飞机结构与系统第一章资料精要.ppt

涡轮发动机飞机结构与系统ME-TA 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. 第一章 飞机结构 1.1 飞机结构的基本概念 1.1.1 飞机外载荷及飞机结构承载能力 1.飞机外载荷 （1）飞机外载荷分类 飞机外载荷按其作用性质可分为： ?集中载荷：载荷集中作用在结构上的某一部位。如，通过接头作用在机翼结构上的发动机载荷、起落架载荷。 ?分布载荷：载荷分布作用在结构的某一范围内。如，作用在机体表面的气动载荷等。 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。 如，飞机停放时起落架承受的载荷；用千斤顶逐渐将飞机顶起，飞机结构承受的载荷都是静载荷。 ?动载荷：载荷突然加到飞机结构上，或者加到结构上以后，它的大小或方向有着明显变化，这种载荷叫动载荷。如，飞机着陆时起落架受到的地面撞击力；飞机在不平地面上滑跑时，产生颠簸，结构承受地面的作用力都是动载荷。 飞机外载荷按飞机所处状态又可分为： ?飞行时，作用在飞机上的外载荷； ?起飞、着陆、地面运动时，作用在飞机上的外载荷。 （2）飞行中飞机的外载荷及过载 1）飞行中飞机的外载荷 飞行中，作用在飞机上的外载荷有飞机重力、空气动力和发动机推力。当外载荷形成平衡力系时，飞机进行匀速直线运动，也就是定常飞行；外载荷不能形成平衡力系时，飞机进行变速运动，也就是非定常飞行。 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，得到作用在重心处的共点力系和抬头力矩MA，低头力矩MB。 飞机在匀速直线飞行，这些外载荷必须满足下列平衡方程：∑x=0 P0=D0 ∑Y=0 L0=w ∑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：P0D0，飞机会加速；L0W，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。 2)过载（载荷系数） ?过载的定义和物理意义 飞行中，作用在飞机上的外载荷的大小和方向可以用过载n表示。分为沿纵轴过载nx、沿立轴过载ny、沿横轴过载nz。飞行中变化比较大，对飞机结构强度影响比较大的过载是ny。一般说飞机过载就是指ny。 ny 的定义:作用在飞机上的升力L和飞机飞行重量W之比. 即 ny=L/w 飞机过载是代数值，不但有大小而且有正负。 过载的大小表示升力是飞机重量的 几倍；正负表示升力的方向。如： ny=3表示飞机升力是飞机重量的3倍， 正号表示升力指向Y轴的正方向。 ny=-0.5，表示飞机升力是飞机重量的0.5倍,负号表示升力指向y轴的负方向. 飞机过载按其产生的原因分为机动过载和突风过载。 随着飞机机动飞行而产生的过载，称为机动过载； 由于突风作用，飞机气动力大小变化而产生的过载，称为突风过载。 ?机动过载 飞机水平飞行时，因为L0=W，所以ny=L0/w=1; 当飞机机动飞行时，ny会发生较大的变化。 ?突风过载 大气中，空气对流造成的不稳定气流称为突风。 吹向飞机方向的不同又分为水平突风和垂直突风。 突风会改变气流相对飞机运动速度的大小和方向，从而改变飞机升力的大小。这一升力大小的变化用突风过载表示。 歼10可超极限飞9G ④部件过载 前面根据作用在飞机重心处升力L和飞机飞行重量W之比得出过载ny值，这个过载称为飞机重心过载，也叫全机过载。知道全机过载，就可以知道全机升力的大小和方向。 部件过载是研究飞机不同部位的过载值，它等于全机过载和附加过载的代数和。 （3）起飞、着陆、地面运动时，作用在飞机上的外载荷和起落架载荷系数 1）起飞、着陆、地面运动时，作用在飞机上的外载荷 这三种情况作用在飞机上的外载荷除了空气动力、飞机重力、发动机推力，还有地面对飞机的作用力。 2）起落架载荷系数 3）垂直载荷、水平载荷和侧向载荷 2.飞机结构的承载能力 飞机结构的承载能力表现在对飞机的使用限制和飞机结构承载余量两个方面。 （1）飞机在飞行中的使用限制 （2）飞机在地面上的使用限制 （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。