1、BEA Confidential.|1第二章 民用航空器第三节 机体飞机的构造要求航空器的空气动力性能要求航空器在设计 制造上的重量 强度和刚度要求航空器的使用维护要求在工艺和经济方面飞机的各部分组成和功用机身-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.动力装置-用来产生推力或者拉力,使飞机前进.一机翼功用：1.产生升力（主要作用）2.使飞机具有横侧安定性和操纵性3.安装发动机 起落架 油箱及其它设备1.机翼的四个部分翼根前缘后缘翼尖2.分类 根据
2、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上单翼飞机 下单翼飞机中单翼飞机（多用于军用目的）机翼的平面形状分类机翼的平面形状分类1.平直翼平直翼后掠翼后掠翼前掠翼（前掠翼（S-37“金雕金雕”）3.几个机翼部件的名词解释安装角机翼装在机身上的角度，称为安装角。安装角向上或向下，称为上反角或下反角。一般上单翼飞机有一定的下反角，下单翼飞机具有一定的上反角。四个控制飞机气动性能的装置副翼装在机翼后缘外测或内侧，可以上下旋转，用来操纵飞机的侧倾。几种类型的副翼内侧副翼目前有些高速飞
3、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。这是因为机翼根部的抗扭刚度较大，把副翼移动到机翼内侧，可以减小副翼偏转时所引起的机翼扭转变形，改善副翼的操纵性能，提高飞机横侧操纵力，更好地满足高速飞机飞行的要求。混合副翼这种副翼是指分成内外两块的副翼，多用在跨音速或超音速飞机上。在低速飞行时，使用外侧副翼操纵；高速飞行时，则把外侧副翼锁在中立位置，而使用内侧副翼。采用混合副翼不但可以提高副翼的操纵效率，还可以改进飞机在不同速度范围内的操纵特性。升降副翼有些飞机由于安装操纵面的地方相对地减小，往往把副翼与其他操纵面合在一起，使它起两种作用。翼尖副翼翼尖副翼就是将翼尖做成全动式的，整
4、个翼尖可绕沿着翼展方向的轴线偏转。两边机翼上的翼尖副翼的偏转方向相反，即一边的前缘向上，另一边的则向下，就可起到增大一边机翼举力，减小另一边机翼举力的作用。襟副翼襟副翼这是一种把襟翼和副翼合并在一起的操纵面，常常使用在某些高速飞机上，当它向下偏转时可起襟翼的作用，因此称为襟副翼 2)襟翼装在机翼后缘的内侧，他可以向外、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。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。一般的襟翼均位于机翼后缘，靠近机身，在副翼的内侧。当襟翼下放时，升力增大，同时阻力也增大，因此一般用于起飞和着陆阶段，
5、以便获得较大的升力，减少起飞和着陆滑跑距离。3)缝翼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置。前缘缝翼的作用一是延缓机翼上的气流分离，提高了飞机的临界迎角，使得飞机在更大的迎角下才会发生失速；二是增大机翼的升力系数。其中增大临界迎角的作用是主要的。这种装置在大迎角下，特别是接近或超过基本机翼的临界迎角时才使用，因为只有在这种情况下，机翼上才会产生气流分离。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
6、上升,使飞机侧倾.装置实物图机翼的构造形式分类机翼的构造形式分类将机翼分为构架式、梁式、单块式以及整体壁板式。机翼结构的基本组成翼梁.翼肋.桁条.蒙皮机翼的结构形式金属蒙皮机翼1.梁式机翼2.单块式机翼夹层结构和整体结构机翼二 机身按照机身的功用，首先在使用方面，应要求它具有尽可能大的空间，使它的单位体积利用率最高，以便能装载更多的人和物资，同时连接必须安全可靠。应有良好的通风加温和隔音设备；视界必须广调，以利于飞机的起落。其次在气动方面，它的迎风面积应减小到最小，表面应光滑，形状应流线化而没有突角和缝隙，以便尽可能地减小阻力。另外，在保证有足够的强度、刚度和抗疲劳的能力情况下，应使它的重量最
7、轻。对于具有气密座舱的机身，抗疲劳的能力尤为重要。机身的结构形式构架式机身主要应用于小型或低速飞机薄壳式机身1.蒙皮式机身2.桁梁式机身3.桁条式机身机身的外形机身的外形怪机身图片三 尾翼尾翼是飞机尾部的水平尾翼和垂直尾翼的统称.垂直尾翼简称垂尾，也叫做立尾，安装在机身后部，是用来保持飞机在飞行中的稳定性和控制飞机的飞行姿态。垂直尾翼是使飞机在左右（偏航）方向具有一定的静稳定性，并控制飞机在左右（偏航）方向的运动。垂直尾翼由固定的垂直安定面垂直安定面和可偏转的方向舵方向舵组成。水平尾翼由固定的水平安定面和可偏转的升降舵组成。垂直安定面垂直安定面飞机的垂直安定面的作用是使飞机在偏航方向上（即飞机
8、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。当飞机沿直线作近似匀速直线运动飞行时，垂直安定面不会对飞机产生额外的力矩，但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。方向舵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。上面所说的情况是假设飞机作自由运动，而没有飞行员操纵。当我们需要控制飞机的航向时，飞行员就可以操纵垂直尾翼中的方向舵达到偏航的目的。方向舵的操纵原理:当飞机需要左转飞行时，驾驶员就会操纵
9、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。水平尾翼简称平尾，安装在机身后部，主要用于保持飞机在飞行中的稳定性和控制飞机的飞行姿态。尾翼的内部结构与机翼十分相似，通常都是由骨架和蒙皮构成，但它们的表面尺寸一般较小，厚度较薄，在构造形式上有一些特点。一般来说，水平尾翼由固定的水平安定面和可偏转的升降舵组成。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。当飞机水平飞行时，水平安定面不会对飞机产生额
10、外的力矩；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。升降舵上面所说的情况是假设飞机作自由运动，而没有飞行员操纵。当我们需要操纵飞机抬头或低头时，水平尾翼中的升降舵就会发生作用。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。对尾翼的主
11、要要求保证飞机平衡和具有必要的安定性及操纵性强度和刚度足够而重量轻尾翼载荷对机身的扭矩应尽可能小四.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，承受相应载荷的装置.固定式可收放式起落架的主要作用*承受飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时的重力；*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；*滑跑与滑行时的制动；*滑跑与滑行时操纵飞机。起落架的布置形式起落架的布置形式1)前三点式-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置形式就是前三点式。前三点式起落架的主要优点1.着陆简单，安全可靠。2.具有良
12、好的方向稳定性，侧风着陆时较安全。地面滑行时，操纵转弯较灵活3.无倒立危险，因而允许强烈制动，因此，可以减小着陆后的滑跑距离。前三点式起落架的缺点前起落架的安排较困难，尤其是对单发动机的飞机，机身前部剩余的空间很小。前起落架承受的载荷大、尺寸大、构造复杂，因而质量大。着陆滑跑时处于小迎角状态，因而不能充分利用空气阻力进行制动。在不平坦的跑道上滑行时，超越障碍(沟渠、土堆等)的能力也比较差 前轮会产生摆振现象，因此需要有防止摆震的设备和措施，这又增加了前轮的复杂程度和重量。2)后三点式起落架后三点式起落架后三点式起落架的结构简单，适合与低速飞机。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
13、型、超轻型低速飞机上。后三点式起落架优点一是在飞机上易于装置尾轮。与前轮相比，尾轮结构简单，尺寸、质量都较小；二是正常着陆时，三个机轮同时触地，这就意味着飞机在飘落(着陆过程的第四阶段)时的姿态与地面滑跑、停机时的姿态相同。也就是说，地面滑跑时具有较大的迎角，因此，可以利用较大的飞机阻力来进行减速，从而可以减小着陆时和滑跑距离。在大速度滑跑时，遇到前方撞击或强烈制动，容易发生倒立现象。如着陆时的实际速度大于规定值，则容易发生“跳跃”现象。在起飞、降落滑跑时是不稳定的。在停机、起、落滑跑时，前机身仰起，因而向下的视界不佳。自行车式起落架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
14、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。多支柱式起落架的结构形式构架式-多应用于轻型低速飞机和直升机.支柱套筒式摇臂式摇臂式起落架的主要特点机轮通过可转动的摇臂与减震器的活塞杆相连。减震器亦可以兼作承力支柱。这种形式的活塞只承受轴向力，不承受弯矩，因而密封性能好，可增大减震器的初压力以减小减霞器的尺寸，克服了支柱式的缺点，在现代飞机上得到了广泛的应用。摇臂式起落架的缺点是构造较复杂，接头受力较大，因此它在使用过程中的磨损亦较大。起落架减震装置组成:轮胎和减震器功用:减少飞机在着陆接地和地面运动时所受的撞击力,并减弱飞机因撞击而引起的颠簸跳动.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.
