机翼尾翼的结构分析详解

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机翼、尾翼结构分析

机翼、尾翼结构分析
机翼布置
机翼的外载特点
• 气动载荷 • 其它部件的集中载荷 • 结构的质量力
机翼的总体受力
机翼结构的典型元件
梁和纵墙
蒙皮和长桁
翼肋
机翼盒段、扭矩
封闭薄壁筒扭转刚度大开口薄壁筒扭转刚度很差
机翼结构的典型受力型式
1 梁式
机翼结构的典型受力型式
2 单块式（整体壁板）
• 多腹板式上、下厚蒙皮受弯矩，刚度更
大；存在类似单块式问题
气动弹性问题
气动力和弹性力相互作用而引起的飞机部件可能破坏或失效的各种典型问题
• 扭转扩大 • 操纵反效 • 颤振
机翼的扭转扩大
超音速飞行一般不会出现扭转扩大，因为此时焦点显著后移
操纵反效
颤振
• 颤振是一种振动发散，需考虑变形引起的加速度（惯性力），所以重心位置起很大作用
1.升降舵 2.水平安定面 3.方向舵 4. 垂直安定面上部 5.升降舵调整片 6.水平安定面梁 7.水平安定面肋 8.水平安定面桁条 9.水平安定面后纵墙 10.蒙皮 11.垂直安定面梁 12. 垂直安定面加强肋 13. 垂直安定面肋 14.垂直安定面桁条 15.尾部整流罩 16.阻力板（减速板）
• 隔框 • 长桁与桁梁 • 蒙皮
某旅客机机身框
机身结构的典型受力型式
桁梁式；桁条式(半硬壳式) ；硬壳式
机身结构受力分析
旅客机地板结构
机身开口
• 1、口盖பைடு நூலகம்2、舱门
典型开口与口盖
大开口的受力特性
尾翼的功用
• 平衡纵向(俯仰) 、方向(偏航) • 稳定 • 操纵
尾翼的组成和构造

1-2 机翼载荷与机翼、尾翼结构

§1-2 机翼载荷与结构形式
航空器系统与动力装置
1.2.2 机翼载荷、变形及结构布置特点翼剖面的三心及机翼的压力中心线、重心线及刚心线
§1-2 机翼载荷与结构形式
航空器系统与动力装置
1.2.2 机翼载荷、变形及结构布置特点机翼外载荷及总体结构布置特点：机翼气动载荷、机翼结构质量力从翼尖到翼根逐渐增大。在有集中力作用的剖面，结构进行了加强。在机翼上安装部件、设备等，在飞行中有减小机翼根部内力的作用，即“卸载作用”。
§1-2 机翼载荷与结构形式航空器系统与动力装置
水平安定面与升降舵合二为一的尾翼。作用：提高飞机的俯仰操纵效率
§1-2 机翼载荷与结构形式
航空器系统与动力装置
本节小结
基本概念：
内外混合副翼、襟副翼、副翼反操纵、全动平尾
主要问题：
●飞机机体结构组成部件及总体结构特点。 ●机翼的功用，机翼外载荷的种类、机翼结构总体布置特点。 ●机翼基本组成构件和金属蒙皮机翼典型结构型式。 ●民用飞机副翼、增升装置的型式。 ●尾翼的功用、组成、民用飞机尾翼的典型配置。
增升装置包括：
前缘襟翼（leading edge flaps）前缘缝翼（leading edge slats）后缘襟翼（trailing edge flaps）
后缘襟翼典型型式：
简单式襟翼富勒式襟翼分裂式襟翼开缝式襟翼
§1-2 机翼载荷与结构形式
航空器系统与动力装置
1.2.5 增升装置布置
§1-2 机翼载荷与结构形式
航空器系统与动力装置
1.2.3 机翼基本组成构件、机翼结构型式
（一）基本组成构件
翼梁、桁条、翼助、蒙皮
§1-2 机翼载荷与结构形式航空器系统与动力装置

飞机尾翼原理

飞机尾翼原理
飞机尾翼原理是飞机起飞、飞行和着陆过程中的重要组成部分。

尾翼由垂直安定面和水平升降舵组成。

尾翼的主要功能是控制飞机的稳定性和操纵性。

通过改变尾翼的姿态，可以调整飞机的姿态和飞行方向。

垂直安定面使飞机保持稳定的航向，防止飞机偏离飞行路径。

水平升降舵则用于控制飞机的上升、下降和俯仰。

尾翼的工作原理是基于气动力学的。

当飞机飞行时，空气流经尾翼表面，产生了升力和阻力。

通过调整尾翼的姿态角度，可以改变这些力的大小和方向。

例如，将尾翼向上倾斜可以产生向下的升力，使飞机向下倾斜。

将尾翼向下倾斜则产生向上的升力，使飞机上升。

此外，尾翼还可以通过改变两个部分的协调运动来改变飞机的横滚和俯仰。

例如，当水平升降舵向上抬起，而垂直安定面向右倾斜，飞机将向右滚动。

当水平升降舵向上抬起，而垂直安定面向前倾斜，飞机将向上升。

总的来说，飞机尾翼通过调整姿态角度来产生气动力，控制飞机的稳定性和操纵性。

正确使用尾翼可以使飞机保持平稳的飞行和安全的着陆。

尾翼航天航空

尾翼航天航空飞机的机翼是必不可少的组成部件，它负责给飞机提供升力让飞机能够在天空翱翔，没了机翼的飞机就不叫飞机了。

相比之下，位于机尾的尾翼，虽然飞机飞翔并不靠它实现，但没了尾翼的飞机依旧无法自由翱翔。

因此尾翼和机翼在功能上同等重要。

那么今天的内容，就和大家一起聊聊飞机尾翼的组成和功能。

飞机的尾翼由水平尾翼（平尾）和垂直尾翼（垂尾）两部分组成。

先来说说水平尾翼。

平尾由水平安定面和升降舵两部分组成，其中前面面积较大的翼面叫做水平安定面，后面面积稍小的翼面叫做升降舵（如下图）。

它俩的主要功能是控制飞机的俯仰角度，确保飞机处于最佳飞行姿态。

一般情况下，飞机的重心和机翼受到的升力中心并不会重合，重心位于升力中心的前面，因此这两个力会对飞机产生力矩使飞机低头。

而飞机的水平尾翼其实是一个倒置的小机翼，它在飞行时能产生向下的升力，为飞机提供一个反向的力矩，使飞机能够保持水平飞行。

假设一架飞机如果在飞行时突然失去了平尾，就会一头栽向地面。

水平安定面可上下小幅度偏转，它的作用面积大，升力也大，反应时间较慢，它的主要作用是配平飞机，通俗点说就是提供一个和重力相反的力矩，使飞机在飞行时具有水平静稳定性。

每次飞行前，签派员会根据航班的机型、旅客数量、货物装载情况、载油量等因素计算出飞机的重心位置以及所需要的载重平衡，然后飞行员会根据签派计算好的载重平衡数据，通过转动驾驶舱内的配平手轮，来把水平安定面调整到合适的角度，确保飞机配平。

正确的载重平衡对飞行安全至关重要，不正确的配平会影响驾驶杆的杆力，严重时会造成飞机起飞擦尾、抬轮时间过早过晚、爬升率降低甚至是失速坠毁。

2013年4月29日，美国国家货运航空的一架波音747全货机由阿富汗巴格拉姆空军基地飞往阿联酋阿勒马克图姆国际机场，飞机内装载了5辆重型装甲车。

由于装卸人员未按规定对这5辆重型装甲车进行正确的固定，导致装甲车在飞机起飞过程中后移，使飞机失去了原有的载重平衡。

更要命的是，失去了固定的装甲车撞坏了位于机尾的两套液压系统和千斤顶螺杆，使飞机平尾失效，最终导致了飞机在起飞不久后便失控坠毁，机上七名机组员全部罹难。

第一章飞机尾翼结构知识点总结

飞机尾翼图1.248尾翼的组成1 安定面的构造图1.249水平安定面结构1—玻璃纤维蜂窝结构；2—升降舵铰链；3—内侧升降舵；4—玻璃纤维蜂窝结构后缘；5—水平安定面中央段；6—蒙皮接合板；7—铰接翼肋；8—固定后缘；9—铝合金梁和翼肋；10—可拆卸板；11—铝蜂窝结构；12—加强条；13—铰链；14—翼肋；15—后梁；16—蒙皮板件；17—前梁；18—作动筒接头；19—开式接近孔；20—可拆卸前缘；21—辅助梁；22—钣金件翼肋；23—水平安定面外侧段2 舵面的构造和连接图1.250某型飞机升降舵构造1—翼肋；2—加强片；3—蜂窝夹芯；4—升降舵调整片；5—梁；6—配重；7—带齿加强片；8—接近舱口盖；9—后缘3 舵面与安定面连接1.2.4 飞机结构装配1 机翼与机身连接1) 有中央翼的机翼连接(1) 机翼和机身框各自独立结构的连接。

(2) 中央翼梁与机身对接框为整体结构时的连接。

图1.251机翼与机身隔框独立时的连接形式图1.252中央翼梁与机身隔框为一整体时的连接形式2) 无中央翼的机翼连接(1) 集中式连接。

图1.253集中式连接(a) 铰接接头；(b) 固接接头(2) 分散式对接。

①梳状型材接头围框对接。

图1.254梳状型材接头围框对接②多个单接头围框对接。

2 尾翼与机身连接3 起落架连接1) 前起落架连接图1.255为某型飞机前起落架与机身连接处机身的结构布置。

它是由相互连接的两个纵梁、梁两端的两个加强框以及加强板组成的。

纵梁由上下冲压缘条、腹板、垂直支柱、斜向型材和垂直型材组成。

纵梁通过型材固定在机身加强隔框上。

纵梁上固定有前起落架支柱和撑杆的固定接头。

图1.255前起落架与机身连接2) 主起落架连接主起落架通常安装在机翼靠近翼根的部位。

位于机翼的主起落架是通过其减震支柱上的前/后轴颈、侧撑杆和阻力撑杆与机翼和机身相连接，如图1.256所示。

【内部教材】飞机结构与修理_第三章_副翼及尾翼结构和受力分析解读

图3-2所示为副翼与机翼的典型的连接型式。在机翼加强肋的后部与机翼后梁（或墙）的连接处，安装有若干个支臂，每个支臂上装有一个过渡接头。在副翼的大梁上装有相应个数的双耳片接头。副翼通过这些耳片接头将其悬挂到机翼的支臂上。注意:每个操纵面除一个接头完全固定外，其余接头都有设计补偿，以便于安装和保证运动协调。操纵副翼偏转的作动筒，其作动杆与副翼耳片接头的下耳片连接固定。当副翼操纵作动筒动作时就使副翼绕轴心N偏转。
四、副翼结构中力的传递空气动力在副翼结构中的传递情况与在机翼结构中的传递情况相似：空气动力→蒙皮→翼肋→翼梁腹板机翼剪力由梁腹板承受；弯矩由梁缘条和有效宽度的蒙皮承受；扭矩由闭周缘蒙皮承受。
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五、副翼的剪力、弯矩和扭矩图图3－6给出了三支点情况下副翼结构的剪力、弯矩和扭矩图。副翼在装有支点的横截面上承受的剪力、弯矩最大；在操纵摇臂部位扭矩最大。
图3-8(a)
前缘缝翼的结构由大梁、桁条、肋和隔板、蒙皮、导轨和带滑轮的滑板、固定螺杆收放装置、支臂等组成，如图3－8（b）。当收放装置工作时，螺旋收放装置使前缘缝翼沿滑板的导轨移动。在收起和放下状态时，用传动机构的制动装置使前缘缝翼固定。
图3-8(b)
在某些飞机上，前缘缝翼可以是整体结构或由蒙皮、桁条和翼肋、导轨—滑板系统、作动筒拉杆等组成的结构，如图3－8（c）所示。
式中
§3－2 襟翼、缝翼和减速板的结构
襟翼和缝翼是附于机翼的增升装置；减速板和扰流板为附于机翼的阻力装置。它们主要用于改善飞机的起飞和着陆性能。
一、襟翼普通襟翼开缝襟翼克鲁格襟翼
襟翼
下面介绍典型的开缝襟翼的构造。如图3－7所示为带有导流板的开缝式襟翼的结构。其主要构件包括襟翼、导流板、滑板和收放机构。导流板是固定在襟翼前面，并在此形成特形缝隙。当襟翼偏转时，在机翼后部、导流板和襟翼之间可形成特形双缝隙，从而能获得较大的升力。

飞机尾翼结构教学资料

飞机尾翼结构教学资料1尾翼结构概述尾翼用于保证飞机的纵向和航向的平衡与安定性，以及实施对飞机的纵向、俯仰和航向的操纵。

—般常规飞机的尾翼由水平尾翼和垂直尾翼两部分组成。

水平尾翼由水平安定面和升降舵组成；垂直尾翼由垂直安定面和方向舵组成。

升降舵和方向舵统称为舵面。

从本质上说尾翼的直接功用也是产生升力，因而尾翼的设计要求和构造与机翼十分类似，通常都是由骨架和蒙皮构成，但它们的表面尺寸—般较小，厚度较薄，在构造形式上有—些特点。

随着飞机的不断发展，为了改善跨声速和超声速飞行器在高速飞行中的纵向操纵性，如今许多超音速飞机(尤其是高性能的战斗机，如俄罗斯的苏-27、美国的F-15“鹰”战斗机等)都将水平尾翼设计成可偏转的整体，称为全动平尾。

(a)晋通尾翼布局 (b)T形尾布局图1-31 尾翼的典型布局2安定面的结构特点及布局安定面的结构和翼面基本相同，受力特性也相同。

但安定面不同于机翼结构设计的特点是安定而内很少有装载，故安定面完全可以按受力要求进行结构设计。

安定面的结构布局及承力系统的安排是否合适，对结构效率有重要影响。

同时尾翼的气动布局形式不同，安定面的结构布局与承力系统安排也有所不同。

普通尾翼与T形尾翼的典型布局如图1-31所示。

安定面常采用的结构布局形式有梁式、单块式、多墙式、整体式、全蜂窝式或混合式等。

轻型飞机的安定而大多采用双梁式（后梁为主)或一粱(后)一墙(前)式结构。

现代速度较高的飞机一般采用双梁(或多梁)、壁板和多肋的单块式结构。

使用多梁的目的是增大结构刚度，提高防颤振特性，例如，波音-747和波音-767的水平安定面和垂直安定而都是双梁加—辅助前梁(前墙)的双闭室结构。

现代的高速运输机还有采用由数根梁、密排翼肋和变厚度蒙皮组成的结构，其翼面不用桁条，这种形式的制造成本低、抗扭刚度高，尤其对防颤振有较好的效果。

这种设计已用于波音-707和波音-727的水平安定面上。

安定面通常将后梁设计成主梁，且在悬挂接头处布置有加强肋，如图1-32所示。

机翼尾翼设计

少阻力。图如下：
9．内翼后缘扩展：可以增加根部弦长，便于起落架布置，降低根部弦剖面升力系数，便于气动设计。如下图：
10．增升装置选择：
=
= 可以选择三缝襟翼和前缘缝翼结合。 11.副翼选择：根据统计，可取如下数据： S 副/S=0.05 c 副/c=0.20 L 副/L=0.25 偏角=30°
12．扰流片布置在后缘襟翼前面 13．燃油容积计算，根据公式： =22914.8kg 符合要求。
14．机翼到机身前头距离: X.25 m.a.c=46%xLFus=18.34m
三．尾翼 1．平尾外形参数：纵向机身容量参数：
=0.925
其中：
由纵向机身容量参数与平尾容量的关系：
可以得到：平尾容量 VH=3.5*32%=1.12
3．后掠角：Λ =25° 后掠角不能太多太小，变化如下图：.405 时阻力发散 M 大约是 0.81>0.8。
5．机翼参数如下：面积 S=147.6m2 展长 L= AR ∗ S=37.45m 弦长 =2.25m 气动弦长：前缘后掠角：平均气动弦长到翼根距离为 8.25m 机翼平面图如下： =4.18m =0.511 =5.63m
其中：c 为平尾弦长，t 为厚度
所以平尾图如下：
2．垂尾尾外形参数：航向机身容量参数：
=0.218
其中：
由航向机身容量参数与垂尾容量的关系：
可以得到：垂尾容量Vv=0.105 取尾臂力LV=50%LFUS=19.9m，AR=2.2，λ =0.7，χ =40° 由公式：
其中：机翼面积S=147.6M ，机翼展长bw=37.45m
2
可得： Sv/S=19.7%,垂尾面积 Sv=29.16m2,展长 l=8m， c 根=4.28m， c 尖=3m，垂尾 MAC=3.67m

第3章机翼、尾翼和机身的典型结构

(示图,运十机翼下表面有一大排减轻孔)
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3.1机翼与尾翼的功用设计要求和外载特点
二、尾翼的功用与设计要求
1.尾翼的功用
水平尾翼（平尾）：纵向（俯仰）安定性、纵向操纵性；正常式平尾包括水平安定面和升降舵
超音速飞机全动水平尾翼垂直尾翼：航向安定性、航向操纵性；
垂尾包括垂直安定面和方向舵
而它们相互之间固定不动，故研究它们之间力的传递时，可用静力平衡方法分析。
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3.1机翼与尾翼的功用设计要求和外载特点
机翼是一个薄壁盒段，即当机翼受载时，一般Y不在其刚心上，所以有垂直向上的趋势，且有弯和转动的趋势。其所以没有动，是因为机身限制了它，也即提供了约束（提供了支反力）。所以可认为机身是机翼的支持，机翼把载荷传给机身，最后达到总体平衡。
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3.2 机身的载荷特点
1. 机身上所受的载荷及承载方式
（1）装载引起的质量力（2）各部件传来的集中力（3）作用在飞机机身上的空气动力（4）机身结构的质量力
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3.2 机身的载荷特点
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3.2 机身的载荷特点
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3.2 机身的载荷特点
2.尾翼的设计要求
尾翼也是一个升力面，设计要求和构造与机翼类似
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3.1机翼与尾翼的功用设计要求和外载特点
三、外载特点
（1）分布气动力
整个翼面都有，吸力或压力，合力R可按机体坐标轴
分为Y和X，Y与X之比约为10:1
机翼盒段H与B之比约10:1 C从15%--5-6%

飞机结构ppt课件

后机身
通常包含货舱门、尾翼和起落架安装位置，要求具备足够的结构强度和刚度。
机身的结构形式
金属半硬式机体
01
采用金属材料制成，结构形式为半硬式，具有较好的刚度和稳
定性。
复合材料机体
02
采用复合材料制成，具有较高的比强度和比刚度，可减轻机身
重量。
混合式机体
03
采用金属和复合材料混合制成，结合了金属和复合材料的优点
转向装置
协助飞行员控制飞机滑行方向。
刹车装置
使飞机在地面滑行时能够减速。
轮毂和轮胎
支撑飞机重量，吸收地面摩擦力。
THANKS
感谢观看
，具有较高的结构性能。
机身的结构特点
材料
机身通常采用高强度铝合金、钛合金和复合材料等轻质材料，以减轻机身重量。
结构形式
机身的结构形式根据受力特点进行设计，常见的有梁式、板式和整体式等结构形式。
连接方式
机身各部分之间的连接方式根据材料和结构形式选择，常见的有焊接、铆接和胶接等连接方式。
05
起落架结构
率。
高强度材料
尾翼结构需要采用高强度材料，以承受飞行中的各种载荷和应力。
抗疲劳性能
尾翼结构需要具有良好的抗疲劳性能，以确保长期使用的可靠性和安全性。
04
机身结构
机身的功用和要求
概述
机身是飞机的主体结构，承载着乘客、货物和机组人员，并维持其在空中的稳定性和安全性。
功用
机身主要承受飞行中的气动力、发动机推力和其他附加载荷，同时作为其他飞机部件的安装基础。
尾翼的要求
尾翼的设计和制造需要满足强度、刚度、耐久性和轻量化的要求，以确保飞行的安全性和经济性。

现代飞机结构综合设计 ——机翼、尾翼设计

适应于超音速飞行的薄机翼飞机。战斗机、攻击机。
二、机翼结构型式的选择 2．不同结构型式损伤容限特性比较传力路线不宜过于集中．长桁—蒙皮加筋板单块式结构和厚蒙皮多墙式结构都可看成是分散传力结构布局。此时若壁板上长桁强一些，对提高壁板的止裂能力，并从而捉高壁板的剩余强度，延长裂纹扩展寿命均更为有利．

数量自由度
6 机翼前、后缘可动部分和尾翼、操纵面结构设计

二、尾翼和副翼结构设计

4．操纵面前缘缺口的补强
6 机翼前、后缘可动部分和尾翼、操纵面结构设计

二、尾翼和副翼结构设计

操纵面的气动补偿和气动平衡

铰链力矩

6．尾翼的防颤振设计
6 机翼前、后缘可动部分和尾翼、操纵面结构设计

二、尾翼和副翼结构设计

4 机翼结构元件设计

六、结构受集中载荷处的局部设计

(4)受轴力杆当轴线不连续时要附加其他杆，必要时要局部加强参与区内的受剪板。
4 机翼结构元件设计

六、结构受集中载荷处的局部设计

(5)一般说应不让板受垂直于板平面内的力，以防止出现平板受弯的不合理设计
飞艇吊舱的集中载荷由悬挂屏转换为分部载荷

一、机翼翼盒受力构件布置

1.壁板结构
壁板有长桁—蒙皮铆接组合式和整体壁板两种（在整体油箱区大多采用机械加工的整体蒙皮或整体壁板）
按等百比线布置：此时桁条本身无扭曲，制造方便 (等强度设计) 平行于前梁或后梁布置会使长桁扭机翼截面的扭转曲，影响装配
3 机翼主要受力构件布置

一、机翼翼盒受力构件布置

协调；元件的构型、尺寸、布局；结构布局主要以强度和损伤容限准则为基础，之后进行耐久性打样设计；理论图

飞机秘密档案——尾翼

飞机秘密档案——尾翼文/曾翔龙飞机的尾翼由水平尾翼（平尾）和垂直尾翼（垂尾）组成，根据水平尾翼和垂直尾翼的数量，以及这两部分的相对位置，形成了不同的尾翼类型，使飞机能够适应不同的飞行任务。

按垂直尾翼数量分类按水平尾翼数量分类垂直尾翼又称立尾，通常尾翼飞机按照垂直尾翼的数量可分为：单立尾飞机、双立尾飞机、三立尾飞机。

三立尾结构只停留在理论阶段，并无实际应用。

单立尾结构简单，可以由单立尾上的方向舵来完成飞机的偏航力矩（使得飞机在水平平面内发生改变的力矩），所以很多先进的战斗机如F-16、J-10、阵风战斗机等使用的都是单立尾结构。

不过，这种结构的尾翼承受不了太大的力，所以一些高机动性的战斗机无法采用单立尾结构。

水平尾翼装在飞机尾部的布局被称为“正常式”，水平尾翼位于机翼前方的被称为“鸭式”。

水平尾翼的数目不限于一个，也有双尾翼式，如F-14、F-18、F-35C 战斗机等。

不仅如此，在军用和民用飞机中还出现不少没有水平尾翼的无尾飞机，如幻影2000、协和号超音速客机等。

无尾飞机的俯仰平衡和操纵功能由机翼的升降副翼来承担。

由于取消了水平尾翼，所以飞机阻力较小、重量较轻，但它的缺点是安全的重心范围小。

按尾翼布局形式分类战斗机对机动性的要求较高，如果本身体积大、质量大，如重型战斗机，就只能采用双立尾来分担气动负荷。

多一个立尾就多一套机械控制系统，所以原则上只有在无法采用单立尾的情况下才考虑双立尾。

俄罗斯的Su-33、MG-31，美国的F-22、F-35等都采用了双立尾结构。

未来，Su-47、MG-144和T-50等双立尾战斗机也是俄罗斯战斗机的主要发展方向。

双立尾最主要是提高大攻角（迎角）时的机动性，单立尾在大攻角时因机身阻挡气流受干扰，会减弱和失掉机动操控能力，所以单立尾布局多采用腹鳍补救；双立尾在大攻角时则可避开机身干扰，因而可获得较好的大攻角机动能力。

双立尾可以提高操纵力矩（对偏航力矩的控制力），也就是在同样操纵力矩的情况下可以降低立尾的高度。

机翼尾翼总结

机翼尾翼总结1. 引言机翼和尾翼是飞机的关键部件，它们起到支撑、稳定和操控飞机的作用。

在设计和制造飞机时，机翼和尾翼的选择和优化非常重要。

本文将对机翼和尾翼的功能、构造和优化方法进行总结和分析。

2. 机翼机翼是飞机的主要承载部件，其形状和设计对飞机的性能具有重要影响。

以下是机翼的一些关键参数和特点：•翼展：机翼的横向跨度，范围从翼根到翼尖。

翼展越大，飞机的横向稳定性越好。

•翼型：机翼的横截面形状，常见的翼型有对称翼型和非对称翼型。

对称翼型适合低速飞行，而非对称翼型适合高速飞行。

•升力分布：机翼上升力的分布情况，影响飞机的升力和稳定性。

常见的升力分布形式有矩形翼、梯形翼和椭圆翼。

•扭转：机翼在飞行中可能发生的形变，会对机翼的升力和阻力产生影响。

合理的扭转设计可以减小阻力，提高机翼的性能。

•翼尖效应：机翼靠近翼尖的部分，由于气流的压缩和加速导致升力增加。

合理设计翼尖可以提高机翼的升力性能和减小阻力。

3. 尾翼尾翼是飞机的稳定性和操控性的关键部件，主要包括垂直尾翼和水平尾翼。

以下是尾翼的一些关键参数和特点：•垂直尾翼：位于飞机尾部的垂直翼面，主要用于稳定飞机的方向。

垂直尾翼的面积越大，飞机的方向稳定性越好。

•水平尾翼：位于飞机尾部的水平翼面，主要用于控制飞机的俯仰姿态。

水平尾翼的面积和形状对飞机的操控性能有重要影响。

•临界速度：飞机在不同速度下的最大可用尾翼面积。

超过临界速度，过高的尾翼面积可能导致尾翼失速，影响飞机的控制性能。

•尾翼布局：垂直尾翼和水平尾翼的相对位置和角度，影响飞机的稳定性和操控性能。

常见的尾翼布局包括T字形、V字形和单垂直尾翼。

4. 机翼和尾翼优化为了提高飞机的性能和效率，机翼和尾翼的优化是非常关键的工作。

以下是一些常见的机翼和尾翼优化方法：•翼型优化：通过改变翼型的形状和参数，可以提高机翼的升力和减小阻力。

常见的优化方法包括改变翼型厚度、弯度和前缘后掠角等。

•扭转优化：合理的扭转设计可以减小阻力，提高机翼的性能。

飞机副翼及尾翼结构和受力分析

翼梁－腹板式梁、管形梁翼肋－开有减轻孔
蒙皮－现代高速b) )。
后缘型材
通常在接头开口部位装有斜翼肋 (图3－1(c))，用斜翼肋、加强板和翼梁组成的盒形结构来承受开口部位的扭矩。
2．副翼与机翼连接
通常采用两个以上的副翼接头与机翼相连。连接的副翼接头中，至少应有一个接头是沿展向固定的，其余的接头沿展向应是可移动的。
2. 机动载荷操纵升降舵使飞机作机动飞行时，水平尾翼
承受的载荷，称为机动载荷。平衡载荷
机动载荷为了破坏原有的力矩平衡而偏转舵面时，所产生的载荷。
机动载荷随飞行速度的增大而增大，当飞行M数较大时，会达到相当大的数值，对于水平尾翼结构强度来说，它是一种主要的受力情况。
3．不对称载荷水平尾翼的不对称载荷，主要是在侧滑或横滚中产生的(图3－15)。
尾翼
垂直尾翼垂直安定面
方向舵
1. 对尾翼的主要要求：保证飞机平衡和具有必要的安定性及操纵性; 强度、刚度足够而重量轻; 尾翼载荷对机身的扭矩应尽可能小。
2．功用使飞机能保持俯仰和方向平衡，并使飞机具有俯仰和
方向安定性、操纵性。
3．配置方式尾翼在飞机上的配置方式有多种。它们是根据空气动
力性能和结构受力等方面的要求确定的。最普通的配置方式是将水平尾翼和垂直尾翼分别安排在机身尾部，如图3－10所示。
四、副翼结构中力的传递空气动力在副翼结构中的传递情况与在机翼结构中的传递情况相似：空气动力→蒙皮→翼肋→翼梁腹板机翼剪力由梁腹板承受；弯矩由梁缘条和有效宽度的蒙皮承受；扭矩由闭周缘蒙皮承受。
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五、副翼的剪力、弯矩和扭矩图
图3－6给出了三支点情况下副翼结构的剪力、弯矩和扭矩图。

尾翼设计(北航)PPT课件

• 尾力臂可以用机身长度的百分数来作初步的估算
• 对于发动机装在机翼上的飞机，尾翼力臂约为机身长度的 50~55%
• 对于发动机安装在后部的飞机，尾翼力臂约为机身长度的 45~50%
• 对采用主动控制技术的飞机，可将根据统计值算出的尾翼面积减小大约10%
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4.5.2 尾翼参数选择
• 对于V型尾翼的飞机，首先分别估算所需的水平和垂直尾翼尺寸，然后计算V型尾翼的总面积以提供与常规尾翼需要相同的面积； • V型尾翼的上反角应调整到所需的垂尾和平尾面积之比的平方根的反正切，该角度应接近45°
• 腹鳍可以防止大侧滑角，且不会被机翼尾迹淹没，还用于避免高速飞行中的航向不稳定性
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F/A-18E尾翼的错开
8
J-10的双腹鳍
平尾
CHT
LHT SHT CwSw
▪ LHT（Lh）-尾力臂
▪ SHT-平尾面积
鸭翼／全面积／外露面积
▪ Cw（bA） -机翼平均气动弦长
▪ Sw-机翼全面积
9
立尾
CVT
• 大迎角下，平尾失速，产生紊流尾迹，并以大约45 °的角度向上扩展。作为经验法则，方向舵至少应有三分之一必须在尾迹之外
6
• 为改出尾旋的尾翼布置（续）
• 将平尾上移也也可减小平尾尾迹对方向舵的影响，但需要提防上仰
• 背鳍因产生一个附着于垂尾上的涡而改善了大侧滑角下的尾翼效率，这可防止在尾旋中所遇到的那种大侧滑角，并在尾旋中增大方向舵操纵
3
• 双立尾可以把方向舵设置得离开飞机中心线，通常比具有同等面积的单垂尾重，但往往更有效，也直接减少了所需的高度
• 在大迎角下，双立尾可能被机翼或前机身挡住 • 双立尾外倾对隐身有较大好处，一般外倾角在

《飞机构造学》第7章

直轴和斜轴转轴式和定轴式
2）转轴位置，放在40%处 3）转轴式全动平尾的传力分析

转轴式平尾的轴和尾翼相连，由固定在转轴上的摇臂操纵转轴带动平尾偏转。弯矩剪力和轴力都要通过轴传递。前缘和后缘不参加受力中间段的刚度较大（单板式，根部做成梁式（管梁））
斜转轴全动平尾

前后墙的剪力传递给B、C点，再由ac和ab 传递给A点。扭矩由bc肋将剪流转化成一对方向相反的垂直力，然后由路算传递给转轴。梁上下表面的螺栓通过剪力对形成弯矩。

7.3 机翼结构的典型元件与典型受力型式
一、机翼结构的典型元件机翼典型元件组成：纵向元件有翼梁、长桁、墙（腹板）横向元件有翼肋（普通和加强）蒙皮
1蒙皮

蒙皮的直接功用是形成流线形的机翼外表面。减小阻力、光滑提高抗弯刚度，以减小飞行是的变形气动载荷直接作用在蒙皮上参与机翼总体受力（薄蒙皮抗扭，厚蒙皮抗拉）组合式和整体式（见图）
（3）平面板杆结构：宜承受作用在该平面内的载荷；板、杆间只能相互传递剪流。
机翼中常见的板杆结构：桁条、蒙皮组成的壁板结构。它能承受拉伸、压缩和剪切载荷，一般简化为受剪板和受轴力杆。
（4）平面梁：适于承受梁平面内的载荷
薄壁结构组合梁（图7-11）整体梁（图7-18（c））
（5）空间薄壁结构与厚壁筒：经过合理安排，可承受空间任意方向的力。
. 2长桁（桁条）

桁条是与蒙皮和翼肋相连的元件。有气动载荷参与整体受力（弯矩，主要受力件）和翼肋一起支撑蒙皮
3. 翼肋