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飞机结构详细讲解

机翼机翼是飞机的重要部件之一，安装在机身上。其最主要作用是产生升力，同时也可以

在机翼内布置弹药仓和油箱，在飞行中可以收藏起落架。另外，在机翼上还安装有改善起飞

和着陆性能的襟翼和用于飞机横向操纵的副翼，有的还在机翼前缘装有缝翼等增加升力的装

置。

由于飞机是在空中飞行的，因此和一般的运输工具和机械相比，就有很大的不同。飞机的各

个组成部分要求在能够满足结构强度和刚度的情况下尽可能轻，机翼自然也不例外，加之机

翼是产生升力的主要部件，而且许多飞机的发动机也安装在机翼上或机翼下，因此所承受的

载荷就更大，这就需要机翼有很好的结构强度以承受这巨大的载荷，同时也要有很大的刚度

保证机翼在巨大载荷的作用下不会过分变形。

机翼的基本受力构件包括纵向骨架、横向骨架、蒙皮和接头。其中接头的作用是将机翼上的

载荷传递到机身上，而有些飞机整个就是一个大的飞翼，如B2隐形轰炸机则根本就没有接

头。以下是典型的梁式机翼的结构。

一、纵向骨架机翼的纵向骨架由翼梁、纵樯和桁条等组成，所谓纵向是指沿翼展方向，它

们都是沿翼展方向布置的。

*翼梁是最主要的纵向构件，它承受全部或大部分弯矩和剪力。翼梁一般由凸缘、腹

板和支柱构成（如图所示）。凸缘通常由锻造铝合金或高强度合金钢制成，腹板用硬铝合金

板材制成，与上下凸缘用螺钉或铆钉相连接。凸缘和腹板组成工字型梁，承受由外载荷转化

而成的弯矩和剪力。

*纵樯与翼梁十分相像，二者的区别在于纵樯的凸缘很弱并且不与机身相连，其长度有时仅

为翼展的一部分。纵樯通常布置在机翼的前后缘部分，与上下蒙皮相连，形成封闭盒段，承

受扭矩。靠后缘的纵樯还可以悬挂襟翼和副翼。

*桁条是用铝合金挤压或板材弯制而成，铆接在蒙皮内表面，支持蒙皮以提高其承载能力，

并共同将气动力分布载荷传给翼肋。

二、横向骨架机翼的横向骨架主要是指翼肋，而翼肋又包括普通翼肋和加强翼肋，横向是

指垂直于翼展的方向，它们的安装方向一般都垂直于机翼前缘。

*普通翼肋的作用是将纵向骨架和蒙皮连成一体，把由蒙皮和桁条传来的空气动力载荷传递

给翼梁，并保持翼剖面的形状。

*加强翼肋就是承受有集中载荷的翼肋。

随着现代航空技术的进步，新的飞行动力理论的应用，飞机机身的外形也呈现千姿百态，变

化多端，如隐身战斗机所使用的机翼和机身融为一体的翼身融合体；除去机身和尾翼的飞翼；

除去机翼的升力体机身；以汽车作为机身的汽车飞机等等。

三、蒙皮蒙皮是包围在机翼骨架外的维形构件，用粘接剂或铆钉固定于骨架上，形成

机翼的气动力外形。蒙皮除了形成和维持机翼的气动外形之外，还能够承受局部气动力。早

期低速飞机的蒙皮是布质的，而如今飞机的蒙皮多是用硬铝板材制成的金属蒙皮。

*按机翼的数量分类：可分为单翼机、双翼机、多翼机等；

*按机翼的平面形状分类：可分为平直翼、后掠翼、前掠翼、三角翼等等；

*按机翼的构造形式分类：可分为构架式、梁式、壁板式、整体式等等。

此外，机翼的剖面形状也是多种多样，随着生产技术以及流体力学的发展，从早期的平直

矩形机翼剖面到后来的流线形剖面、菱形剖面，机翼的升力性能越来越好，相反受到的空气

阻力越来越小，也就是说机翼的升力系数越来越大，相同面积的机翼所产生的升力就越来越

大。

尽管机翼的外形五花八门、多种多样，然而，不论采用什么样的形状，设计者都必须使飞机

具有良好的气动外形，并且使结构重量尽可能的轻。所谓良好的气动外形，是指升力大、阻

力小、稳定操纵性好。以下是用来衡量机翼气动外形的主要几何参数

翼展：翼展是指机翼左右翼尖之间的长度，一般用l表示。

翼弦：翼弦是指机翼沿机身方向的弦长。除了矩形机翼外，机翼不同地方的翼弦是不一

样的，有翼根弦长b0、翼尖弦长b1。一般常用的弦长参数为平均几何弦长bav，其计算方

法为：bav＝（b0＋b1）/2。

展弦比：翼展l和平均几何弦长bav的比值叫做展弦比，用λ表示，其计算公式可表示

为：λ＝l/bav。同时，展弦比也可以表示为翼展的平方于机翼面积的比值。展弦比越大，

机翼的升力系数越大，但阻力也增大，因此，高速飞机一般采用小展弦比的机翼。

后掠角：后掠角是指机翼与机身轴线的垂线之间的夹角。后掠角又包括前缘后掠角（机

翼前缘与机身轴线的垂线之间的夹角，一般用χ0表示）、后缘后掠角（机翼后缘与机身轴

线的垂线之间的夹角，一般用χ1表示）及1/4弦线后掠角（机翼1/4弦线与机身轴线的垂

线之间的夹角，一般用χ0.25表示）。如果飞机的