飞机结构设计报告——北航程小全

飞机结构设计报告

39051210齐士杰

本学期上了2节飞机结构设计设计现场课，

我从中学到了很多知识。在现场课上我们近

距离接触了许多飞机结构，下面我对

我们接触的飞机结构进行简单的分

析。

1右图所示为梁式翼面结构

主要的构造特点是蒙皮很薄，常用轻

质铝合金制作，纵向翼梁很强(有单

梁、双梁或多梁等布置)．纵向长桁较

少且弱，梁缘条的剖面与长桁相比要

大得多，当布置有一根纵梁时同时还

要布置有一根以上的纵墙。该型式的

机翼通常不作为一个整体，而是分成

左、右两个机翼，用几个梁、墙根部

传集中载荷的对接接头与机身连接。

薄蒙皮梁式翼面结构常用于早期的低

速飞机或现代农用飞机、运动飞机中，

这些飞机的翼面结构高度较大，梁作

为惟一传递总体弯矩的构件，在截面高

度较大处布置较强的梁。

2右图所示为翼肋

普通翼肋构造上的功用是维持机翼剖面

所需的形状。一般它与蒙皮、长桁相连，

机翼受气动载荷时，它以自身平面内的

刚度向蒙皮、长桁提供垂直方向的支持。

同时翼肋又沿周边支持在蒙皮和梁(或

墙)的腹板上，在翼肋受载时，由蒙皮、

腹板向翼肋提供各自平面内的支承剪

流。

加强翼肋虽也有上述作用，但其主要是用于承受并传递自身平面内的较大的集中载荷或由于结构不连续(如大开口处)引起的附加载荷。

3右图所示为铝蜂窝蒙皮

机身蒙皮在构造上的功用是构成机身的气动外形，并保持表面光滑，所以它承受局部空气动

力。蒙皮在机身总体受载中起很重要的作用。它承受两个平面内的剪力和扭矩；同时和长桁等一起组成壁板承受两个平面内弯矩引起的轴力，只是随构造型式的不同，机身承弯时它的作用大小不同。

4右图所示为机体结构

机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、

货物和各种设备；还可将飞机的其它部件如

尾翼、机翼及发动机等连接成一个整体。

桁梁式机身结构特点是有几根(如四根)桁

梁，桁梁的截面面积很大。在这类机身结构

上长桁的数量较少而且较弱，甚至长桁可以

不连续。蒙皮较薄。这种结构的机身，由弯

曲引起的轴向力主要由桁梁承受，蒙皮和长

桁只承受很小部分的轴力。剪力则全部由蒙

皮承受。

5发动机在飞机上的安装

涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机的安装

位置和固定。

这两类发动机在飞机上的安装位置相

似，可用涡轮喷气发动机作为代表。

一台涡轮喷气发动机多装在机身后段或

机身下部。这种方式有利于维护修理，只

要将机身后段拆卸开就行了；同时还可让

出机身短舱或前段的空间，以便容纳人员

和武器装备。

这种发动机安排方式主要用于战斗

机。

两台涡轮喷气发动机有几种安排方式。常

见的一种是把两台发动机各装在一只短舱

内，这种方式的优点是机身空间大，装载

的人员和设备多；对机翼能起减少载荷的作

用。但其构造比较复杂，而且还会增大阻力

和降低机翼的后掠作用。

6飞机蒙皮上的铆钉

普通飞机蒙皮采用2024铝合金制作，有特

殊要求的采用钢板。铆接工艺相当成熟，在

铆接时由于对铆钉的敲击，铆钉会产生变形

从而很好的将两个连接面结合在一起。由于

铆钉径向的变形也可以将铆钉孔填满，防止

缝隙产生。此外军用飞机比起民用飞机来，军用飞机的结构比同等民用飞机复杂、零部件多，同时由于战损率高而导致维护量大。使用大量铆接（飞机蒙皮）主要是便于拆解维护、局部更换受损件，提高飞机出勤率，飞机不可能作为一次性产品使用的。而民航飞机、运输机有大量的维修空间，蒙皮就可以很大。因此民用飞机上可以使用什么整体壁板而军用机上却从来没有这东西。当然大量使用铆接只限于飞机蒙皮机构，而飞机其他结构部分还是使用其他方式的多，比如说起落架焊接工艺就使用的相当的多。

在这门课的学习中，现场观察飞机结构让我们更深刻的了解了飞机的结构，希望以后有更多现场学习，提升自己对飞机结构认识的机会。