立柱，并与两框连接。
传力分析： 1） 发动机推力P作用于上短梁，并由梁腹板提供剪 流，使腹板受剪，而不能使端框受弯；由P力形成的 弯矩，通过立柱变成已对剪力作用与两框平面内， 再由机身蒙皮向前传递到A框。 2） 减速板的力T, 通过增加一个与两短梁连接的三角 桁架传递给短梁（该三角桁架是静定的，故力T只会 通过1根杆传给C点），再由腹板受剪平衡，并传给 立柱，作用于框平面内，最终由机身蒙皮提供剪流 向前传到A框。
飞机结构设计习题答案
设计载荷：q=ct =5.1/H1=5.1/25＝0.204KN/cm
公式： ，K=5.6+
a/b=B/H1=80/25=3.24 K= 5.97, E=70000 MPa
= 3.3.899=3.4 mm
5、由弯矩的最大值确定肋上下缘条的面积(上缘条受拉、下缘条受压，且力大小相等、方向相反)：
(正方形) A*=
A*= =516.78 mm2
如按题目给出的受压失稳临界应力值(偏危险)，可得：
A*= 96000/280 =342.86 mm2
6、前梁腹板的厚度确定：
前梁腹板的剪流：qq= q1+q = 3.404 KN/cm
由公式粗算（不考虑立柱，a很大）
K= 5.6 + = 5.6
mm(因厚度合适，可不考虑安装立柱)
(3) 机翼外段为双梁单块式，内侧改为双梁式，画出结构型式交换处的v肋在传递总体力M、
Q、Mt时的力平衡图和内力图。
传M时：
传Q时不起作用；传 时也不起作用。
(4)多墙式机翼在根部用两个固接接头与机身相连，请画出侧肋Ⅵ在传递总体内力的剪力Q时，
其力平衡图和内力图。
(5) 画出图示三梁式后掠翼侧肋Ⅶ在传递总体弯矩时，其力平衡图和内力图。
请分析当垂尾上受有侧向力Pz作用时，在两种方案情况下机身结构分别由哪些构件受载(包含
加强框和其他构件)?分别画出他们的力平衡图。假设机身后段为桁条式。
从后方看：
上壁板：
框B上只受有Py力，方向向下。因为是桁条式机身，q按阶梯形分布
方案I：框I受有MZ和QZA，框II仅作用QZB
还有弯矩（垂尾的）分量，即MX到框I上；还有MY通过加强板（水平）转到框I和
飞机结构设计答案
飞机结构设计答案一、填空题（15分）1．目前通常将战斗机分成四代，米格-21是典型的二代机，F-22是四代机的第一个代表机种，我公司正在研制的L15高级教练机为三代机。
2. 飞机结构设计要满足空气动力要求和设计一体化要求，结构完整性要求和最小重量要求，使用维修性要求，工艺性要求，经济性要求。
3. 飞机在飞行过程中，外界作用于飞机的载荷主要有：升力、阻力、发动机推力、重力。
4. Y向载荷系数表示了飞机升力与重力的比值。
L15高级教练机正向设计过载为8，负向设计过载为3。
二、简答题（70分）1．飞机结构的设计思想就其发展过程看，大致可划分为哪5个阶段？答：静强度设计阶段，静强度和刚度设计阶段，强度、刚度、疲劳安全寿命设计阶段，强度、刚度、损伤容限和耐久性设计阶段、结构可靠性设计试用阶段。
2. 使用载荷的定义答：飞机使用中实际可能遇到的最大载荷称为使用载荷。
3. 设计载荷的定义答：为了保证一定的安全裕度，飞机结构通常按能承受高与使用载荷的载荷设计，设计的结构所能承受而不破坏的最大载荷称为设计载荷。
4. 安全系数的定义答：安全系数定义为设计载荷与使用载荷之比。
5. 机身的主要功用？答：主要功用：1 安置空勤组人员、旅客、装载燃油、武器、设备和货物等。
2 把机翼、尾翼、起落架及发动机等连接在一起，形成一架完整的飞机。
6. 机身主要外载荷？答：1 装载加给机身的力 2 其他部件传来的力 3 增压载荷7. 机身结构的典型受力形式有哪三种?答：桁梁式、桁条式、硬壳式三、计算题（15分）已知飞机机翼全翼展长L=9.7m，其最大使用升力Y W=643KN，半机翼的结构重量G W/2=7.7KN，半机翼的升力合力与重心假设展向作用于Z=0.5(L/2)处。
此外机翼上Z=0.6(L/2)处，挂有G B=1KN 的炸弹。
安全系数f=1.5，求：机翼根部Z=0.1(L/2)处的设计弯矩解：M= （0.5Y W- G W/2）×[0.5(L/2)- 0.1(L/2)]- G B×[0.6(L/2)- 0.1(L/2)] =（0.5×643-7.7）×0.4×9.7/2-1×0.5×9.7/2=608.78-2.43=606.35 KN·MMd=f×M=1.5×606.35=909.53 KN·M。
飞机结构设计习题_4
4-34-244-26 （1）在A-A 肋处，蒙皮没有发生突变，所以A-A 肋在传扭时不起作用。
（2）前梁在A-A 剖面处发生转折，前梁上弯矩M 分为两部分21M M M ρρρ+=，1M ρ由前梁传给机身，2M ρ传给A-A 肋。
4-30机翼外段长桁上的轴向力通过蒙皮剪切向前后梁扩散，到根部全部转移到前后梁的缘条上去。
4-31 980150010*3)(3310311===l EJ K Q 9160150010*2*3)(3310322===l EJ K Q 310*2150010)(71011===l EJ K M 310*4150010*2)(71022===l EJ K M 310150010*5)(6811===l GJ K t t 310*2150010)(6922===l GJ K t t 310032111==+=y Q Q Q Q K K K Q 3200322122==+=y Q Q Q Q K K K Q 3500032111==+=M K K K M M M M 310000322122==+=M K K K M M M M 1032111==+=t t t t t M K K K M 20322122==+=t t t t t M K K K M910300010*3)(3310311===l EJ K Q 9160150010*2*3)(3310322===lEJ K Q 310300010)(71011===l EJ K M 310*4150010*2)(71022===l EJ K M 310150010*5)(6811===l GJ K t t 310*2150010)(6922===l GJ K t t 17100172111==+=y Q Q Q Q K K K Q 17160017162122==+=y Q Q Q Q K K K Q 100052111==+=M K K K M M M M 4000542122==+=M K K K M M M M 1032111==+=t t t t t M K K K M 20322122==+=t t t t t M K K K M4-37 由于前梁在1点处转折，所以由剪力P 产生的弯矩，有一部分要由侧边肋来承担，其大小为弯矩为：)cos (1αe a P M −=，矢量方向向右。
《飞行器结构设计》课后答案第3章
飞机结构设计第三章习题解答一、 一双粱机翼，外翼传到2＃肋剖面处的总体内力分别力剪力Q ＝100 kN(作用在刚心上)，弯矩M=5×l03 Kn ·m 、扭矩M t = 30 kN ·m 。
已知前、后粱的平均剖面抗弯刚度为EI 前＝1010kN ·mm 2、EI 后＝2×1010kN ·mm 2；前、后闭室平均剖面抗扭刚度为K t 前＝5×108 kN ·mm 2，K t 后＝109 kN ·mm 2。
求：(1)当L 前＝L 后＝1500 mm 时，Q 、M 、M t 在2#肋剖面如何分配(题图3．2(a))? (2)当L 前＝3000 mm 、L 后＝1500 mm 时，Q 、M 、M t 在此剖面又如何分配(题图 3．2(b))?(计算扭矩分配时，假设不考虑前、后闭室之间和1#肋对前闭室的影响)。
1.L 前=L 后（1） Q 的分配 K=22EJLL 前=L后 ∴ 只与2EJ 有关Q 1=112K Q K K += 122EJ L [22L （121EJ EJ +）]Q = 112EJ Q EJ EJ + = 112Q + = 0.333Q= 3330kg = 33.3KNQ 2= 6670kg = 66.7KN(2) M 的分配 K=KJL ∴ 关系式仍同上1M = 0.333⨯5⨯105 = 1666.7 KN mM 2= 0.667⨯5⨯105= 3335 KN m（3） M t 的分配M t1= 5510tM += 0.333⨯3⨯103 = 0.999⨯103kg.m = 10 KN mM t2 = 0.667⨯3⨯103 = 2.001⨯103kg.m = 20 KNm2.L 前=3000 mmL 后=1500 mm(1) Q 的分配 K=22EJ LK 1= 2⨯()122103000= 2⨯12610910⨯=29⨯106 = 2⨯106⨯0.111K 2= 2⨯()122101500= 2⨯29⨯106 = 222.25⨯⨯106 = 2⨯106⨯0.889K 1+ K 2 = 2⨯106 ( 19 +12.25) = 2⨯106 ( 0.111 +0.889) = 1⨯2⨯106∴ Q 1= 0.111⨯10000 = 1110kg = 11.1KN Q 2= 8890kg = 88.9KN（2） M 的分配 K 1 = KJ L = 12103000 = 0.333⨯109K 1 = 12101500Q ⨯ = 1.333⨯109K 1+ K 2 = 1.666⨯1091M = 0.3331.666⨯5⨯105 = 0.1999⨯5⨯105 = 0.2⨯5⨯105 = 105 kg m = 1000 KN m2M = 4⨯105 kg m = 4000 KN m（3） M t 的分配K 1=105103000⨯=1.667⨯107 K 2=1010101500⨯=6.667⨯107K 1+ K 2 = 8.334⨯107M t1 = 1.6678.334⨯3⨯103 = 0.2⨯3⨯103 = 0.6⨯103kg.m = 6 KN mM t2 = 6.6678.334⨯3⨯103 = 0.8⨯3⨯103 = 2.4⨯103kg.m = 24 KN m二. 题图3.3所示两机翼，(a)为单块式，且双梁通过机身，而长桁在机身侧边切断；(b)为单块式，整个受力翼箱通过机身。
飞机构造—考查课习题
飞机构造—考查课习题《飞机构造》习题⼀、填空题1. 固定翼飞机的机体由、机翼、安定⾯、飞⾏操纵⾯和起落架五个主要部件组成。
2. 飞机在飞⾏中⽅向的过载往往较⼤，它是飞机设计中的主要指标之⼀。
3. 飞机的尾翼通常包括⽔平尾翼和。
4. 飞机着陆接地时垂直⽅向的过载为作⽤于起落架上的垂直撞击⼒与的⽐值。
5. 压舱物是为满⾜某些需要经常改变装载⽤的物体。
6. 机翼在结构形式上可以分为布质蒙⽪机翼和蒙⽪机翼。
7. ⼒在机翼结构中的传递过程就是建⽴在构件之间的作⽤和的关系上的。
8. 当液压系统只有⼀个统⼀压⼒的液压源，⽽不同⼯作部分所需压⼒不同时，则使⽤。
9. 单位时间内座舱⾼度的变化率称为。
⼆、单选题1. 构件在外⼒作⽤下，抵抗破坏(或断裂)的能⼒叫做构件的（）。
A. 强度B. 刚度C. 稳定性D.以上都不对2. 各种机翼的蒙⽪都具有的作⽤是（）。
A. 承受局部空⽓动⼒和形成机翼外形B. 承受机翼的剪⼒C. 承受机翼的扭矩D. 承受机翼的弯矩3. 机翼上的扭矩主要是由以下哪个构件承受的？（）A. 蒙⽪形成的合围框B. 翼梁腹板C. 桁条D. 翼肋4. 硬壳式机⾝结构没有纵向加强件，因⽽蒙⽪必须⾜够强，以维持机⾝的刚性,其主要问题是（）。
A. 抗扭刚度差B. 空⽓动⼒性能不好C. 内部容积不易得到充分利⽤D. 质量较⼤5. 最⼤起飞重量的定义是（）。
A. 经过核准的飞机及其载重的最⼤重量B. 在飞机开始起飞滑跑时所允许的最⼤重量C. 飞机着陆所允许的最⼤重量D. 当飞机在停机坪停机时所允许的最⼤重量6. 分散集中载荷是以下哪种机翼结构中的作⽤之⼀？（）A. 蒙⽪B. 翼肋C. 桁条D. 翼梁7. 重量的符号在什么情况下为负？（）A. 在基准⾯的任何⼀侧加上重量B. 在重⼼的任何⼀侧加上重量C. 在基准⾯的任何⼀侧拆除任何重量D. 在重⼼的任何⼀侧拆除任何重量8. 现代⼤中型民航飞机主起落架⼤多采⽤下列哪种收放形式？（）A. 沿翼展⽅向外收B. 沿翼弦⽅向前收C. 沿翼展⽅向内收D. 沿翼弦⽅向后收9. ⼴泛⽤于轻型飞机刹车系统、液压动⼒系统和缓冲器中的液压油是（）。
飞机结构设计习题问题详解
第二章 习题答案2．飞机由垂直俯冲状态退出，沿半径为r 的圆弧进入水平飞行。
若开始退出俯冲的高度H 1＝2000 m ，开始转入水干飞行的高度H 2＝1000 m ，此时飞行速度v ＝720 km/h ，(题图2.3)，求（1）飞机在2点转入水平飞行时的过载系数n y ； （2）如果最大允许过载系数为n ymax ＝8，则为保证攻击的突然性，可采用何种量级的大速度或大机动飞行状态?(即若r 不变，V max 可达多少? 如果V 不变，r min 可为多大?解答（1） 08.5)(8.9)36001000720(112122=-⨯⨯+=+==H H gr v G Y n y（2）hkm r g n v y /2.94310008.9)18(.).1(max =⨯⨯-=-=m n g v r y 1.583)18(8.9)36001000720()1(22min -⨯⨯=-=3．某飞机的战术、技术要求中规定：该机应能在高度H ＝1000m 处，以速度V=520 Km/h 和V ’＝625km ／h(加力状态)作盘旋半径不小于R ＝690m 和R ’＝680m(加力 状态)的正规盘旋(题图2.4)。
求(1) 该机的最大盘旋角和盘旋过载系数n y ；(2) 此时机身下方全机重心处挂有炸弹，重G b ＝300kg ，求此时作用在炸弹钩上的载荷大小及方向(1kgf ＝9.8N)。
解答：（1）βcos 1==G Y n y∑=01X r v m Y 2sin =β①∑=01YG Y =βcos ②由①与②得2==grv tg β 04.72=β（非加力）523.46808.9)36001000625(2=⨯⨯=βtg 5.77=β（加力） 6.4cos 1==βy n（2） r v mN X 21=6．飞机处于俯冲状态，当它降到H ＝2000m 时(H ρ=0.103kg ／m 3。
)遇到上升气流的作用(题图2.7)，求此时飞机的n y 。
飞机机翼构造习题集及答案
飞机机翼构造习题集及答案一、四个选择题1. 机翼由以下哪些部分组成？- A. 前缘、后缘、缝翼- B. 主翼、辅翼、尾翼- C. 上翼表面、下翼表面- D. 前缘襟翼、后缘襟翼正确答案：A. 前缘、后缘、缝翼2. 机翼剖面的形状通常采用以下哪种类型？- A. 椭圆形- B. 矩形- C. 上凸形- D. 下凸形正确答案：A. 椭圆形3. 在机翼上，用来改变升力和阻力的设备是什么？- A. 襟翼- B. 缝翼- C. 扰流板- D. 风切线正确答案：A. 襟翼4. 以下哪种材料常用于机翼的构造？- A. 钢铁- B. 铝合金- C. 碳纤维- D. 木材正确答案：B. 铝合金二、两个简答题1. 请简要解释机翼结构的主要功能。
机翼结构的主要功能有：- 提供升力：机翼通过空气动力学原理产生升力，使飞机能够在空中飞行。
- 提供阻力：机翼在飞行过程中还会产生一定的阻力，起到制动和稳定飞行的作用。
- 改变升力和阻力：通过控制机翼上的襟翼、缝翼等设备，可以改变机翼的升力和阻力，从而实现飞机的控制和操纵。
2. 请简述机翼剖面形状的选取原则。
机翼剖面形状的选取原则主要考虑以下几个方面：- 升力性能：剖面形状对机翼的升力性能有重要影响，椭圆形剖面在一定速度范围内具有较好的升力性能。
- 稳定性：剖面形状对机翼的稳定性也有影响，合理的剖面形状可以提高飞机的稳定性。
- 阻力性能：剖面形状对机翼的阻力性能也需要考虑，较小的阻力可提高飞机的燃油效率和性能。
- 结构限制：剖面形状的选取还需考虑到实际结构的制造和安装难度，以及对飞机重量和强度的要求。
三、一道计算题1. 一个矩形机翼的翼展为20米，翼面积为150平方米。
求该机翼的平均弦长。
首先，根据翼面积公式，翼面积 = 翼展 ×平均弦长，可以得到平均弦长的计算公式为：平均弦长 = 翼面积 / 翼展带入已知数值，得到：平均弦长 = 150平方米 / 20米计算结果：平均弦长 = 7.5米四、两道解答题1. 请简要说明机翼的结构材料选择原则。
飞机原理与构造简答题答案
1、以双梁式直机翼为例，说明气动载荷是如何传递的。
(18分)（1）蒙皮把气动载荷分别传给长桁和翼肋：蒙皮受气动吸力时，桁条和翼肋通过铆钉受拉对蒙皮提供支反力；蒙皮受气动压力时，蒙皮直接压在桁条和翼肋上，根据作用力与反作用力的原理，蒙皮把外载传递给了翼肋和长桁。
（2）长桁把自身承受的初始气动载荷传给翼肋桁条与翼肋直接用角片（或间接通过蒙皮）相连，此时载荷方向垂直于长桁轴线，翼肋向长桁提供支持。
此时，桁条可以看成支持在翼肋上的多点连续梁，长桁把气动载荷传递给了翼肋。
至此，作用在蒙皮上的气动载荷直接或由长桁间接地全部传给了翼肋。
（3）翼肋把气动载荷转换成了垂直载荷和力矩，并相应的传到了梁腹板和组成封闭翼盒的各元件上（4）翼梁将剪流往根部传递由于梁腹板的抗弯能力比梁的缘条小的多，可略去其承弯能力，因而腹板以平板受剪的形式平衡，并将剪流往根部传递。
最后在根部有机翼—机身对接接头提供垂直方向的支反力来平衡。
（5）蒙皮、腹板承受扭矩。
机翼的第三个总体内力扭矩以蒙皮和腹板受剪的形式，向根部传递，总扭矩到机翼根部应通过加强肋将一圈剪流转换成适合于机翼—机身对接接头承受的一对集中力，再通过接头传给机身。
2、说明双梁式直机翼的普通翼肋的作用。
(10分)（1）用以承受蒙皮传来的局部气动载荷（2）把局部气动载荷转换成适合于主受力盒段各组成元件受力特性的载荷形式（3）然后把它们传到这些主要元件上，向机翼根部传递，并进而通过对接接头传给机身3、比较分析机翼各典型受力型式的结构受力特点。
(20分)（1）梁式机翼：翼梁是主要受力构件，梁式机翼便于开口而不致破坏原来的主要传力路线；机翼、机身通过几个集中接头连接，所以连接简单、方便；主要依靠翼梁承受弯矩（2）单块式机翼：上、下壁板为主要受力构件。
这种机翼比梁式机翼的刚度特性好。
同时，由于结构分散受力，能更好的利用剖面高度，在某些情况下材料利用率较高，重量可能较轻，缺点是不便于大开口。
南航飞机结构设计习题答案-2
2-01 飞机在铅垂平面内作圆周运动，在A 点过载可能最小，在B 点过载最大。
A 点：G N Y y =+ gRv G N n yy 211-=-= 02.01000*8.9)6.3/360(12-=-=y n或y N G Y =+ 112-=-=gRv G N n yy02.011000*8.9)6.3/360(2=-=y nB 点：y N G Y += gRv G N n yy 211+=+=02.21000*8.9)6.3/360(12=+=y n2-02 （1）发动机重心处的过载系数2.18.93*92.3===∆gLn z yE ω（()()3.92*3 1.29.8z yE L n g ω--∆===） 8.12.13-=+-=∆+=yE y yE n n n（2）质量载荷1) 由发动机惯性矩引起的支座反力：120( 3.92)470.4z M I kgm ω==⨯-=-470.4470.41.0M N kg l -===- (1)(1)/470.4/470.4A BN M l kg N M l kg==-=-=2) 由发动机重心过载引起的支座反力：(2)(2)0.8*( 1.8)*100014400.2*( 1.8)*1000360A BN kg N kg=-=-=-=-(1)(2)(1)(2)1440470.41910.4360470.4110.4A A A B BBN N N kgN N N kg=+=--=-=+=-+=发动机作用于机身结构接头上的质量载荷应反向，即''1910.4110.4A B A B N N kg N N kg=-==-=-2-03θcos G N Y y =+ gRv n y 2cos -=θ)(cos y n gR v -=θ 当y n 最小时，取得最大值s m v /9.261))0.3(5.0(*2000*8.9max =--=y N G Y =+θcos θcos 2-=gRv n y(cos )y v gR n θ=+ 当y n 最大时，取得最大值max 9.8*2000*(6.50.5)370.4/v m s =+=2-04G N Y y += 08.51000*8.9)6.3/720(1122=+=+=gR v n y s m n gR v y /92.2617*1000*8.9)1(max max ==-=m n g v R y 09.5837*8.9)6.3/720()1(2max 2min==-=2-05⎩⎨⎧==Rmv Y G Y /sin cos 2γγ γcos 1=y n y n 1cos =γ 211sin y n -=γ gR v n y/122=- gRv tg 2=γ不加力状态：24.31))690*8.9/()6.3/520((1)/(2222max =+=+=gR v n y086.3690*8.9)6.3/520(2max==γtg 72m ax =γ加力状态：63.41))680*8.9/()6.3/625((1)/(2222max =+=+=gR v n y52.4680*8.9)6.3/625(2max==γtg 5.77max =γ不加力状态：kg G n N y 972300*24.3max ===加力状态：kg G n N y 1356300*52.4max ===2-0681.34*902.0*22.5*8.96.111/39200*2/2===b gC S G H y g ρμα368.081.33.581.3*88.03.588.0=+=+=gg w K μμ15.8368.0*6.111/39200*220*145*902.0*22.51/21=+=+=w y y K SG UV C n ρα2-07xβyu2cos 10==βy n 608.32940*2)6.3/900(60sin *20*225.1*4/2===∆ S G UVC n y y ρα608.50=∆+=y y y n n n2-0837.2)800*8.9/()6.3/540(5.0/cos 220-=-=-=gR v n y θ612.088.0*20/8.9*5000*26.3/540*5.0*10*01.1*5.4/2===∆K SG UV C n y y ρα76.1612.037.2-=+-=y n2-092.58.9*82001000*)4.78147643(=--=--=G Y Y Y n tm te w y2/16.412.4*8.9)1(s m n g a y ==-=2/*5.0**2/*4.0**2/*4.0*2/2/L n G L n G L Y M y b y w e --=N M e 4.264072/7.9*))5.0*1004.0*773(*2.5*8.94.0*2/64300(-=--= Nm fM M e d 1.39611-==22.2826.3*8.9*7975*8.9677.5*7840011===∆x gI L Y n z a tm y N G n n f P y y d 7.98168.9*90*)22.22.5(*5.1*)(11=+=∆+=剩余强度η定义为结构的许用应力][σ与结构的最大工作应力σ之比值，即σση][=结构强度设计的任务是在使用载荷下结构工作应力应不大于材料的屈服应力，在设计载荷下结构的工作应力应不大于结构的破坏应力。
工技大飞机结构习题
工技大飞机结构习题(总24页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除一、判断题（正确的请打√，错误的请打×）1．飞机在不稳定气流中飞行时的外载荷主要受到水平与垂直突风的影响，其中水平突风对升力产生明显的影响。
（×）2．由蒙皮和桁条传给翼肋的力可以合成一个垂直向上的合力△Q，它作用在压力中心上，而压力中心与刚心通常是重合的。
（×）3．机身的隔框可分为普通隔框和加强隔框两种，普通隔框的功用是形成与保持机身外形、提高蒙皮的稳定性以及承受局部空气动力；加强隔框除了具有普通隔框的功用外，主要是承受和传递某些大部件传来的集中载荷（√）4. 现代飞机一般都采用腹板式翼梁，它由缘条和腹板等组成。
主要功用是承受弯矩和剪力，为了减轻机翼结构重量，梁的缘条和腹板的截面积一般都是沿展向逐渐变小。
（√）5. 桁梁式机身由几根较强的大梁、弱的桁条、较薄的蒙皮和隔框组成，机身弯曲时，弯矩引起的轴向力主要由大梁承受。
（√）6. 增压空气压力对旅客机机身结构形成了较大的增压载荷，增压载荷不具有重复载荷的性质，不会影响到机身结构的疲劳寿命。
（×）7. 油气式减震器主要利用气体的压缩变形吸收撞击动能，利用油液高速流过小孔的摩擦消耗能量。
（√）8. 机轮滚动时接触面前半部压力增大，后半部压力减小，地面反压力的合力必然向前偏移而形成机轮的滚动阻力Pe。
（×）9. 飞机在垂直平面内作曲线飞行时，作用于飞机的外力是升力、重力、推力和阻力，近似认为这些力都是通过飞机的重心且相互平衡，即： Y0=G ； P0=XO 。
（×）10．飞机的安全系数越大，说明飞机的结构强度越富裕，但它对飞机的结构重量和飞行性能没有明显的影响。
（×）11. 梁式机翼主要受力构件是翼梁，具有便于开舱口，生存力较强的特点，但与机身连接比较复杂。
《飞行器结构设计》课后答案第3章
飞机结构设计第三章习题解答一、 一双粱机翼，外翼传到2＃肋剖面处的总体内力分别力剪力Q ＝100 kN(作用在刚心上)，弯矩M=5×l03 Kn ·m 、扭矩M t = 30 kN ·m 。
已知前、后粱的平均剖面抗弯刚度为EI 前＝1010kN ·mm 2、EI 后＝2×1010kN ·mm 2；前、后闭室平均剖面抗扭刚度为K t 前＝5×108 kN ·mm 2，K t 后＝109 kN ·mm 2。
求：(1)当L 前＝L 后＝1500 mm 时，Q 、M 、M t 在2#肋剖面如何分配(题图3．2(a))? (2)当L 前＝3000 mm 、L 后＝1500 mm 时，Q 、M 、M t 在此剖面又如何分配(题图 3．2(b))?(计算扭矩分配时，假设不考虑前、后闭室之间和1#肋对前闭室的影响)。
1.L 前=L 后（1） Q 的分配 K=22EJLL 前=L 后 ∴ 只与2EJ 有关Q 1=112K Q K K += 122EJ L [22L （121EJ EJ +）]Q = 112EJ Q EJ EJ + = 112Q + = 0.333Q= 3330kg = 33.3KNQ 2= 6670kg = 66.7KN(2) M 的分配 K=KJL ∴ 关系式仍同上1M = 0.333⨯5⨯105 = 1666.7 KN mM 2= 0.667⨯5⨯105 = 3335 KN m（3） M t 的分配M t1= 5510tM += 0.333⨯3⨯103 = 0.999⨯103 kg.m = 10 KN m M t2 = 0.667⨯3⨯103 = 2.001⨯103 kg.m = 20 KNm2.L 前=3000 mmL 后=1500 mm(1) Q 的分配 K=22EJ LK 1= 2⨯()122103000= 2⨯12610910⨯=29⨯106 = 2⨯106⨯0.111K 2= 2⨯()122101500= 2⨯29⨯106 = 222.25⨯⨯106 = 2⨯106⨯0.889K 1+ K 2 = 2⨯106 ( 19 +12.25) = 2⨯106 ( 0.111 +0.889) = 1⨯2⨯106∴ Q 1= 0.111⨯10000 = 1110kg = 11.1KN Q 2= 8890kg = 88.9KN（2） M 的分配 K 1 = KJ L = 12103000 = 0.333⨯109K 1 = 12101500Q ⨯ = 1.333⨯109 K 1+ K 2 = 1.666⨯1091M = 0.3331.666⨯5⨯105 = 0.1999⨯5⨯105 = 0.2⨯5⨯105 = 105 kg m = 1000 KN m 2M = 4⨯105 kg m = 4000 KN m（3） M t 的分配K 1=105103000⨯=1.667⨯107 K 2=1010101500⨯=6.667⨯107 K 1+ K 2 = 8.334⨯107M t1 = 1.6678.334⨯3⨯103 = 0.2⨯3⨯103 = 0.6⨯103 kg.m = 6 KN mM t2 = 6.6678.334⨯3⨯103 = 0.8⨯3⨯103 = 2.4⨯103 kg.m = 24 KN m二. 题图3.3所示两机翼，(a)为单块式，且双梁通过机身，而长桁在机身侧边切断；(b)为单块式，整个受力翼箱通过机身。
飞机构造模拟试题及答案
飞机构造模拟试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 飞机的机翼通常采用什么形状？A. 圆形B. 椭圆形C. 矩形D. 流线型答案：D2. 飞机的起落架在起飞和降落时起到什么作用？A. 提供动力B. 稳定飞机C. 增加升力D. 减少阻力答案：B3. 飞机的发动机通常安装在哪个位置？A. 机翼下方B. 机翼上方C. 机身尾部D. 机身中部答案：D4. 飞机的尾翼主要起到什么作用？A. 提供升力B. 提供动力C. 控制方向D. 减少阻力5. 飞机的襟翼在飞行中起到什么作用？A. 增加升力B. 减少阻力C. 增加动力D. 减少升力答案：A6. 飞机的副翼主要控制飞机的哪个方向的运动？A. 上下B. 左右C. 前后D. 旋转答案：B7. 飞机的垂直尾翼主要控制飞机的哪个方向的运动？A. 上下B. 左右C. 前后D. 旋转答案：D8. 飞机的液压系统主要用于什么？A. 驱动发动机B. 控制飞行姿态C. 提供照明D. 调节温度答案：B9. 飞机的雷达系统主要用于什么？B. 通信C. 监测天气D. 探测障碍物答案：D10. 飞机的黑匣子记录了哪些信息？A. 飞行数据B. 乘客名单C. 机务维护记录D. 飞行员对话答案：A二、填空题（每题2分，共20分）1. 飞机的机翼通常采用_______形状，以提供最大的升力。
答案：流线型2. 飞机的起落架在起飞和降落时起到_______作用。
答案：稳定3. 飞机的发动机通常安装在_______。
答案：机身中部4. 飞机的尾翼主要起到_______作用。
答案：控制方向5. 飞机的襟翼在飞行中起到_______作用。
答案：增加升力6. 飞机的副翼主要控制飞机的_______方向的运动。
答案：左右7. 飞机的垂直尾翼主要控制飞机的_______方向的运动。
答案：旋转8. 飞机的液压系统主要用于_______。
答案：控制飞行姿态9. 飞机的雷达系统主要用于_______。
《飞行器结构设计》课后答案第3章
飞机结构设计第三章习题解答一、 一双粱机翼，外翼传到2＃肋剖面处的总体内力分别力剪力Q ＝100 kN(作用在刚心上)，弯矩M=5×l03 Kn ·m 、扭矩M t = 30 kN ·m 。
已知前、后粱的平均剖面抗弯刚度为EI 前＝1010kN ·mm 2、EI 后＝2×1010kN ·mm 2；前、后闭室平均剖面抗扭刚度为K t 前＝5×108 kN ·mm 2，K t 后＝109 kN ·mm 2。
求：(1)当L 前＝L 后＝1500 mm 时，Q 、M 、M t 在2#肋剖面如何分配(题图3．2(a))? (2)当L 前＝3000 mm 、L 后＝1500 mm 时，Q 、M 、M t 在此剖面又如何分配(题图3．2(b))?(计算扭矩分配时，假设不考虑前、后闭室之间和1#肋对前闭室的影响)。
1.L 前=L 后（1） Q 的分配 K=22EJLL 前=L后 ∴ 只与2EJ 有关Q 1=112K Q K K += 122EJ L [22L （121EJ EJ +）]Q = 112EJ Q EJ EJ + = 112Q + = 0.333Q= 3330kg = 33.3KN Q 2= 6670kg = 66.7KN(2) M 的分配 K=KJL ∴ 关系式仍同上 1M = 0.333⨯5⨯105 = 1666.7 KN mM 2= 0.667⨯5⨯105 = 3335 KN m（3） M t 的分配M t1= 5510tM += 0.333⨯3⨯103 = 0.999⨯103 kg.m = 10 KN m M t2 = 0.667⨯3⨯103 = 2.001⨯103 kg.m = 20 KNm2.L 前=3000 mmL 后=1500 mm(1) Q 的分配 K=22EJ LK 1= 2⨯()122103000= 2⨯12610910⨯=29⨯106 = 2⨯106⨯0.111K 2= 2⨯()122101500= 2⨯29⨯106 = 222.25⨯⨯106 = 2⨯106⨯0.889K 1+ K 2 = 2⨯106 ( 19 +12.25) = 2⨯106 ( 0.111 +0.889) = 1⨯2⨯106∴ Q 1= 0.111⨯10000 = 1110kg = 11.1KN Q 2= 8890kg = 88.9KN（2） M 的分配 K 1 = KJ L = 12103000 = 0.333⨯109K 1 = 12101500Q ⨯ = 1.333⨯109 K 1+ K 2 = 1.666⨯1091M = 0.3331.666⨯5⨯105 = 0.1999⨯5⨯105 = 0.2⨯5⨯105 = 105 kg m = 1000 KN m2M = 4⨯105 kg m = 4000 KN m（3） M t 的分配K 1=105103000⨯=1.667⨯107 K 2=1010101500⨯=6.667⨯107 K 1+ K 2 = 8.334⨯107M t1 = 1.6678.334⨯3⨯103 = 0.2⨯3⨯103 = 0.6⨯103 kg.m = 6 KN mM t2 = 6.6678.334⨯3⨯103 = 0.8⨯3⨯103 = 2.4⨯103 kg.m = 24 KN m二. 题图3.3所示两机翼，(a)为单块式，且双梁通过机身，而长桁在机身侧边切断；(b)为单块式，整个受力翼箱通过机身。
飞机构造题库飞机构造基础习题与答案
飞机构造题库飞机构造基础习题与答案(B)调整飞机载重与平衡的目的:安全和在飞行中达到_____。
A.最低效率 B.最高效率 C.最低速度 D.最高速度 (A)TCAS系统是指________系统。
A.交通警告和防撞B.气象雷达C.无线电导航D.无线电通信 (C)驾驶舱仪表板中的中央仪表板是_____板。
A.P3 B.P1 C.P2 D.P4(D)_____系统不属于仪表着陆系统的组成。
A.航向信标 B.下滑信标 C.指点信标 D.全向信标 (C)_____是不属于确定飞机位置的无线电定位系统。
A.测距机B.定向机 C.防撞系统 D.全向信标系统 (B)_____可以称为盲降设备。
A.测距机B.仪表着陆系统C.指点信标D.全向信标系统一架飞机空重为1000kg，CG测站在+50处，依次进行以下动作: 第一步将位于+150处的重物10kg 移动到+50处第二步在飞机+100处加设一个重20kg的设备。
(B)测站+50的一个物体，有_____的力臂。
A.50英尺 B.50英寸 C.50厘米 D.50米(C)CG指_____。
A.中心B.重量C.重心D.质量(C)第一步属于_____问题。
A.重量增加B.重量卸除C.重量偏移D.重量换算 (A)第二步属于_____问题。
A.重量增加B.重量卸除C.重量偏移D.重量换算 (A)第一步后飞机重心位置在_____。
A.+49B.+50C.+51D.+52 (B)第二步后飞机重心位置在_____。
A.+49B.+50C.+51D.+52(C)一般飞机液压系统的工作压力为_____PSI。
A.1000 B.2000 C.3000D.4000(C)为保护油泵免受超载而损坏，往往装的机械保险装置是 A.热力释压活门。
B.单向活门。
C.剪切销。
D.安全活门。
(B)卸荷活门与发动机驱动的定量泵结合使用，其目的是 A.防止油流的过度损失。
B.消除油泵的压力脉动。
南航飞机结构设计习题答案_5
5-09由书中所给的飞机重量与过载系数等数据，可以认为：相对载荷较大，相对厚度较小。
因此，宜选用单块式结构布局，布置如下图：关于结构布局的说明：① 选用三根梁纵向布置（根肋处为固支点），前、后梁都要连接前后缘的襟副翼，如中间梁高度较低，可适当的弱（截面尺寸小），但在开口段要加强；② 普通长桁在两个单闭室内等百分线布置（避免长桁装配弯曲）；③ 横向肋顺气流布置(因后缘后掠角小,不会引起变长而增重)。
选用5根加强肋，见图示标号；这5个肋的位置需处于前后缘活动翼面的连接挂点位置，并兼顾开口位置（一物多用原则）； ④ 普通肋适当间距布置，视对蒙皮稳定性的支撑作用来确定；再两个参与区内，普通长桁的截面积逐渐减小到零。
5-10 解:1．由剪力按刚度分配原理确定刚心因上下面对称，故刚心的x 轴位置在对称轴上；而y 轴位置由下式计算：12121K K a b K a K b K a ++=⇒=24124222012.5625021510.03000K cm K cm =⨯⨯==⨯⨯= 25.9a c m =2、由合力矩定理，平移外载荷并计算肋的支反剪力与剪流，见图1。
VM n= P ⨯ (A+a) = 80⨯(30+25.9)=4472KN.cm4472 1.24/2(2520)800.5n M q KN cm ===Ω⨯+⨯⨯ P ⨯a = Q2⨯B Q1+Q2 = P q1=2.164KN/cmQ2 = 25.9 KN Q1= 54.1 KN q2=1.295KN/cm3、画出肋的剪力、弯矩图(应由原肋的构件实际作用力图＋支反力来具体画出，双支点外伸梁！)4、由剪力图上的最大值确定肋腹板厚度(抗剪型板设计，四边简支)设计载荷：c 1q= t =5.1/H =5.1/25=0.204 KN/cm τ公式：δ= 23.785.6(/)K a b =+a /b =B/H 1=80/25=3.24 K= 5.97, E=70000 Mpa3.3899mm δ==5、由弯矩的最大值确定肋上下缘条的面积(上缘条受拉、下缘条受压，且力大小相等、方向相反)：最大弯矩处的缘条内力： N = M max /H 1 = 2400/25=96 KN上缘条面积由强度计算确定:A * σb = NA *=96000(N)/420 (MPa)=228.57 mm 2考虑到连接有效面积的削弱，应取 A *＝228.57/0.9=253.97 mm 2下缘条面积由压杆总体稳定性公式确定：22cr K EIP N l π== (两端固支，K=4，注失稳的弯曲方向)32**111212I ab A == (正方形) A * =Q 图：M=80⨯A=2400 KN.cmA *== 516.78 mm 2 如按题目给出的受压失稳临界应力值(偏危险)，可得：*cr A N σ=A * = 96000/280 = 342.86 mm 26、前梁腹板的厚度确定：前梁腹板的剪流：q q = q 1+q = 3.404 KN/cm由公式粗算（不考虑立柱，a 很大）δ= K= 5.6 + ()23.78/a b = 5.63.3000δ== mm (因厚度合适，可不考虑安装立柱) 如考虑立柱，其间距取a = b =250 mm , 则 K=9.382.8δ== mm7、后梁腹板的厚度确定：后梁腹板的剪流：q h = q 2 - q = 1.295-1.24= 0.055 KN/cm0.96δ==＝1 mm可不再考虑立柱设计 。
南航飞机结构设计习题答案42
4-1 梁的根部接头是固接，梁的缘条可以传递弯矩，纵墙的根部接头是绞接，它本身不能传递弯矩。
4-24-34-234-244-26 （1）在A-A 肋处，蒙皮没有发生突变，所以A-A 肋在传扭时不起作用。
（2）前梁在A-A 剖面处发生转折，前梁上弯矩M 分为两部分21M M M +=，1M由前梁传给机身，2M传给A-A 肋。
4-30机翼外段长桁上的轴向力通过蒙皮剪切向前后梁扩散，到根部全部转移到前后梁的缘条上去。
4-311. L前=L后（1） Q 的分配 K=22EJ LL 前=L 后∴ 只与2EJ 有关Q 1=112K Q K K += 122EJ L [22L （121EJ EJ +）]Q = 112EJ Q EJ EJ + = 112Q + = 0.333Q= 3330kg = 33.3KNQ 2= 6670kg = 66.7KN(2) M 的分配 K=KJL ∴ 关系式仍同上1M = 0.333⨯5⨯105 = 1666.7 KN mM 2= 0.667⨯5⨯105 = 3335 KN m（3） M t 的分配M t1= 5510tM += 0.333⨯3⨯103 = 0.999⨯103 kg.m = 10 KN m M t2 = 0.667⨯3⨯103 = 2.001⨯103 kg.m = 20 KNm2.L 前=3000 mm L 后=1500 mm(1) Q 的分配 K=22EJ LK 1= 2⨯()122103000= 2⨯12610910⨯=29⨯106 = 2⨯106⨯0.111K 2= 2⨯()122101500= 2⨯29⨯106 = 222.25⨯⨯106 = 2⨯106⨯0.889K 1+ K 2 = 2⨯106 ( 19 +12.25) = 2⨯106 ( 0.111 +0.889) = 1⨯2⨯106∴ Q 1= 0.111⨯10000 = 1110kg = 11.1KN Q 2= 8890kg = 88.9KN（2） M 的分配 K 1 = KJL = 12103000 = 0.333⨯109K 1 = 12101500Q ⨯ = 1.333⨯109 K 1+ K 2 = 1.666⨯1091M = 0.3331.666⨯5⨯105 = 0.1999⨯5⨯105 = 0.2⨯5⨯105 = 105 kg m = 1000 KN m 2M = 4⨯105 kg m = 4000 KN m（3） M t 的分配K 1=105103000⨯=1.667⨯107 K 2=1010101500⨯=6.667⨯107 K 1+ K 2 = 8.334⨯107M t1 = 1.6678.334⨯3⨯103 = 0.2⨯3⨯103 = 0.6⨯103 kg.m = 6 KN mM t2 = 6.6678.334⨯3⨯103 = 0.8⨯3⨯103 = 2.4⨯103 kg.m = 24 KN m980150010*3)(3310311===l EJ K Q 9160150010*2*3)(3310322===l EJ K Q 310*2150010)(71011===l EJ K M 310*4150010*2)(71022===l EJ K M310150010*5)(6811===l GJ K t t 310*2150010)(6922===l GJ K t t 310032111==+=y Q Q Q Q K K K Q 3200322122==+=y Q Q Q Q K K K Q 3500032111==+=M K K K M M M M 310000322122==+=M K K K M M M M1032111==+=t t t t t MK K K M 20322122==+=t t t t t M K K K M910300010*3)(3310311===l EJ K Q 9160150010*2*3)(3310322===l EJ K Q 310300010)(71011===l EJ K M 310*4150010*2)(71022===l EJ K M310150010*5)(6811===l GJ K t t 310*2150010)(6922===l GJ K t t 17100172111==+=y Q Q Q Q K K K Q 17160017162122==+=y Q Q Q Q K K K Q 100052111==+=M K K K M M M M 4000542122==+=MK K K M M M M1032111==+=t t t t t M K K K M 20322122==+=tt t t t M K K K M4-36(1) 薄蒙皮双粱式机翼，I 肋在气动载荷作用下：(a)前、后缘未略去，(b)若略去前、后缘的 气动载荷和结构。
现代飞机结构综合设计课后题答案
第二章习题答案2．飞机由垂直俯冲状态退出，沿半径为r的圆弧进入水平飞行。
若开始退出俯冲的高度H 1＝2000 m，开始转入水干飞行的高度H 2＝1000 m，此时飞行速度v＝720 km/h，(题图2.3)，求（1）飞机在2点转入水平飞行时的过载系数n y ；（2）如果最大允许过载系数为n ymax ＝8，则为保证攻击的突然性，可采用何种量级的大速度或大机动飞行状态?(即若r不变，V max 可达多少? 如果V不变，r min 可为多大?解答（1）（2）3．某飞机的战术、技术要求中规定：该机应能在高度H＝1000m处，以速度V=520Km/h和V’＝625km／h(加力状态)作盘旋半径不小于R＝690m和R’＝680m(加力状态)的正规盘旋(题图2.4)。
求；(1) 该机的最大盘旋角和盘旋过载系数ny(2) 此时机身下方全机重心处挂有炸弹，重G＝300kg，求此时作用在炸弹钩上的载荷大小及b方向(1kgf＝9.8N)。
解答：（1）①②由①与②得（非加力）（加力）（2）6．飞机处于俯冲状态，当它降到H＝2000m时(=0.103kg／m3。
)遇到上升气流的作用(题图。
已知飞机重量G=5000kg，机翼面积S=20 m2，。
此时的飞行速2.7)，求此时飞机的ny度V=540 km／h，航迹半径r=8.00m，y轴与铅垂线夹角600，上升气流速度u＝10 m／s ,突风缓和因子K=0.88。
解答：①② ===3 0.125KN③==G④＝-3作曲线飞行，同时绕飞机重心以角加速度 3.92rad／s2转动,转动方向7．飞机以过载ny＝1000kg，发动机重心到全机重心距离l＝3m，发动机绕本如(题图2.8)所示。
若发动机重量GE身重心的质量惯性矩I＝1200 N·m·s2，求Z0(1) 发动机重心处过载系数nyE(2) 若发动机悬挂在两个接头上，前(主)接头位于发动机重心处，后接头距发动机重心0.8m，求此时发动机作用于机身结构接头上的质量载荷(大小、方向)。
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第二章 习题答案2．飞机由垂直俯冲状态退出，沿半径为r 的圆弧进入水平飞行。
若开始退出俯冲的高度H 1＝2000 m ，开始转入水干飞行的高度H 2＝1000 m ，此时飞行速度v ＝720 km/h ，(题图2.3)，求（1）飞机在2点转入水平飞行时的过载系数n y ； （2）如果最大允许过载系数为n ymax ＝8，则为保证攻击的突然性，可采用何种量级的大速度或大机动飞行状态?(即若r 不变，V max 可达多少? 如果V 不变，r min 可为多大?解答（1） 08.5)(8.9)36001000720(112122=-⨯⨯+=+==H H gr v G Y n y（2）hkm r g n v y /2.94310008.9)18(.).1(max =⨯⨯-=-=m n g v r y 1.583)18(8.9)36001000720()1(22min -⨯⨯=-=3．某飞机的战术、技术要求中规定：该机应能在高度H ＝1000m 处，以速度V=520 Km/h 和V ’＝625km ／h(加力状态)作盘旋半径不小于R ＝690m 和R ’＝680m(加力 状态)的正规盘旋(题图2.4)。
求(1) 该机的最大盘旋角和盘旋过载系数n y ；(2) 此时机身下方全机重心处挂有炸弹，重G b ＝300kg ，求此时作用在炸弹钩上的载荷大小及方向(1kgf ＝9.8N)。
解答：（1）βcos 1==G Y n y∑=01X r v m Y 2sin =β①∑=01YG Y =βcos ②由①与②得2==grv tg βο04.72=β（非加力）523.46808.9)36001000625(2=⨯⨯=βtg ο5.77=β（加力） 6.4cos 1==βy n（2） r v mN X 21=6．飞机处于俯冲状态，当它降到H ＝2000m 时(H ρ=0.103kg ／m 3。
)遇到上升气流的作用(题图2.7)，求此时飞机的n y 。
已知飞机重量G=5000kg ，机翼面积S=20m 2，5.4=αy C 。
此时的飞行速度V=540 km ／h ，航迹半径r=8.00m ，y 轴与铅垂线夹角=ϕ600，上升气流速度u ＝10 m ／s ,突风缓和因子K=0.88。
解答：① 0333.036001000540211060cos =⨯⨯==⋅vu tg s ο<α ο<91.1=α② q s KC Y y ⋅⋅=αα<<=221v s KC y ραα⋅⋅<=2)36001000540(1035.021203.5791.15.488.0⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=3 0.125 KN③gr v Gma G Y 260cos ==+οο60cos 2G gr v G Y -==ο60cos 2G gr v G -=37.21050)218008.9)36001000540((32=⨯⨯-⨯⨯G ④77.150125.3037.2-=--=--=GG GYY n y <vu 。
GY7．飞机以过载n y ＝-3作曲线飞行，同时绕飞机重心以角加速度=Z α 3.92rad ／s 2转动,转动方向如(题图2.8)所示。
若发动机重量G E ＝1000kg ，发动机重心到全机重心距离l ＝3m ，发动机绕本身重心的质量惯性矩I Z0＝1200 N ·m ·s 2，求 (1) 发动机重心处过载系数n yE(2) 若发动机悬挂在两个接头上，前(主)接头位于发动机重心处，后接头距发动机重心0.8m ，求此时发动机作用于机身结构接头上的质量载荷(大小、方向)。
解答： （1） ①3-==G Yn yE② 2.18.9392.3=⨯====i i z i i i i iiy yY G x m G a m G N n α③8.12.13-=+-=+=yr ye yE n n n （2）MN I M z G Z G Z i v i v ⋅-=-⨯==4704)92.3(1200α<N lM N iv G Z 58808.04704===<重心处（前接头）KNKN G n N i yE 18108.11-=⨯-=⋅=前接头作用于发动机的力为y 轴负向 发动机受到的外力向下LACN 前1n y E后接头 KN N 8.5+=后（y 轴正向）KN N 88.52-=前KN N N N 88.2388.51821-=--=+=前前前以上为发动机接头受的力发动机作用于机身结构接头上的质量载荷应反向，即KN N 88.23=前向上KN N 8.5=后向下飞机结构设计第三章习题解答一、 一双粱机翼，外翼传到2＃肋剖面处的总体内力分别力剪力Q ＝100 kN(作用在刚心上)，弯矩M=5×l03 Kn ·m 、扭矩M t = 30 kN ·m 。
已知前、后粱的平均剖面抗弯刚度为EI 前＝1010kN ·mm 2、EI 后＝2×1010kN ·mm 2；前、后闭室平均剖面抗扭刚度为K t 前＝5×108 kN ·mm 2，K t 后＝109 kN ·mm 2。
求：(1)当L 前＝L 后＝1500 mm 时，Q 、M 、M t 在2#肋剖面如何分配(题图3．2(a))? (2)当L 前＝3000 mm 、L 后＝1500 mm 时，Q 、M 、M t 在此剖面又如何分配(题图 3．2(b))?(计算扭矩分配时，假设不考虑前、后闭室之间和1#肋对前闭室的影响)。
1.L 前=L 后N 前2N 后（1） Q 的分配 K=22EJ L L 前=L 后∴ 只与2EJ 有关Q 1=112K Q K K += 122EJ L [22L （121EJ EJ +）]Q = 112EJ Q EJ EJ += 112Q += 0.333Q= 3330kg = 33.3KNQ 2= 6670kg = 66.7KN(2) M 的分配 K=KJL ∴ 关系式仍同上1M = 0.333⨯5⨯105 = 1666.7 KN mM 2= 0.667⨯5⨯105= 3335 KN m（3） M t 的分配M t1= 5510tM += 0.333⨯3⨯103 = 0.999⨯103kg.m = 10 KN mM t2 = 0.667⨯3⨯103 = 2.001⨯103kg.m = 20 KNm2.L 前=3000 mm L 后=1500 mm(1) Q 的分配 K=22EJ LK 1= 2⨯()122103000= 2⨯12610910⨯=29⨯106 = 2⨯106⨯0.111K 2= 2⨯()122101500= 2⨯29⨯106 = 222.25⨯⨯106 = 2⨯106⨯0.889K 1+ K 2 = 2⨯106 ( 19+12.25) = 2⨯106 ( 0.111+0.889) = 1⨯2⨯106∴ Q 1= 0.111⨯10000 = 1110kg = 11.1KN Q 2= 8890kg = 88.9KN（2） M 的分配 K 1 = KJ L = 12103000= 0.333⨯109K 1 = 12101500Q ⨯= 1.333⨯109K 1+ K 2 = 1.666⨯1091M = 0.3331.666⨯5⨯105 = 0.1999⨯5⨯105 = 0.2⨯5⨯105 = 105 kg m = 1000 KN m 2M = 4⨯105 kg m = 4000 KN m（3） M t 的分配K 1=105103000⨯=1.667⨯107 K 2=1010101500⨯=6.667⨯107K1+ K2 = 8.334⨯107M t1 = 1.6678.334⨯3⨯103 = 0.2⨯3⨯103 = 0.6⨯103 kg.m = 6 KN mM t2 = 6.6678.334⨯3⨯103 = 0.8⨯3⨯103 = 2.4⨯103 kg.m = 24 KN m二. 题图3.3所示两机翼，(a)为单块式，且双梁通过机身，而长桁在机身侧边切断；(b)为单块式，整个受力翼箱通过机身。
请画出两种情况下a—a、b—b段长桁的内力图，并筒要说明何以如此分布？三. 请画出以下各指定翼肋的力平衡图和内力图(题图3.4)。
(1) 薄蒙皮双粱式机翼，I肋在气动载荷作用下：(a)前、后缘未略去，(b)若略去前、后缘的气动载荷和结构。
(2) 该机翼前粱转折处的Ⅱ助在传递总体弯矩M时所受的裁荷，画出其力平衡图和内力图：(a)剖面筒化为矩形；(b)剖面上、下为曲线。
(3) 薄蒙皮双梁式机翼，Ⅲ肋后缘受有Y向集中力P。
(4) 机翼外段为双梁式，内侧为三梁式，Ⅳ肋位于结构布置变化处，画出传总体力时，该肋的力平衡图和内力图。
两闭室对称，此时q1t=222tMBH= 2tMBH= 2t q（1）若δ不变，只是两闭室面积不同，则q仍相同，扭矩引起的剪力与弯矩同上；但刚心位置可能变动，所以多一个扭矩（2）若δ不同，也会引起两闭室扭刚不同，则在分析M t时，就会出现Q，M内力。
(5) 薄蒙皮双梁式机翼v肋后梁上作用有集中力Py ，求该肋受Py力时的平衡图和内力图(假设前、后粱弯曲刚度相等)。
若前后梁对称右支点：12Py +2tM HBH=12Py+22yBPHBH=12Py+14Py =34Py若前后梁不对称，例如前梁刚度为后梁的2倍，刚心在2/3B 处，则M t = Py*2/3*Bq t = 2B Py 32BH =13H P y ∴ P y －1Py Py+33⎡⎤⎢⎥⎣⎦＝1Py 3 M ： 1Py3•X-13H P y •X •H = 0(6) 薄蒙皮双粱式机翼Ⅵ肋上C 点处受有集中力P x 时的力平衡图和内力图.M =X P 4B •H •X+XP 4B •H •Xt M = 2X P 4B •H •2B +2X P 4B •H •ΔX - P X 2H•ΔX四 请画出题图3.5所示各机翼结构中所指定肋的力平衡图和内力图。
(1) 长桁在机身对称轴处对接的双梁单块式后掠翼，I 肋在传递总体力弯矩的过程中所受的载荷，并画出力平衡图和内力图。
解：传M 时I 的力矩图42*2,24ttM MBH BH BHM qq ===在3B 处： ****3322*30.33t t B B M H HM BHM BH M q q --=-=-突变处： 2 1.330.67M M M -=在2B处： 22***22220M BM H BH M M -=-=如果认为已扩散成水平剪流则：∴此M 值很小（两种方法都可以）。