第1章飞机结构与设施2011

1、欢迎学习欢迎学习飞机系统第1章 飞机结构与设施 中中 国国 民民 航航 大大 学学空管学院空管学院朱承元朱承元1382079544713820795447飞机系统飞机系统课程学时安排课程学时安排主要为主要为现代民用飞机系统简明教程现代民用飞机系统简明教程总学时：总学时：72 学时学时课堂讲授（课堂讲授（1-14周）周） 54学时学时A320飞机飞机CBT教学实验课（教学实验课（14-18周）周） 18学时学时 （上机）（上机） 综合成绩组成：综合成绩组成：平时15%；实验课15%-25%；期末考试70%-60%1.1 绪绪 论论1.1.1飞机现状与分类飞机现状与分类1.1.2飞机的基本组成飞机

2、的基本组成1.1.3飞机主要功能系统飞机主要功能系统1.1.1飞机现状与分类飞机现状与分类民机现状民机现状波音（包括原麦道）系列波音（包括原麦道）系列 B707、B727、B737、B747、B757、B767、B777等等 MD90、95、11等等飞机现状飞机现状民机现状民机现状空客系列空客系列 A300、A318、A319、A320、A321、A330、A340、A380等等飞机现状飞机现状民机现状民机现状前苏联前苏联 图图154、图、图204、图、图144等等 安安2 、安、安12、安、安24、安、安124 、安、安225等等 伊尔伊尔76、62、18、14等等飞机现状飞机现状民机现状民

3、机现状国产民用飞机国产民用飞机 运运5、运、运7、运、运8、运、运12等等飞机分类飞机分类飞机按用途分类飞机按用途分类军机军机民机民机 运输机运输机 通用机通用机研究机研究机飞机的分类飞机的分类客机按性能特点分类客机按性能特点分类按航程分类按航程分类 短程（短程（5000KM）飞机的分类飞机的分类客机按性能特点分类客机按性能特点分类按客座数分类按客座数分类 小型（小型（200座）座）1.1.2飞机的基本组成飞机的基本组成机体机体机身机身装载人员、货物、设备装载人员、货物、设备连接机、尾翼连接机、尾翼飞机的基本组成飞机的基本组成机体机体机翼机翼产生升力产生升力装载燃油装载燃油安装发动机、起落架等

4、安装发动机、起落架等飞机的基本组成飞机的基本组成机体机体尾翼尾翼平衡、安定性、操纵性平衡、安定性、操纵性飞机的基本组成飞机的基本组成起落装置起落装置起落架起落架地面支撑、运动、减速地面支撑、运动、减速着陆减震着陆减震增升装置增升装置改善起降性能，缩短起降距离改善起降性能，缩短起降距离减速装置减速装置同上同上飞机的基本组成飞机的基本组成飞行操纵系统飞行操纵系统主操纵系统主操纵系统用于控制飞机姿态用于控制飞机姿态辅助操纵系统辅助操纵系统改善操纵性改善操纵性飞机的基本组成飞机的基本组成动力装置动力装置发动机发动机提供拉力或推力提供拉力或推力飞机燃油系统飞机燃油系统向发动机供油向发动机供油发动机控制和

5、仪表发动机控制和仪表飞机的基本组成飞机的基本组成飞机设备与设施飞机设备与设施保证安全、可靠、舒适保证安全、可靠、舒适包括包括特设特设液压液压空调空调紧急设备紧急设备1.1.3 飞机主要功能系统飞机主要功能系统操纵系统、自动飞行控制系统、通操纵系统、自动飞行控制系统、通信系统、导航系统、仪表系统、电信系统、导航系统、仪表系统、电气系统、燃油系统、起落架、动力气系统、燃油系统、起落架、动力装置等。装置等。飞机系统是指飞机上完成各项功能飞机系统是指飞机上完成各项功能的系统的总称，是本书将要介绍的的系统的总称，是本书将要介绍的内容。内容。1.1.4 飞机的整体构造认识飞机的整体构造认识1.2 飞机结构

6、1.2.1 飞机的主要组成 大多数飞机都是由机身、机翼、尾翼、起落装置和动力装置等五个主要部分组成 1.机身 机身的主要用于容纳机组人员、乘客、货物和机载设备等。另外，机身把机翼、尾翼、起落架和发动机等部件连接成一个整体。2.机翼 机翼是飞机产生升力的主要部件。通常机翼下方安装有起落架和发动机。 机翼大部分内部空间经密封后用作存放燃油的油箱。机翼上安装有襟翼、缝翼、副翼和扰流板。飞机的机翼 机翼的配置目前,除了个别低速飞机仍是双 翼机外，大多数是单翼机。单翼机的机翼在机身上的配置， 可分为上单翼, 中单翼和下单翼 三种型式。运输机为了获得较大的容机，一般 采用上单翼或下单翼。例如波音737 飞

7、机是下单翼。 飞机的机翼 机翼的形状 飞机机翼的切面形状称为翼型。翼剖面最前端的一点称为“前缘”，最后端的一点称为“后缘”。前缘与后缘之间的连线称为“翼 弦”，也称为“弦线”。翼弦或弦 线的长度称为弦长。以高亚音速马赫数飞行的民用 航空飞机多采用双凸形的翼型， 如波音737、747、757飞机的翼 型就是双凸形的。飞机的机翼 低速飞机多采用长方形的或椭圆 形的或梯形的。梯形机翼不但可 以减少诱导阻力，而且加工方便， 效果也比较好。高速飞机，特别 是超音速飞机采用后掠形或三角 形机翼。高亚音速马赫数飞行的民用航空 飞机多采用后掠形的翼型。飞机机翼两端之间的距离叫翼展。副翼 副翼的作用是：是机翼产

8、生滚转力矩，以保证飞机具有横侧操纵性。 副翼通常安装在机翼后缘外侧部分。襟翼、缝翼 两种增升装置，用于改善飞机的低速性能。在飞机起飞和降落时放出，可以缩短飞机的起降滑跑距离。扰流板 扰流板是铰接在机翼表面的板，它只可以上偏。打开扰流板，可以使机翼的升力减小，阻力增加。扰流板分为空中和地面扰流板。 副翼、襟翼、缝翼、扰流板 A320A3203.尾翼 尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼，水平尾翼由水平安定面和升降舵构成，垂直尾翼由垂直安定面和方向舵构成。水平安定面用于飞机的纵向配平。升降舵用于飞机的俯仰操纵。方向舵用于飞机的方向操纵。A320A3204.起落架 地面支撑、运动、减地面支撑、运动、减速、着陆

9、减震速、着陆减震5.动力装置提供拉力或推力提供拉力或推力此外，根据飞行操纵和执行任务的需要，在飞机上还装有各种仪表、通讯设备、领航设备、安全设备和空调系统，氧气系统等其它设备。 1.2.2 飞行操纵原理飞行操纵原理 飞机的纵向操纵飞机的纵向操纵是通过操纵驾驶杆或驾驶盘前、后运动控制升降舵来实现的。在飞行中向后拉杆，机头向上仰；向前推杆，机头下俯。 飞机的横向操纵飞机的横向操纵系统是通过操纵驾驶杆或驾驶盘左、右运动或转动控制副翼来实现的，在飞行中，向左压杆或逆时针方向旋转驾驶盘，飞机应向左横滚；向右压杆或顺时针方向旋转驾驶盘，飞机应向右横滚。 飞机的航向操纵飞机的航向操纵是通过脚镫控制方向舵来实

10、现的。在飞行中蹬右脚镫，机头应向右偏转，蹬左脚镫，机头应向左偏转。1.2.3 机身结构 对对机身结构的要求飞行中，要求机身具有良好的流线形、光滑的表面、合理的截面形状以及尽可能小的横截面积。机身结构必须具有足够的强度和刚度。 机身结构 机身的结构形式机身通常由大梁、桁条、隔框和蒙皮等组成。机身的结构形式也是随飞行速度的提高而不断改进的。早期的低速飞机普遍采用构架式机身；目前的飞机则广泛采用了薄壳式机身。 机身结构 构架式机身机身的承力构架都做成四缘条的立体构架 机身结构 薄壳式机身目前的机身结构，广泛采用了金属蒙皮，并将蒙皮与隔框、大梁、桁条牢固地铆接起来，成为一个受力的整体，称为薄壳式机身。

11、薄壳式机身结构受力时，相当于一根闭口截面的薄壁梁，所以也叫做梁式机身，如图所示。根据蒙皮参与承受弯矩的程度不同，薄壳式机身可分为桁梁式、桁条式（统称半硬壳式）和蒙皮式（又称硬壳式）三种。 机身结构 桁梁式机身桁梁式机身有根较强的大梁、弱的桁条、较薄的蒙皮和隔框等组成，如图所示。机身结构 桁条式机身其构造特点是纵向没有桁梁 。这种机身的桁条和蒙皮较强，受压稳定性较好，弯矩引起的轴向力全部由桁条和蒙皮承受。机身结构 蒙皮式机身蒙皮式机身没有大梁和桁条，只由蒙皮和隔框组成。这种机身的蒙皮很厚，稳定性很好，不仅能承受剪力和弯矩，而且能承受由弯矩引起的全部轴向力。 1.2.4 机翼的结构 机翼通常是由翼

12、梁、桁条、翼肋和蒙皮等构件组成的，如图所示。铆接方式。机翼的结构机翼的结构形式金属蒙皮的结构形式和夹层结构及整体结构的机翼。 金属蒙皮机翼 金属蒙皮的机翼结构，又可分为梁式和单块式两类。梁式机翼梁式机翼 梁式机翼通常有单梁式和双梁式两种。梁式机翼通常有单梁式和双梁式两种。 机翼的结构 夹层结构机翼 机翼的结构 整体结构机翼 1.2.5副翼和尾翼的结构 副翼的构造副翼的作用是：是机翼产生滚转力矩，以保证飞机具有横侧操纵性。它通常安装在机翼后缘外侧部分，现代高速飞机上也有安装在机翼后缘内侧的。副翼结构 组成:副翼通常由翼梁、翼肋、蒙皮和后缘型材组成。结构:由于副翼承受的弯矩不大，所以一般都做成没有

13、桁条的单梁式结构。现代高速飞机的副翼，为了较好的保持外形和增加抗扭刚度，都采用了金属蒙皮。 尾翼结构 尾翼的构造一般飞机的尾翼都有水平尾翼和垂直尾翼两部分组成。对尾翼的主要要求是： 保证飞机平衡和具有 必要的安定性及操纵 性；强度、刚度足够 而重量轻，尾翼载荷 对机身的扭矩应尽可 能小。 1. 3机身主要构件机身主要构件 一、增压密封舱一、增压密封舱 现代飞机大都采用现代飞机大都采用增压气密座舱增压气密座舱。增压座舱是将机身的一部分做成密封结构，增压座舱是将机身的一部分做成密封结构，从发动机的压气机中引出压缩空气，经空从发动机的压气机中引出压缩空气，经空调和压力自动调节装置后进入座舱，保证调和

14、压力自动调节装置后进入座舱，保证座舱内的压力按预定的规律变化。座舱内的压力按预定的规律变化。 二、舱门二、舱门 按照门的功能分为：按照门的功能分为：登机门、登机门、服务门、服务门、紧急出口窗门、紧急出口窗门、货舱门和检查口盖等。货舱门和检查口盖等。 飞机主要舱门的配置飞机主要舱门的配置 1-前登机门前登机门 2-前货舱面前货舱面 3-应急出口应急出口 4-中央货舱门中央货舱门 5-后登机门后登机门 6-尾锥上尾锥上门门 7-尾锥下门尾锥下门 8-后附件舱门后附件舱门 9-APU舱门舱门 10-后机身舱门后机身舱门 11-后货舱门后货舱门 12-中附件舱门中附件舱门 13-中登机门中登机门 14

15、-空调舱门空调舱门 15-电子舱后门电子舱后门16-电子舱下门电子舱下门 1.4 设备设备/设施设施 机舱设备和设施分为机舱设备和设施分为正常正常和和应急应急两两种。种。正常设备和设施正常设备和设施位于位于驾驶舱、客舱和货舱驾驶舱、客舱和货舱内内;应急设备和设施应急设备和设施分布在整架飞机上，包括分布在整架飞机上，包括陆上和海上救生设备陆上和海上救生设备。 1.4.1 正常设备正常设备/设施设施 一、驾驶舱一、驾驶舱驾驶舱内的正常设备驾驶舱内的正常设备/设施包括设施包括驾驶员座椅驾驶员座椅、观察员座椅观察员座椅和和其他杂项设备其他杂项设备。二、客舱二、客舱客舱内主要设备设施包括客舱内主要设备设

16、施包括旅客座椅旅客座椅、厨房厨房和和洗手间洗手间等。等。三、货舱三、货舱位于客舱之下。有位于客舱之下。有前货舱前货舱、后货舱后货舱和和散货舱散货舱。货舱为窒息式增压舱货舱为窒息式增压舱，货舱一旦起火，将因氧耗尽而自，货舱一旦起火，将因氧耗尽而自行熄灭。行熄灭。四、登机梯四、登机梯登机梯的用途是可以不用地面设备让乘客上下飞机。登机梯的用途是可以不用地面设备让乘客上下飞机。驾驶舱 A320A320顶板A320A320遮光板A320A320中央仪表A320A320中央操纵台 A320A320侧操纵台 A320A3201.4.2 应急设备应急设备/设施设施 应急设备和设施用于飞机在发生紧急情应急设备和

17、设施用于飞机在发生紧急情况时况时供乘务员救助乘客以及乘客自救供乘务员救助乘客以及乘客自救，包括包括陆上应急救生设备陆上应急救生设备和和水上应急救生水上应急救生设备。设备。 陆上应急救生设备陆上应急救生设备包括包括逃离滑梯逃离滑梯、救生绳救生绳、急救急救药箱药箱、手提氧气瓶手提氧气瓶和和扩音喇叭扩音喇叭等。等。 海上救生设备海上救生设备包括包括海上救生船组件海上救生船组件、救生衣组件救生衣组件和和应急救生电台应急救生电台（又称为紧急定位发射机）等，（又称为紧急定位发射机）等，还有可作个人飘浮用的机内还有可作个人飘浮用的机内各座椅的椅垫各座椅的椅垫等。等。 逃离滑梯逃离滑梯 在在应急着陆情况应急着

18、陆情况下，下，逃离滑梯充气并放下逃离滑梯充气并放下，使乘客，使乘客迅速脱离飞机，所有乘客应迅速脱离飞机，所有乘客应在在90秒内秒内从飞机上撤离。从飞机上撤离。 逃离滑梯逃离滑梯由由充气组件（滑梯体充气组件（滑梯体）、）、滑梯气滑梯气瓶瓶和和充气系统充气系统组成。组成。 1.5水水/污水系统污水系统 民用运输机民用运输机水系统水系统包括包括饮用水系统饮用水系统和和污污水系统。水系统。饮用水系统饮用水系统储存一定量的饮用水，并通过分配管储存一定量的饮用水，并通过分配管路输送到所有的厨房和厕所，供乘务员和旅客使路输送到所有的厨房和厕所，供乘务员和旅客使用。用。污水系统污水系统包括包括废水系统废水系统和和马桶污水系统马桶污水系统。 废水系统收集厨房和厕所洗手盆用过的废水和舱门门槛处的雨水，废水系统收集厨房