超轻型飞机结构设计

飞机构造学结课大作业超轻型飞机结构总体设计 目录一总体外形设计二机翼结构设计三机身结构设计四尾翼结构设计五起落架结构设计六连接处结构设计七设计心得与体会一 总体外形设计飞机主机翼采用中单翼布局，附加翼尖小翼。主翼接口放在机身重心附近，机翼内部布置储油箱和起落架的收纳藏。垂尾平尾采用平尾安装在垂尾上的后掠翼式布局，整体采用对称翼型。飞机采用前三点可收放式起落架，机身上设置整流罩减阻。二 机翼结构设计1. 机翼平直翼型 ： 低速气动特性良好，诱导阻力小，升阻比大。梯形结构： 制造工艺比较简单且诱导阻力比较小且结构重量轻。机翼翼尖有一定的后掠，能增加横向安定性。平凸翼型： 结构简单，便与生产，而且气动特性比较好。中单翼型 ： 干扰阻力最小，起落架高度相对降低，收藏所占空间也较小。翼尖小翼： 可增加飞机的飞行速度，飞行时间，减小了飞行阻力，减少油耗，翼尖涡流。 2. 翼梁 翼梁是飞机中的主要受力构件,它承受机翼的剪力和弯矩。翼梁主要由上、下缘条和腹板组成,缘条承受由弯矩而产生的拉,压轴向力;腹板承受剪切力。本次设计采用具有“工”字形剖面的腹板式翼梁。腹板式翼梁：相同的高度和同等的重量的情况下,带有立柱加强而腹板上无任何开孔,其强度最大。另外，这种结构的翼梁制造工艺简单,成本低，适用于超轻型飞机的设计与制造。3.纵墙 它是一根缘条很弱或无缘条的腹板式翼梁，位于机翼后缘的纵墙可用来连接副翼和襟翼。它不能承受弯矩,主要用来承受剪力,并与蒙皮构成闭室结构承受机翼扭矩。 4.翼肋构架式翼肋：由缘条,直支柱,斜支柱组成。用于结构高度较大的机翼上。普通翼肋 ：此种翼肋只承受气动载荷,形成并维持翼剖面形状,把蒙皮传给它的局部气动力传给翼梁腹板。加强翼肋： 主要用于传递和承受较大的集中载荷。其中缘条承受弯矩引起的轴力, 腹板受剪力作用。 5.蒙皮 蒙皮是包围在骨架外面保持机翼气动外形的构件。此次还参与机翼的总体受力。蒙皮与桁条和翼梁缘条共同承受由弯矩引起的轴向力的同时，还与翼梁腹板或纵墙形成的闭室承受扭矩。本次设计采用夹芯蒙皮。夹芯蒙皮： （1）刚度高，质量轻，气动表面质量好。（2）隔热效果好，保护内部设备。（3）耐疲劳性好，不易产生疲劳裂纹。（4）密封性好，减少密封环节三 机身结构设计普通隔框: 普通加强框的作用是保持机身外形,支持蒙皮,提高蒙皮的稳定性,以利于承受局部空气动力载荷。环式加强框: 用于机身与其它部件连接处,机身内部空间可以得到充分的利用。复合型薄壁式机身：金属蒙皮承受气动载荷，也同骨架一起承受机身弯扭剪作用力，材料分布利用合理，质量轻，空间利用率高，抗扭刚度和承受气动载荷能力强.四 尾翼结构设计尾翼是保持飞机的姿态用的、主要是保持飞机的横向和纵向的平衡或操纵。飞机的尾翼由水平尾翼和垂直尾翼组成。平尾由固定的水平安定面和可偏转的升降舵组成。垂直尾翼由固定的垂直定面和可偏转的方向陀组成。 平尾安装在垂尾上的后掠翼式布局: 可以较好地避开机翼产生的涡流影响，提高平尾的气动效率。五 起落架结构设计前三点起落架： （1）具有良好的方向稳定性。（2）刹车高效，不会“倒立”，滑跑距离短。（3）小于着路迎角高速着陆时不会发生“回跳”。（4）机身接近水平，乘员舒适；飞行员前方视野开阔，滑跑阻力小，起飞加速性好，灼热喷流对机场影响小。六 连接处结构设计垂直水平混合式连接：水平耳片承弯，垂直