现代飞机结构与总体设计ppt课件

❖ 通常垂直尾翼后缘设有方向舵，某些高速飞机，
没有独立的方向舵，整个垂尾跟着操纵而偏转， 称为全动垂尾。
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水平尾翼
飞机的结构
❖ 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。
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什么是飞机设计
❖飞机设计是指设计人员应用气动、结构、 动力、材料、工艺等学科知识通过分析综 合和创造思维，将设计要求转化为一组能 完整描述飞机的参数的过程
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什么是飞机设计
❖飞机研制过程 —五个阶段的划分方式
▪ 论证阶段 —研究设计新飞机的可行性
▪ 方案阶段 —设计出可行的飞机总体技术方案
▪ 工程研制阶段 —进行详细设计，提供图纸试制原型机
飞机结构与总体设计
蔡波
通航产品部
主要内容
❖1.现代飞机结构 ❖2.飞机总体设计
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航空发展历程
➢第一次有动力飞行
❖ 自从1903年12月17号，莱特兄弟的“飞行者”一号离开地 面的那刻起，人类已经开始把目光投向天空，此后的一百多 年来，这片领域已经发生了翻天覆地的变化。
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航空发展历程
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航空发展历程
也有三、四或六叶的。
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飞机的结构
发动机的分类
二 涡轮喷气发动机： ❖ 又称空气涡轮喷气发动机，简称“涡喷” ❖ 以空气为氧化剂，靠喷管高速喷出的燃气产生反
作用推力的燃气涡轮航空发动机，。 ❖ 组成：压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管。推力用
牛或千克表示。
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飞机的结构
发动机的分类
三 涡轮螺旋桨发动机： ❖从涡喷发动机派生而来 ❖涡轮螺旋桨发动机是一种由螺旋桨提供拉力和喷气
❖发动机被称为飞机的心脏
❖动力装置除发动机外，还包括一系列保证发动机正 常工作的系统，如燃油供应系统、冷却系统、润滑 系统、点火系统等
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飞机的结构
发动机的分类
一 航空活塞式发动机: ❖ 是一种以汽油作燃料的四冲程内燃机。 ❖ 按冷却方式，活塞式发动机可分为液冷式和气冷
式两种。 ❖ 螺旋桨为活塞发动机飞机提供拉力。它有二叶的，
反作用提供推力的燃气涡轮航空发动机。
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飞机的结构
发动机的分类
四 涡轮风扇发动机， ❖ 也是从涡喷发动机派生而来，由喷管排出燃气和
风扇排出空气共同产生反作用推力的燃气涡轮航 空发动机。 ❖ 推力由两部分组成：喷管中高速喷出的燃气；风 扇推动的空气反作用力。 ❖ 特点是推力大，耗油省。常用于现代客机、运输 机、战斗机、轰炸机。
❖ 还将飞机的各个部件接成一个整体，组成了一架飞 机。有的飞机的起落架支柱也固定在机身上。
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飞机的结构
机身的外形
❖ 机身的侧面外形为拉长的流线体 ❖ 机身的剖面形状有圆、椭圆、方、梯形等，它们
适合不同用途和速度范围的飞机。 ❖ 例如，低速飞机可用方形，具有气密座舱的高亚
音速大型客机多用圆形或椭圆形。
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飞机的结构
发动机的分类
五 涡轮轴发动机 ❖ 涡轮轴发动机是一种将燃气通过动力涡轮输出轴
功率的燃气涡轮航空发动机。 ❖ 它从涡喷发动机派生而来，涡轮轴发动机是直升
机的动力装置。
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飞机的结构
发动机的分类
其他类型的发动机 ❖ 火箭发动机 ❖ 冲压发动机 ❖ 原子能航空发动机等。
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涡 轮 喷 气 发 动 机
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飞机的结构
从系统的角度划分：
❖ 1.动力系统 ❖ 2.操纵系统 ❖ 3.液压系统 ❖ 4.燃油系统 ❖ 5.起落架系统 ❖ 6.自动飞行控制系统
❖ 7.空调系统 ❖ 8.氧气系统 ❖ 9.防冰排雨系统 ❖ 10.防火系统 ❖ 11.应急救生系统 ❖ 12.机载设备
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飞机的结构 从部件的角度划分：
❖ 起落架占飞机起飞重量的3-6%（结构重量的815%）和全机成本的2%左右。
❖ 起落架有可收放和不可收放两种
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飞机的结构
起落架的分类
后三点式起落架
按布置分类
前三点式起落架 自行车式起落架
多支柱式起落架
按结构结构分类
构架式起落架 摇臂式起落架 支柱式起落架
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动力装置
飞机的结构
❖动力装置的作用就是提供动力。
❖ 机翼上还可安装发动机、起落架、副油箱和挂载 武器，机翼本身也是飞机的一个很主要的储油部 件。
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飞机的结构
副翼和襟翼：
❖副翼和襟翼起的是操纵作用 ❖操纵副翼可控制飞机的滚转 ❖操纵襟翼可以改变飞机的升力
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机翼的结构
飞机的结构
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F-14 “熊猫”
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飞机的结构
机身
❖ 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。
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水平尾翼
飞机的结构
❖全动平尾，水平安定面与升降舵合为一体。其操纵 原理与升降舵相同。
❖差动平尾。
❖水平尾翼在机翼前边的飞机叫鸭式飞机。这时水平 尾翼又称为鸭翼或前翼。
❖现在有些飞机还采用了三翼面的布局方法，也就是 说既有机翼前面的前翼，也有机翼后面的水平尾翼。
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Hale Waihona Puke 飞机的结构起落装置
❖ 飞机起落架的功能是支撑飞机的重量，在着陆接 地时安全吸收能量。
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飞机的结构
尾翼 ❖ 分垂直尾翼和水平尾翼两部分。
❖ 水平尾翼由固定的水平定面和可动的升降舵组成。 垂直尾翼则包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。
❖ 尾翼的主要功用是用来操纵飞机俯仰和偏转，并 保证飞机能平稳地飞行。
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垂直尾翼
飞机的结构
❖ 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。
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涡轮风扇发动机
涡轮螺桨发动机
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涡轮轴发动机
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飞机的飞行原理
升力的产生
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什么是飞机设计
❖所谓设计，便是创制某一产品之前的构思 和体现这一构思结果的过程
❖工程设计是指设计人员应用自然规律，通 过分析、综合和创造思维将设计要求（系 统要求）转化为一组能完整描述系统的参 数（文档或图纸）的活动过程
❖ 飞机由以下几个主要部分组成：机翼、机身、尾 翼、起落装置和动力装置。
❖ 自飞机诞生以来，不管飞机的结构形式如何改进， 类型如何增多，但到目前为止，除了极少数特殊 形式飞机之外，它的构成没有变化
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ba ck
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机翼：
飞机的结构
❖ 机翼的主要作用：1、产生升力；2、起一定的稳 定和操纵作用。
❖ 机翼通常分为平直翼、后掠翼、三角翼等。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。