飞机结构与系统
飞机结构与系统(第三章飞机翼面结构)
一些力学基本概念
按外力是否随时间变化分为：静载荷和动载荷。
静载荷：载荷缓慢地由零增加到某一定值后，就保持不变或变动很不显著，称为静载荷。 动载荷：载荷随时间变化，可分为交变载荷和冲击载荷。
一些力学基本概念
内力、截面法和应力的概念 内力： 由于变形引起的物体内部的附加力。 物体受外力作用后，由于变形，其内部各点均会发生相对位移，因而产生相互作用力。
一些力学基本概念
材料力学中对变形固体的三个基本假设：
1.连续性假设：
2.均匀性假设：
3.小变形假设：
一些力学基本概念
外力及其分类：
外力是外部物体对构件的作用力，包括外加载荷和约束反力。 按外力的作用方式分为：表面力和体积力。 表面力：作用于物体表面的力，又可分为分 布力和集中力 体积力：连续分布于物体内部各点上的力。如物体的重力和惯性力。
机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
3）机翼总体内力：
剪力 Q：Qn, Qh； 弯矩 M：Mn, Mh； 扭矩 Mt ；
机翼的外载特点
机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
机翼的外载特点
3）机翼总体内力：
由于阻力相对升力很小，其引起的剪力、弯矩常常可以忽略。
机翼、尾翼功用、设计要求及外载特点
翼面结构典型构件及受力特点
翼面结构的典型构件
机翼结构： 蒙皮 纵向骨架： 翼梁（缘条、腹板） 纵墙 桁条 横向骨架： 翼肋（普通肋、加强肋）
翼面结构典型构件及受力特点
机翼结构： 蒙皮 纵向骨架： 翼梁（缘条、腹板） 纵墙 桁条 横向骨架： 翼肋（普通肋、加强肋）
翼面结构的典型构件 机翼典型结构构件剖面
三、机翼的外载特点
飞机结构与系统(起落架系统)课件
03
起落架系统的关键技术与设计
起落架的材料与制造工艺
要点一
总结词
起落架材料需具备高强度、耐腐蚀、轻质等特点，常用的 材料包括铝合金、钛合金和复合材料等。制造工艺涉及精 密铸造、机械加工、焊接和复合材料成型等多种技术。
Hale Waihona Puke 要点二详细描述起落架是飞机的重要承力结构，需要承受飞机的重量和着 陆时的冲击载荷，因此要求材料具备高强度和耐腐蚀性。 铝合金、钛合金和复合材料等是目前广泛应用的起落架材 料。在制造过程中，精密铸造和机械加工技术用于形成复 杂形状的起落架部件，焊接技术用于将各个部件连接在一 起，而复合材料成型技术则用于制造复合材料起落架。
起落架系统的分类
01
02
03
按收放方式
前三点式起落架、后三点 式起落架。
按支柱结构
构架式起落架、支柱式起 落架。
按轮组布置
单轮式起落架、多轮式起 落架。
02
起落架系统的工作原理
起落架的收放
正常收起
当飞机准备起飞时，起落架通过液压 作动筒和机械连杆等机构，从机翼下 伸出到机腹下，支撑着飞机并承受着 飞机的重量。
起落架的疲劳寿命分析
总结词
考虑到飞机起落架承受循环载荷的特点，疲劳寿命分析是评估起落架可靠性的重要环节 。通过疲劳试验和损伤容限分析等方法，可以预测起落架的使用寿命并制定相应的维护
策略。
详细描述
飞机起落架在服役期间会承受大量的循环载荷，这种载荷会导致起落架材料的疲劳损伤 。为了评估起落架的可靠性，疲劳寿命分析是必不可少的环节。通过疲劳试验和损伤容 限分析等方法，可以了解起落架在不同循环载荷下的性能退化规律，预测其使用寿命，
起落架的刹车与滑行
飞机结构与系统(飞行操纵系统)课件
飞行操纵系统的历史与发展
历史
早期的飞机采用简单的机械式操纵系统，通过钢索、连杆等机械部件实现飞行员对翼面和舵面的直接控制。随着 技术的发展，液压式操纵系统和电传式操纵系统逐渐取代了机械式操纵系统。电传式操纵系统是目前最先进的飞 行操纵系统，具有更高的可靠性和灵活性。
可靠性预计与分配
根据系统各组成部分的可靠性数据，预计整个飞行操纵系统的可靠性，并根据需要将可靠 性指标分配给各个组件。这有助于确保系统整体性能达到预期要求。
可靠性试验与验证
通过进行各种可靠性试验和验证，如环境试验、寿命试验和功能试验等，评估飞行操纵系 统的可靠性。这些试验有助于发现潜在的问题和改进空间，从而提高系统的可靠性。
飞行操纵系统
飞机上用于传输飞行员操纵指令 并驱动飞行操纵面运动的整套装 置，包括机械、液压或电动系统 。
飞行操纵的力学原理
力矩平衡
飞机受到重力和气动力作用，通过调 整飞行操纵面，使飞机获得所需的俯 仰、偏航和滚转力矩，以保持或改变 飞行姿态。
稳定性与操纵性
飞机具有稳定性，即受到扰动后能够 恢复原姿态的趋势；同时具有操纵性 ，即通过操纵指令改变飞行姿态的能 力。
构；执行机构包括各翼面和舵面，根据传动机构的运动改变飞行姿态和轨迹。
分类
根据设计理念和实现方式的不同，飞行操纵系统可分为机械式操纵系统、液压式操纵系 统和电传式操纵系统。机械式操纵系统通过钢索、连杆等机械部件传递飞行员输入的力 或运动；液压式操纵系统通过液压传动方式传递力或运动；电传式操纵系统则通过传感
飞机结构与系统(飞行操纵系 统)课件
• 飞行操纵系统概述 • 飞行操纵系统的基本原理 • 现代飞行操纵系统的技术特点 • 飞行操纵系统的维护与检修 • 飞行操纵系统的安全与可靠性
飞机各个系统的组成及原理
一、外部机身机翼结构系统二、液压系统三、起落架系统四、飞机飞行操纵系统五、座舱环境控制系统六、飞机燃油系统七、飞机防火系统一、外部机身机翼结构系统1、外部机身机翼结构系统组成：机身机翼尾翼2、它们各自的特点和工作原理1)机身机身主要用来装载人员、货物、燃油、武器和机载设备，并通过它将机翼、尾翼、起落架等部件连成一个整体。
在轻型飞机和歼击机、强击机上，还常将发动机装在机身内。
2)机翼机翼是飞机上用来产生升力的主要部件，一般分为左右两个面。
机翼通常有平直翼、后掠翼、三角翼等。
机翼前后缘都保持基本平直的称平直翼，机翼前缘和后缘都向后掠称后掠翼，机翼平面形状成三角形的称三角翼，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。
左右机翼后缘各设一个副翼，飞行员利用副翼进行滚转操纵。
即飞行员向左压杆时，左机翼上的副翼向上偏转，左机翼升力下降；右机翼上的副翼下偏，右机翼升力增加，在两个机翼升力差作用下飞机向左滚转。
为了降低起飞离地速度和着陆接地速度，缩短起飞和着陆滑跑距离，左右机翼后缘还装有襟翼。
襟翼平时处于收上位置，起飞着陆时放下。
3)尾翼尾翼分垂直尾翼和水平尾翼两部分。
1.垂直尾翼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。
通常垂直尾翼后缘设有方向舵。
飞行员利用方向舵进行方向操纵。
当飞行员右蹬舵时，方向舵右偏，相对气流吹在垂尾上，使垂尾产生一个向左的侧力，此侧力相对于飞机重心产生一个使飞机机头右偏的力矩，从而使机头右偏。
同样，蹬左舵时，方向舵左偏，机头左偏。
某些高速飞机，没有独立的方向舵，整个垂尾跟着脚蹬操纵而偏转，称为全动垂尾。
2.水平尾翼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。
即飞行员拉杆时，升降舵上偏，相对气流吹向水平尾翼时，水平尾翼产生附加的负升力(向下的升力)，此力对飞机重心产生一个使机头上仰的力矩，从而使飞机抬头。
飞机结构与系统
飞机结构与系统飞机结构和系统是构成飞机的重要组成部分，它们确保飞机的安全性、可靠性和性能。
以下是飞机结构和系统的主要内容：1.飞机结构：飞机结构由机身、机翼、机尾、机舱等组成。
它们承受飞机自身的重量、飞行载荷和外界环境的影响，提供良好的气动特性和结构强度。
飞机结构通常由金属、复合材料等耐用材料构成，包括框架、蒙皮、加强结构和连接件。
2.动力系统：飞机的动力系统包括发动机、燃油系统和推进系统。
发动机负责提供推力，推动飞机前进。
燃油系统负责存储和供给燃料，以支持发动机的工作。
推进系统则包括推进器、涡轮风扇等，以增加发动机的效率和推力。
3.操纵系统：操纵系统用于控制飞机的操纵面，包括副翼、方向舵、升降舵和扰流板。
这些操纵面通过控制杆、脚踏板和操纵系统传递驾驶员的输入，实现对飞机姿态、方向和高度的控制。
4.电气系统：电气系统提供飞机所需的电力和电子设备工作所需的电能。
它包括起动系统、发电机、电池、电路保护和隔离设备，以及用于控制和监测飞机各个系统的电子设备和航空电子仪器。
5.环控系统：环境控制系统负责维持飞机内部的温度、湿度、压力和空气质量，在不同的气候条件下为乘客和机组人员提供舒适的工作和生活环境。
它包括空调系统、机舱通风系统和氧气系统。
6.降落装置：降落装置用于起飞和降落阶段的着陆。
它通常由起落架和轮胎组成，有时还包括减震装置、刹车系统和襟翼。
这些结构和系统在飞机设计和制造过程中密切相互关联，确保飞机的安全运行。
它们通过复杂的工程设计和测试，满足飞机性能、航空安全和乘客舒适度的要求。
飞机结构与系统
4.
主要应用于副翼和升降舵构造，也称为副翼平衡板
5. 和升降舵平衡板。
副翼平衡板
飞行操纵与传动机构
3. 内封补偿
三、舵面补偿装置
飞行操纵与传动机构
三、舵面补偿装置
4. 随动补偿片 安装在舵面后缘，
不能单独操纵。
飞行操纵与传动机构
三、舵面补偿装置
5. 反补偿片 多用于方向舵，与方
向舵同向偏转，以增加 方向舵效能。
1〕配平调整片
9.
舵面后缘的活动
小片，可以在飞行中操
纵。
10. 减少、消除操纵力；
11. 控制飞机姿态。
飞行操纵与传动机构
三、舵面补偿装置
6. 调整片
7.
2〕伺服调整片〔
操纵〕
8.
舵面后缘的活
动小片，直接和操纵系
统的操纵摇臂连接，驾
驶员直接操纵的不是舵
面，而是伺服调整片。
主操纵系统
一、副翼操纵系统 横向〔滚〕运动
求，稳定性缺乏； 7. 将人工操纵系统与自动控制系统结合，参加增稳系统。 8. 增稳系统操纵权限为 9. 舵面全权限的3%~6%。
飞行操纵系统概述
四、飞机主操纵系统的开展
5. 具有控制增稳功能的全助力操纵系统 • 将飞行员操纵驾驶杆的指令信号变换为电信号， 并经过一定处理后引入到增稳系统； • 可以较好解决操纵性和稳定性的矛盾； • 控制增稳权限增大到30%。
➢
飞机横滚稳定性强
于偏航稳定性时发生的的
横侧短周期振荡，是一种
同时既偏航又滚转的横航
向耦合运动。
主操纵系统
➢ 偏航阻尼器
四、方向舵操纵系统
• 偏航阻尼器系统使飞机沿飞机的偏航〔垂直〕轴 保持稳定。在飞行过程中，偏航阻尼器给出指令使 方向舵与飞行的偏航力矩成比例并与其相反的方向 挪动。这样可以保持不需要的偏航挪动为最小并使 飞行平滑。
飞机结构与系统（看几遍,背背就过）
飞机结构与系统（看⼏遍,背背就过）飞机的外载荷飞⾏时，作⽤在飞机上的外载荷主要有：重⼒、升⼒、阻⼒和推⼒ _分类：1. 飞机⽔平直线飞⾏时的外载荷2. 飞机做机动飞⾏时的外载荷（垂直平⾯、⽔平平⾯）3. 飞机受突风作⽤时的外载荷（垂直突风、⽔平突风）飞机的重⼼过载过载：作⽤在飞机某⽅向的除重⼒之外的外载荷与飞机重量的⽐值，称为飞机在该⽅向的飞机重⼼过载。
飞机的结构强度主要取决于y轴⽅向的过载n y=Y⁄G过载的意义通过过载值可求出飞机所受的实际载荷⼤⼩与其作⽤⽅向，便于设计飞机结构，检验其强度、刚度是否满⾜要求。
标志着飞机总体受外载荷的严重程度。
过载与速压最⼤使⽤过载：设计飞机时所规定的最⼤使⽤过载值，称为最⼤使⽤过载。
飞机在飞⾏中的过载值n y表⽰了飞机受⼒的⼤⼩。
通常把飞机在飞⾏中出现的过载值ny称为使⽤过载。
最⼤使⽤过载是在设计飞机时所规定的，它主要由飞机的机动飞⾏能⼒、飞机员的⽣理限制和飞⾏中因⽓流不稳定⽽可能受到的外载荷等因素确定的。
在某⼀个特定的⾼度，由于发动机的推⼒有限，所以所能达到的速度有限，因此所能达到的速压也就有限。
使⽤限制速压：通常规定某⼀⾼度H o上对应的最⼤q值为使⽤限制速压。
最⼤允许速压：飞机在下滑终了时容许获得的最⼤速压，称为最⼤允许速压（强度限制速压）。
最⼤允许速压⽐使⽤限制速压更加重要。
飞机飞⾏中不能超过规定的速压值，否则，飞机会由于强度、刚度不⾜⽽使蒙⽪产⽣过⼤的变形或者撕离⾻架，有时还可能引起副翼反效，机翼、尾翼颤振现象。
速压和过载的意义过载的⼤⼩⼀⼀飞机总体受⼒外载荷的严重程度速压的⼤⼩⼀⼀飞机表⾯所承受的局部⽓动载荷的严重程度因此，由最⼤使⽤过载和最⼤允许速压所确定的飞机强度和刚度，反映了飞机结构的承载能⼒。
飞⾏包线⼀系列飞⾏点的连线。
以包络线的形式表⽰允许航空器飞⾏的速度、⾼度范围。
同⼀翼型，机翼的迎⾓与升⼒系数⼀⼀对应。
要确定飞机的严重受载情况，就要同时考虑过载ny、速压q和升⼒系数Cy的⼤⼩。
飞机结构与系统
飞机结构与系统一、引言飞机结构与系统是飞机设计与制造中至关重要的一部分。
它涵盖了飞机的设计、材料选择、结构安全性、机载系统等多个方面。
本文将介绍飞机结构与系统的基本概念、主要组成部分以及设计原则。
二、飞机结构的基本概念1.主要组成部分–机身：飞机的主体结构，通常包括机头、机尾和机翼的连接部分。
–机翼：产生升力的关键部件，通常由主翼和副翼组成。
–尾翼：控制飞机姿态的部件，通常由水平尾翼和垂直尾翼组成。
–起落架：支撑飞机在地面行驶和起降的部件。
–发动机支架：固定安装发动机的结构。
2.结构材料–金属材料：如铝合金、钛合金等，常用于飞机的结构部件。
–复合材料：如碳纤维、玻璃纤维等，具有较高的强度和轻质化特性，广泛应用于现代飞机。
–纺织品：如织物、缝合线等，用于飞机内饰和安全带等部件。
三、飞机系统的主要组成部分1.动力系统–发动机：提供飞机所需的推力，通常有涡轮喷气发动机和涡桨发动机等类型。
–燃油系统：负责存储和供应燃油。
–冷却系统：确保发动机和其他关键部件的温度控制。
2.控制系统–飞行控制系统：包括飞行操纵系统、自动驾驶系统等，用于控制飞机的姿态和操纵。
–电气控制系统：用于飞机各个系统的电力供应和控制。
–液压控制系统：用于操纵和控制飞机的液压系统。
3.气源系统–压气机：用于提供机载气源，供应给相关系统使用。
4.辅助系统–环境控制系统：负责飞机的空调、供氧等工作。
–消防系统：用于应对可能发生的火灾事故。
–导航系统：用于飞机的导航和定位。
–通信系统：用于飞机与地面的通信。
四、飞机结构与系统的设计原则1.安全性：飞机结构与系统的设计必须满足航空器运行的安全要求，保证在各种工况下的结构安全和系统可靠性。
2.结构轻量化：采用轻质材料和合理的结构设计，以降低飞机自重，提高机载有效载荷和航程。
3.系统模块化：将飞机系统划分为独立的模块，并通过标准化接口进行连接，以方便维护和升级。
4.节能环保：优化动力系统和控制系统设计，降低燃料消耗和排放。
机舱设备飞机结构与系统
机舱设备飞机结构与系统机舱设备是指安装在飞机机舱内的各种设备和系统，包括飞行控制系统、导航系统、通信系统、仪表系统、防火系统、环境控制系统、安全系统等。
这些设备和系统在飞机的结构上有着重要的作用，保障了飞机的安全飞行和乘客的舒适体验。
首先，飞机的结构和系统是保证飞机安全飞行的基础。
飞机的结构包括机身、机翼、机尾、起落架等部分，这些组成了飞机的主要框架，能够承受飞行过程中的各种载荷和外界的作用力。
飞机的系统包括液压系统、电气系统、燃油系统等，这些系统提供了飞机运行所需的动力、能源和控制功能。
机身的结构和系统的设计必须符合严格的工程标准和安全要求，以确保飞机在各种复杂的飞行环境下能够稳定飞行并保证乘客的安全。
其次，飞机的结构和系统也直接影响了飞机的飞行性能。
飞机的结构和系统在设计上注重轻量化和高强度，以降低飞机的自重并提高飞行效率。
机翼的设计影响了飞机的升力和阻力，机身的设计影响了飞机的飞行稳定性和操纵性能，而发动机的位置和推力则决定了飞机的加速性能和爬升能力。
同时，飞机的系统还包括自动飞行控制系统、导航系统和通信系统等，这些系统使得飞机能够在不同的飞行阶段和不同的飞行条件下实现安全、准确和高效的飞行。
还有，飞机的机舱设备也影响了乘客的舒适体验。
飞机的环境控制系统可以调节机舱的温度、湿度和压力，使乘客在高空中也能够保持一个舒适的环境。
此外，飞机的仪表系统可以提供准确的飞行信息和引导，让乘客感受到安全和放心。
防火系统和安全系统则为乘客提供了必要的安全保护，确保他们在紧急情况下能够迅速疏散和获救。
总之，飞机的结构和系统是保证飞机安全飞行的基础，并直接影响飞机的飞行性能和乘客的舒适体验。
随着科技的不断发展，机舱设备也在不断更新和改进，以适应越来越高的飞行要求和乘客的需求。
《飞机结构与系统》课件
尾翼结构
01
尾翼是飞机的重要部件之一，其主要功能是提供方向控制和稳定性。
02
尾翼通常由垂直安定面、水平安定面和升降舵等组成，其结构设计需 要考虑到气动性能、强度和刚度等多个因素。
03
尾翼的形状和尺寸需要根据飞机的总体设计要求进行选择和优化，以 确保尾翼能够满足气动性能和结构性能的要求。
04
尾翼的结构设计还需要考虑到制造工艺和维修要求，以确保尾翼易于 制造、维修和使用。
飞机结构的设计要求
强度和刚度
满足飞行过程中的各种载荷要 求，保证飞机的安全性和稳定
性。
耐腐蚀性
能够承受各种环境因素，如大 气、水和化学物质等的影响。
重量和成本
尽可能减轻重量并降低成本， 以提高飞机的经济性和市场竞 争力。
可维护性和安全性
便于维护和检修，同时保证乘 客和机组人员的安全。
02
飞机机体结构
05
飞机安全性与可靠性
飞机安全性设计
安全性设计原则
应急设施设计
确保飞机在正常和异常情况下都能保 障乘员安全，遵循国际民航组织的安 全标准和建议。
为应对紧急情况，飞机上应配备紧急 出口、救生设施和氧气面罩等，以确 保乘员在紧急情况下能够迅速撤离。
结构安全设计
对飞机结构进行详细分析，确保其能 够承受飞行过程中的各种载荷和应力 ，防止因结构失效而引发安全事故。
机身结构
机身是飞机的主体结构，其主 要功能是装载乘客、货物和燃 料等，并承受飞机的各种载荷
。
机身通常由筒体、框架、蒙皮 等组成，其结构设计需要考虑 到强度、刚度和疲劳等多个因
素。
机身的形状和尺寸需要根据飞 机的总体设计要求进行选择和 优化，以确保机身能够满足气 动性能和结构性能的要求。
飞机结构与系统(起落架系统)课件
波音737起落架系统还包括了应急着陆滑行装置，用于在轮胎损坏或充气不足的情 况下提供额外的摩擦力。
空客A320起落架系统应用实例
空客A320起落架系统采用了碳 刹车和电子防滑装置，以提供 更好的制动性能和安全性。
该机型采用后掠式主起落架， 可提供更大的轮距和更好的地 面适应性。
飞机起落架系统的发展趋 势
轻量化设计
总结词
随着航空工业的发展，轻量化设计已成 为飞机起落架系统的重要趋势。
VS
详细描述
轻量化设计有助于减少飞机重量，降低油 耗，提高飞行效率。起落架系统作为飞机 的重要部分，其轻量化设计对于整个飞机 的性能提升具有重要意义。目前，采用先 进的材料和结构设计技术是实现起落架系 统轻量化的主要手段。
智能化控制
总结词
智能化控制技术为起落架系统的控制提供了新的解决方案。
详细描述
通过引入先进的传感器、控制器和执行机构，可以实现起落 架系统的智能化控制。这不仅可以提高起落架系统的稳定性 和可靠性，还可以降低飞行员的操作难度，提高飞行的安全性。
绿色环保设计
总结词
随着环保意识的提高，绿色环保设计在起落 架系统中的应用越来越广泛。
功能
支撑飞机重量，吸收地面冲击， 减缓着陆时的撞击力，实现起飞 和着陆滑行，以及在地面停放时 提供稳定性。
起落架系统的组成
01
02
03
04
主起落架
位于飞机重心附近，负责吸收 着陆时的冲击能量，并支撑机
体重量。
前起落架
位于机头下方，负责吸收地面 冲击，控制机头方向，以及在
滑行时提供转向能力。
减震装置
机舱设备飞机结构与系统.课件
04
飞机维护与安全
定期维护与检查
01
02
03
日常检查
每天对飞机进行例行检查 ，确保各项设备正常工作 。
定期维护
按照制造商的推荐，定期 对飞机进行深度维护和检 查，包括更换部件、润滑 等。
维修记录
详细记录每次维护和检查 的情况，方便追踪和管理 。
防冰与除冰系统
防冰与除冰系统概述
防冰与除冰系统用于防止和去除飞机机翼和尾翼上的冰层，以确保飞 机的安全飞行。
防冰与除冰系统的组成
防冰与除冰系统包括热空气防冰系统和电热防冰系统等。
防冰与除冰系统的工作原理
通过向机翼和尾翼的表面加热或通电，使冰层融化或脱落，以保持飞 机的气动外形。
防冰与除冰系统的维护与检查
液压系统的组成
液压系统包括液压油箱、液压泵、油滤、管道和各种控制 阀等组件。
液压系统Байду номын сангаас工作原理
通过液压泵将油箱中的液压油抽出，经过滤清器过滤后， 通过管道和控制阀传输到各个执行机构，以驱动飞机起落 架、襟翼等部件的运动。
液压系统的维护与检查
为确保液压系统的正常运行，需要定期检查液压油的油量 、清洁度和密封性，以及更换滤清器和密封件等。
现代飞机座椅的设计已经越来越注重人体工程学和舒适性，如可调节的靠背、可折叠的小桌板、更宽敞的腿部空 间等。未来，座椅设计还将进一步优化，如采用更柔软的材质、具备按摩功能、提供个性化调节等，以满足不同 乘客的需求，提高乘客的飞行舒适度。
更先进的通讯设备
总结词
随着无线通讯技术的发展，飞机上的通讯设备也在不断升级，以满足乘客在飞行过程中的通讯需求。
飞机结构与系统一精品PPT课件
飞机外载荷按其作用性质可分：
静载荷：载荷逐渐加到飞机结构上，或加到结构上以 后它的大小和方向不变或变化很小，这种载荷叫静载荷。
（3）结构的稳定性
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和一般（其他）结构项目。
重要结构项目是指一旦损坏，会破坏飞机结构的完 整性，且会危及飞机的安全性，如：机翼、尾翼、操纵 面及其系统、机身、发动机架、起落架及上述各部分有 关的主要连接构件等。
涡轮发动机飞机结构与系统ME-TA
济南职业学院航空教研室 胡宗义
• 涡轮发动机飞机结构与系统ME-TA信息 • 本书分上、下两册，上册分7章。 • 下册分为9章.
涡轮发动机飞机结构与系统（上）
第一章 飞机结构 第二章 液压系统 第三章 燃油系统 第四章 起落架系统
第五章 飞机操纵系统 第六章 空调系统 第七设备/设施与水系统
平衡方程：∑x=0 ∑Y=0
P0=D0
MA
L0=w
Xt
P0
yt
L0
MB
W D0
∑MZ=0 MA=MB 如果外载荷不满足平衡方程，飞机就会做变速
运动，速度的大小或方向会发生变化，改变原来
的飞行状态。
• 如：P0>D0，飞机会加速；L0>W，飞机会产生 向上的曲线飞行；MA≠MB,飞机会抬头或低头， 产生绕机体横轴Zt转动的角加速度等。
• 如图，飞机在某以高度上做水平匀速的巡航飞行，作 用在飞机上的外载荷有重力W、气动升力L0、气动阻力 D0和发动机推力P0。选机体坐标系（OXtYtZt）,并将外 载荷向坐标系原点--全机中心O简化，得到作用在重心
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 。
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溢流阀工作原理：利用液流压力和预定弹簧压力向平衡的原理实现压力控制
减压阀的工作原理：利用阀口节流降压
卸荷阀的工作原理：依靠降低定量泵的出口压力来实现卸荷
执行元件分为：旋转运动型（液压马达或液动机）和往复运动型（往复直线运动型（作动筒）、往复摇摆运动型（摆动缸））
绝对粘度分：动力粘度 和运动粘度
动力粘度：面积各为1m2并相距1m的2层流体，以1m/s的速度作相对运动时所产生的内摩擦力
泵分为定量泵和变量泵
齿轮泵是定量泵，分为外啮合式和内啮合式
柱塞泵是变量泵，分为轴向式（直轴式和斜轴式）和径向式
液压控制元件分为：方向控制元件、压力控制元件、流量控制元件
方向控制元件分为：单向阀（锥阀式和钢球式）、换向阀
（矿物油系工作液的润滑性好、腐蚀性小、化学安全性较好
不燃或难燃性油系分：水基液压油和合成液压油）
工作液的最主要的特性是：润滑性、粘度、容积弹性模数和其防火特性
液体的粘度是液体在单位速度梯度下流动时产生的剪切应力。它是液体抵抗液层之间发生剪切变形的能力，是衡量液体粘性的指标
粘度分为：绝对粘度和相对粘度
气源空气来自外涵道
空调空气来自外界大气
温度控制包括制冷和加温
制冷系统的形式：空气循环制冷系统（简单式、升压式、三轮式）、蒸发循环制冷系统
简单式空气循环制冷系统的工作原理：由发动机或座舱增压器引出的高温高压空气，先经过初级热交换器和第二级热交换器冷却，然后在涡轮中膨胀降温，供向座舱。在系统中，涡轮、初级和第二级热交换器串联在一条主供气管道上，而第二级热交换器又与风扇串联在一条冲压空气管道上，涡轮所驱动的风扇抽吸热交换器的冷却空气
过载定义：作用在飞机某方向的除重力之外的外载荷与飞机重量的比值，称为该方向的飞机重心过载
飞机的结构强度主要取决于y轴方向的过载ny
过载的定义：过载表示飞机的外载荷（除重力外）与飞机重力的关系，通过过载值可求出飞机所受的实际载荷大小与其作用方向，便于设计飞机结构，检验强度、刚度
过载的意义：飞机使用过载的大小，标志着飞机总体受外载荷的严重程度
翼梁：承受机翼的剪力和部分或全部弯矩
纵墙（包括腹板）：与蒙皮组成封闭的河段来承受机翼的扭矩
机翼的典型手里形式有：梁式、单块式、多腹板式或混合式等薄壁结构
疲劳寿命的分散性：
当剩余强度达到静强度是，就是过载
置信度：
液压传动是一种以液体为工作介质，利用液体惊讶能来完成传动功能的一种传动方式，也称容积式传动
简单的机械操纵系统（没有阻尼）分为：中央操纵机构和传动机构
中央操纵机构分为：手操纵机构（驾驶杆式和驾驶盘式）和脚操纵机构（脚蹬平放式和脚蹬立放式）
传动机构分为：软式、硬式、混合式
软式传动机构主要由钢索、滑轮等构件组成（弹性间隙）
硬式传动机构主要由传动杆、摇臂等构件组成（断丝）
混合式传动机构则由软式、硬式传动机构混合组成
在反行程伸张过程中，冷气放出能量，其中一部分转变成飞机的位能，另一部分也由油液高速流过小孔时的摩擦以及密封装置的摩擦转变为热能消散掉
油气式减震器，油是液压油，气是氮气
起落架位置指示与警告系统包括：灯光指示信号、机械指示信号、警告系统（灯光警告、音响警告）
地面防收安全措施：
1、起落架手柄不能直接扳动，防止由于维修人员的触碰而收起起落架
惯性传感器式防滞系统的工作原理：
电子式防滞系统的工作原理：轮速传感器感受机轮滚动速度，送到防滞控制器，防滞控制器根据轮速、飞行滑行速度计算机轮的滑移率，与理想滑移率比较，发出控制信号到防滞阀，连续控制到供向刹车装置的液压压力，使机轮的滑移率逼近理想滑移率，从而达到理想刹车效率
防滞系统的工作原理：储压器？刹车压力计量活门？液压保险
P173两个图
齿轮泵柱塞泵再看看
起落架配置形式：前三点式、后三点式、自行车式
起落架结构形式：构架式、支柱套筒式、摇臂式
油气式减震器工作原理：
正行程：飞机下沉而压缩减震器的过程
反行程：减震器伸张而顶起飞机的过程
在正行程压缩过程中，撞击动能的大部分由冷气吸收，其余则由油液高速流过小孔时的摩擦和密封装置等的摩擦转变为热能消散掉
作动筒：输入液压效率PQ，输出机械效率Fv
液压马达：输入机械效率Fv，输出液压效率PQ
作动筒的工作原理是当筒体固定时，若筒左腔输入工作液体，液体压力升高到足以克服外界负载时，活塞就开始享有运动。若连续不断地供给液体，则活塞以一定的速度连续运动
辅助元件包括：液压动箱、油滤、蓄能器、密封装置、液压支管，管接头等
P563图
火的种类：
第一类：A类火
第二类：B类火
第三类：C类火
部件过载=重心过载+附加过载
飞机所受外载荷：推力、阻力、升力、质量力
升力公式：
突风的方向向上时，升力增量为正；突风的方向向下时，升力增量为负
（ 为当量速度）
机身的分类：构架式、硬壳式、半硬壳式（桁梁式、桁条式）
飞行包线：一系列飞行点的连线。以包络线的形式表示允许航空那个气飞行的速度、高度范围
速压： 速压的大小，标志着飞机表面所承受的局部气动载荷的严重程度
用压源：反推装置、起落架、操纵系统
液压传动的基本原理：帕斯卡原理
液压传动的作用：对力进行放大
液压传动的4要素（按液压元件的功能划分液压系统的组成）：动力元件、执行元件、控制调节元件、辅助元件
液压泵的主要性能参数：额定压力、排量和流量、功率和效率
目前航空和地面各种设备的液压系统中，采用的工作液分为：矿物油系，不燃或难燃性油系
图：P448
特点：
1、涡轮输出功主要用来传动风扇，使其抽吸热交换器冷却的冲压空气，因此显著地改善了热交换器的性能
2、在地面停机及低马赫数飞行时，系统同样可以获得相应的制冷量
3、系统工作直接受发动机工期压力的影响，因此系统的制冷量随高度升高而逐渐变小
4、由于冷却涡轮端的风扇直接暴露在大气条件下，因此，当飞行高度增加时，外界空气密度降低，风扇端负荷减小，是冷却涡轮转数增加，到达一定高度时会发生超转，所以，这种系统使用高度受到一定限制
助力器的性能参数：灵敏性、稳定性、快速性
电传操纵系统是电Байду номын сангаас伺服
机翼颤震：飞机飞行中空气动力结构弹力性和惯性力之间的交互作用的现象
副翼反效：当副翼偏转所产生的空气动力使机翼发生扭转和弯曲的弹性变形。由弹性变形产生的附加空气动力形成横向气动力矩，它与副翼偏转而逆动，这一情况称为机翼反效
正向力矩跟速度2次方成正比，反向力矩跟速度4次方程正比
旅客机压力制度类型：
压力制度的定义：座舱压力随高度的变化关系
P518 737
飞机结冰最主要的因素是：过冷雨滴
过冷雨滴在飞机上冻结的原因：
1、受到了初激力
2、曲率变小
3、提供了冰核
4、超声波加速了自身形成冰核的过程
防冰分为：机械除冰系统、液体除冰系统、气热除冰系统、电热除冰系统
发动机整流罩用气热
风挡玻璃、各种探头、总温管、总压管、通排水口用电热
2、起落架手柄在地面不能扳到收上位
3、配有附加的安全装置——地面锁
前轮转弯系统是用压系统，闭环，是一套典型的机械—液压位置伺服系统
前轮转弯系统的组成：输入机构（手轮和脚蹬）、控制钢索、伺服活门、反馈钢索和转弯作动筒
前轮转弯系统的工作原理：当驾驶员转动手轮或蹬脚蹬时，控制信号通过控制钢索驱动伺服活门，打开油路，高压油到达两个转弯作动筒的不同腔，于是两个作动筒一个推一个拉，驱动前轮偏转，同时通过反馈钢索提供反馈信号，当反馈信号与空盒子信号偏差为零时，伺服活门回到中立位，此时，前路偏转角度与手轮输入量相对应，从而实现前轮转弯
速压影响因素：速度、密度
最大使用过载和最大允许速压所确定的飞机强度和刚度，反应了飞机结构的承载能力
P11图1.1-13
机翼结构的传力分析：外载荷——受力分析——强度校核
机翼的外载荷：部件集中质量力、机翼结构质量力、空气动力
分布质量力，集中质量力
刚心轴：机翼的每个截面上，都有一个特殊的点，当外力通过这一点是，不会使横截面转动，如果外力不通过这一点，机翼的横截面就会绕该点转动，这个特殊的点成为该横截面的刚心。机翼各截面刚心的连线成为机翼的刚心轴
油箱类型：硬油箱、软油箱、整体油箱
油箱配置：机翼主油箱、机身中央油箱、通气油箱、辅助油箱、配平油箱
加油方式：重力加油、压力加油
加油静电的抑制与消除：
1、提高航空燃油的导电率
2、严格控制燃油中的水分和杂质
3、接地与跨接
4、控制流速
5、采用摩擦生电量低的过滤元件
6、加油时避免湍流和溅射
气源系统：控制发动机引气的压力和温度
前轮转弯机构的功能：转弯、中立减摆、拖行释压
机轮由轮胎（内胎和外胎）、轮毂（固定轮缘式轮毂、可卸轮缘式轮毂、分离式轮毂）、（刹车装置）组成
正常刹车系统的组成：刹车储压器、正常刹车调压器、流量放大器
防滞刹车系统的组成：防滞传感器、防滞控制器、防滞控制阀
刹车装置：弯块式、胶囊式、圆盘式
圆盘式的特点：摩擦面积大，热容量大，容易维护
梁受拉和压（即弯）；橼条受拉或压；板件受剪
机翼的组成：纵向元件有翼梁、长桁、墙（腹板），横向元件有翼肋（普通翼肋和加强翼肋），以及包在纵、横元件组成的骨架外面的蒙皮
作用——
蒙皮：形成流线型的机翼外表面
长桁：支持蒙皮，防止在空气动力作用下产生过大的局部变形，并与蒙皮一起把空气动力传到翼肋上去
翼肋：构成并保持机翼的形状；把蒙皮和长桁传给它的空气动力载荷传递给翼梁腹板，而把空气动力形成的扭矩，通过铆钉以剪流的形式传递给蒙皮；支持蒙皮、长桁和翼梁腹板，提高他们的稳定性