中国民航大学 民航概论第2章3 民用航空器-机体1
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第二章 民用航空器
第三节 机体
一、飞机的构造要求
对飞机构造的要求：
1.空气动力要求 2.强度、刚度要求
3.工艺要求
4.使用维护要求 5.安全性要求
二、飞机组成和功用
机身-机身用来装载人员物资和各种设备. 机翼-用来产生支持飞机重量的升力,使飞机能 在空中飞行. 尾翼-用来操纵飞机俯仰或偏转,并保证飞机能 平稳地飞行. 起落架-用于起飞 着陆滑跑和滑行,停放时支 撑飞机. 动力装臵-用来产生推力或者拉力,使飞机前进.
前三点式起落架
这种起落架有一个前支柱和两个主起落架。并且飞机的 重心在主起落架之前。在现代飞机中应用最为广泛的起 落架布臵形式就是前三点式。
前三点式起落架的优缺点 优点：
1.使飞机在地面运动的稳定性好，滑行中不容易偏转和 倒立 2.着陆时，只用后两个主轮接地，比较容易操纵 3.当飞机在地面运动时，机身与地面接近平行，飞行员 视界较好， 4.可以避免喷气发动机喷出的燃气损坏跑道。
3.分类
根据机翼在机身上安装的部位和形式，飞机可以 分为 上单翼飞机（安装在机身上部） 中单翼飞机（安装在机身中部） 下单翼飞机（安装在机身下方) 目前的民航运输机大部分为下单翼飞机
中单翼飞机
（多用于军用目的）
上单翼
下单翼
机翼的平面形状分类
平直翼
后掠翼
前掠翼（SHale Waihona Puke Baidu37“金雕”）
四个控制飞机气动性能的装臵
水平安定面
飞机的水平安定面就能够使飞机在俯仰方向上（即飞 机抬头或低头）具有静稳定性。水平安定面是水平尾翼中 的固定翼面部分。
而当飞机受到扰动抬头时，此时作用在水平安定面上 的气动力就会产生一个使飞机低头的力矩，使飞机恢复到 水平飞行姿态；同样，如果飞机低头，则水平安定面产生 的力矩就会使飞机抬头，直至恢复水平飞行为止。
3.尾翼
尾翼是飞机尾部的水平尾翼和垂直尾翼的统称. 垂直尾翼由固定的垂直安定面和可偏转的方向舵组成。 水平尾翼由固定的水平安定面和可偏转的升降舵组成。
垂直安定面
作用:是使飞机在偏航方向上（即飞机左转或右转）具有 静稳定性。
垂直安定面是垂直尾翼中的固定翼面部分。
当飞机受到气流的扰动，机头偏向左或右时，此时 作用在垂直安定面上的气动力就会产生一个与偏转方向 相反的力矩，使飞机恢复到原来的飞行姿态。而且一般 来说，飞机偏航得越厉害，垂直安定面所产生的恢复力 矩就越大
1.机身
机身的结构形式
机身通常由大梁、桁条、隔框和蒙皮等组成。 早期的低速飞机普遍采用构架式机身；
目前的飞机则广泛采用了薄壳式机身。
2.机翼
（1）功用： 产生升力 （主要作用） 使飞机具有横侧安定性和操纵性 安装发动机 起落架 油箱及其它设备
翼根 前缘
后缘
翼尖
（2）结构组成
翼梁.翼肋.桁条.蒙皮
缺点：
主要缺点是前起落架承受的载荷较大
自行车式起落架
自行车式起落架的两个主轮都在机身轴线上，飞行时直接 收入机身内，而只在左右机翼下各装一个较小的辅助轮。
多支柱式
（3）起落架的结构形式
（4）起落架减震装臵
组成:轮胎和减震器 功用：减震装臵可减小飞机在着陆接地和地面运动时所 受的撞击力，并减弱飞机的颠簸跳动。 减震原理:产生尽可能大的变形来吸收撞击动能,减少撞 击力;尽可能快地消散能量,使碰撞后的颠簸跳动迅速 停止.
（1）副翼
副翼位于机翼后缘的外侧或内侧，可以上下旋转，用 来操纵飞机的横滚。
目前有些高速飞机把副翼从机翼外侧移向靠近机身 的内侧，这种副翼 叫做内侧副翼。
（2）襟翼
装在机翼后缘的内侧，可以向外、向下伸出，这样就改 变了机翼的形状和大小。 在机翼上安装襟翼可以增加机翼面积，提高机翼的升 力系数，用于低速飞行时。襟翼的种类很多，常用的有简 单襟翼、分裂襟翼、开缝襟翼和后退襟翼等等。
（2）开上位锁
（3）放下起落架 （4）锁下位锁 （5）关舱门 应急收放系统
（6）刹车装臵
刹车装臵应能产生足够的刹车力矩，以保证获得高的 刹车效率，高的吸热和散热特性，并在规定的时间内吸收 和消耗完着陆滑跑时飞机的大部分动能。
现代飞机的刹车系统由以下分系统组成：正常刹 车系统、备用（应急）刹车系统、防滞刹车系统、停 留刹车系统。 飞机在着陆滑跑过程中，如果因刹车过猛而产生机轮 抱死的拖胎，不仅不能有效地缩短滑跑距离，而且会使轮 胎过度磨损甚至爆胎。所以，拖胎是应该竭力避免的。 防滞系统的功用是：在着陆滑跑过程中，是刹车压力 围绕着临界刹车压力的变化规律而变化，以获得最高的 刹车效率。
(3)缝翼
前缘缝翼是安装在基本机翼前缘的一段或者几段狭长 小翼，是靠增大翼型弯度来获得升力增加的一种增升装臵。
(4)扰流板
扰流板－是铰接在翼面上表面的板,向上打开时,增加机翼 的阻力,减少升力,使飞机能在空中迅速降低速度,在地面 压紧地面,以空气动力制动飞机.当一侧打开时,和副翼作 用类似,是一侧阻力上升,使飞机侧倾.
轮胎
轮胎分为高压轮胎（6～10kgf/cm2）、中压轮胎（3～ 6kgf/cm2）和低压轮胎（2～3kgf/cm2）
减震器
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。
（1）构成：
外筒； 隔板（阻尼
孔）；
（2）工作原理：
压缩行程
飞机接地前的位能 飞机接地撞击动能 气体内能增加
后三点式（重心在主轮之后），两个主轮对称安装在飞 机重心之前，尾轮位于飞机尾部。
优点 缺点 1.构造简单，重量轻； 1.方向稳定性差，飞机容易 打地转； 2.易于在螺旋桨飞机上布臵； 3.飞机停机角与最佳起飞迎 2.着陆必须三点接地，操纵 教困难； 角接近，易于起飞； 4.便于利用气动阻力使飞机 3.两点接地时可导致飞机 “跳跃”； 减速。 4.采用刹车装臵时，飞机可 发生倒立、翻筋斗现象。
活塞杆（内
筒）；
油液通过阻尼孔耗能
伸张行程
飞机位能 气体膨胀释放内能 油液通过阻尼孔耗能
下腔充有油液； 上腔充有压缩空 气/氮气。
（5）起落架收放系统
正常收放系统 工作原理： 起落装臵放下顺序： （1）开舱门 起落装臵收起顺序： （1）开舱门 （2）开下位锁 （3）收起落架 （4）锁上位锁 （5）关舱门
方向舵
方向舵是垂直尾翼中可操纵的翼面部分，其作用是 对飞机进行偏航操纵。
操纵原理:当飞机需要左转飞行时，驾驶员就会操纵方 向舵向左偏转，此时方向舵所受到的气动力就会产生 一个使机头向左偏转的力矩，飞机的航向也随之改变。 同样，如果驾驶员操纵方向舵向右偏转，飞机的机头 就会在气动力矩的作用下向右转。
固定式
可收放式
(1)起落架的主要作用
1. 承受飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时的重力;
2. 承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的撞击和
颠簸能量;
3. 滑跑与滑行时的制动;
4. 滑跑与滑行时操纵飞机。
(2)起落架的布臵形式
通常有三种：后三点式、前三点式、自行车式
后三点式起落架
目前这种形式的起落架主要应用于装有活塞式发动机的 轻型、超轻型低速飞机上。
升降舵
升降舵是水平尾翼中可操纵的翼面部分，其作用是对飞机 进行俯仰操纵。 当需要飞机抬头向上飞行时，驾驶员就会操纵升降舵 向上偏转，此时升降舵所受到的气动力就会产生一个抬头 的力矩，飞机就抬头向上了（如图所示）。反之，如果驾 驶员操纵升降舵向下偏转，飞机就会在气动力矩的作用下 低头。
4.起落架
起落架就是飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时用于 支撑飞机重力，承受相应载荷的装臵.
第三节 机体
一、飞机的构造要求
对飞机构造的要求：
1.空气动力要求 2.强度、刚度要求
3.工艺要求
4.使用维护要求 5.安全性要求
二、飞机组成和功用
机身-机身用来装载人员物资和各种设备. 机翼-用来产生支持飞机重量的升力,使飞机能 在空中飞行. 尾翼-用来操纵飞机俯仰或偏转,并保证飞机能 平稳地飞行. 起落架-用于起飞 着陆滑跑和滑行,停放时支 撑飞机. 动力装臵-用来产生推力或者拉力,使飞机前进.
前三点式起落架
这种起落架有一个前支柱和两个主起落架。并且飞机的 重心在主起落架之前。在现代飞机中应用最为广泛的起 落架布臵形式就是前三点式。
前三点式起落架的优缺点 优点：
1.使飞机在地面运动的稳定性好，滑行中不容易偏转和 倒立 2.着陆时，只用后两个主轮接地，比较容易操纵 3.当飞机在地面运动时，机身与地面接近平行，飞行员 视界较好， 4.可以避免喷气发动机喷出的燃气损坏跑道。
3.分类
根据机翼在机身上安装的部位和形式，飞机可以 分为 上单翼飞机（安装在机身上部） 中单翼飞机（安装在机身中部） 下单翼飞机（安装在机身下方) 目前的民航运输机大部分为下单翼飞机
中单翼飞机
（多用于军用目的）
上单翼
下单翼
机翼的平面形状分类
平直翼
后掠翼
前掠翼（SHale Waihona Puke Baidu37“金雕”）
四个控制飞机气动性能的装臵
水平安定面
飞机的水平安定面就能够使飞机在俯仰方向上（即飞 机抬头或低头）具有静稳定性。水平安定面是水平尾翼中 的固定翼面部分。
而当飞机受到扰动抬头时，此时作用在水平安定面上 的气动力就会产生一个使飞机低头的力矩，使飞机恢复到 水平飞行姿态；同样，如果飞机低头，则水平安定面产生 的力矩就会使飞机抬头，直至恢复水平飞行为止。
3.尾翼
尾翼是飞机尾部的水平尾翼和垂直尾翼的统称. 垂直尾翼由固定的垂直安定面和可偏转的方向舵组成。 水平尾翼由固定的水平安定面和可偏转的升降舵组成。
垂直安定面
作用:是使飞机在偏航方向上（即飞机左转或右转）具有 静稳定性。
垂直安定面是垂直尾翼中的固定翼面部分。
当飞机受到气流的扰动，机头偏向左或右时，此时 作用在垂直安定面上的气动力就会产生一个与偏转方向 相反的力矩，使飞机恢复到原来的飞行姿态。而且一般 来说，飞机偏航得越厉害，垂直安定面所产生的恢复力 矩就越大
1.机身
机身的结构形式
机身通常由大梁、桁条、隔框和蒙皮等组成。 早期的低速飞机普遍采用构架式机身；
目前的飞机则广泛采用了薄壳式机身。
2.机翼
（1）功用： 产生升力 （主要作用） 使飞机具有横侧安定性和操纵性 安装发动机 起落架 油箱及其它设备
翼根 前缘
后缘
翼尖
（2）结构组成
翼梁.翼肋.桁条.蒙皮
缺点：
主要缺点是前起落架承受的载荷较大
自行车式起落架
自行车式起落架的两个主轮都在机身轴线上，飞行时直接 收入机身内，而只在左右机翼下各装一个较小的辅助轮。
多支柱式
（3）起落架的结构形式
（4）起落架减震装臵
组成:轮胎和减震器 功用：减震装臵可减小飞机在着陆接地和地面运动时所 受的撞击力，并减弱飞机的颠簸跳动。 减震原理:产生尽可能大的变形来吸收撞击动能,减少撞 击力;尽可能快地消散能量,使碰撞后的颠簸跳动迅速 停止.
（1）副翼
副翼位于机翼后缘的外侧或内侧，可以上下旋转，用 来操纵飞机的横滚。
目前有些高速飞机把副翼从机翼外侧移向靠近机身 的内侧，这种副翼 叫做内侧副翼。
（2）襟翼
装在机翼后缘的内侧，可以向外、向下伸出，这样就改 变了机翼的形状和大小。 在机翼上安装襟翼可以增加机翼面积，提高机翼的升 力系数，用于低速飞行时。襟翼的种类很多，常用的有简 单襟翼、分裂襟翼、开缝襟翼和后退襟翼等等。
（2）开上位锁
（3）放下起落架 （4）锁下位锁 （5）关舱门 应急收放系统
（6）刹车装臵
刹车装臵应能产生足够的刹车力矩，以保证获得高的 刹车效率，高的吸热和散热特性，并在规定的时间内吸收 和消耗完着陆滑跑时飞机的大部分动能。
现代飞机的刹车系统由以下分系统组成：正常刹 车系统、备用（应急）刹车系统、防滞刹车系统、停 留刹车系统。 飞机在着陆滑跑过程中，如果因刹车过猛而产生机轮 抱死的拖胎，不仅不能有效地缩短滑跑距离，而且会使轮 胎过度磨损甚至爆胎。所以，拖胎是应该竭力避免的。 防滞系统的功用是：在着陆滑跑过程中，是刹车压力 围绕着临界刹车压力的变化规律而变化，以获得最高的 刹车效率。
(3)缝翼
前缘缝翼是安装在基本机翼前缘的一段或者几段狭长 小翼，是靠增大翼型弯度来获得升力增加的一种增升装臵。
(4)扰流板
扰流板－是铰接在翼面上表面的板,向上打开时,增加机翼 的阻力,减少升力,使飞机能在空中迅速降低速度,在地面 压紧地面,以空气动力制动飞机.当一侧打开时,和副翼作 用类似,是一侧阻力上升,使飞机侧倾.
轮胎
轮胎分为高压轮胎（6～10kgf/cm2）、中压轮胎（3～ 6kgf/cm2）和低压轮胎（2～3kgf/cm2）
减震器
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。
（1）构成：
外筒； 隔板（阻尼
孔）；
（2）工作原理：
压缩行程
飞机接地前的位能 飞机接地撞击动能 气体内能增加
后三点式（重心在主轮之后），两个主轮对称安装在飞 机重心之前，尾轮位于飞机尾部。
优点 缺点 1.构造简单，重量轻； 1.方向稳定性差，飞机容易 打地转； 2.易于在螺旋桨飞机上布臵； 3.飞机停机角与最佳起飞迎 2.着陆必须三点接地，操纵 教困难； 角接近，易于起飞； 4.便于利用气动阻力使飞机 3.两点接地时可导致飞机 “跳跃”； 减速。 4.采用刹车装臵时，飞机可 发生倒立、翻筋斗现象。
活塞杆（内
筒）；
油液通过阻尼孔耗能
伸张行程
飞机位能 气体膨胀释放内能 油液通过阻尼孔耗能
下腔充有油液； 上腔充有压缩空 气/氮气。
（5）起落架收放系统
正常收放系统 工作原理： 起落装臵放下顺序： （1）开舱门 起落装臵收起顺序： （1）开舱门 （2）开下位锁 （3）收起落架 （4）锁上位锁 （5）关舱门
方向舵
方向舵是垂直尾翼中可操纵的翼面部分，其作用是 对飞机进行偏航操纵。
操纵原理:当飞机需要左转飞行时，驾驶员就会操纵方 向舵向左偏转，此时方向舵所受到的气动力就会产生 一个使机头向左偏转的力矩，飞机的航向也随之改变。 同样，如果驾驶员操纵方向舵向右偏转，飞机的机头 就会在气动力矩的作用下向右转。
固定式
可收放式
(1)起落架的主要作用
1. 承受飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时的重力;
2. 承受、消耗和吸收飞机在着陆与地面运动时的撞击和
颠簸能量;
3. 滑跑与滑行时的制动;
4. 滑跑与滑行时操纵飞机。
(2)起落架的布臵形式
通常有三种：后三点式、前三点式、自行车式
后三点式起落架
目前这种形式的起落架主要应用于装有活塞式发动机的 轻型、超轻型低速飞机上。
升降舵
升降舵是水平尾翼中可操纵的翼面部分，其作用是对飞机 进行俯仰操纵。 当需要飞机抬头向上飞行时，驾驶员就会操纵升降舵 向上偏转，此时升降舵所受到的气动力就会产生一个抬头 的力矩，飞机就抬头向上了（如图所示）。反之，如果驾 驶员操纵升降舵向下偏转，飞机就会在气动力矩的作用下 低头。
4.起落架
起落架就是飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时用于 支撑飞机重力，承受相应载荷的装臵.