第1章飞机结构特点

1、授课人：杨天贺一、本课程的性质、内容和任务 本课程是介绍飞机结构修理的一门主要的专主要的专业技术课程。业技术课程。 本课程的主要任务是介绍飞机的主要结构及飞机的主要结构及其受力特点、飞机结构的损伤及其检测、飞机结其受力特点、飞机结构的损伤及其检测、飞机结构修理准则构修理准则, ,飞机部件故障诊断的方法与流程飞机部件故障诊断的方法与流程，使学生对飞机结构修理的理论知识有一定的了解。使学生对飞机结构修理的理论知识有一定的了解。 平时成绩和一篇关于机务维修的平时成绩和一篇关于机务维修的20002000字论文字论文占占30%30%。6 6月月1010号提交。期末卷面占号提交。期末卷面占70%70%。二

2、、飞机结构的含义 结构结构通常由几个到几千个零件组合在一起构成。组成结构的各零件相互之间没有相对的运动。 飞机结构飞机结构是指飞机能够承受和传递载荷的受力结构，它包含机身、机翼、尾翼、起落架、发动机短舱和机械操纵系统等受力结构。 像机身、机翼这样的大结构，可称为部件结部件结构构。 机身沿机身纵向或者机翼沿翼展方向可分成几个大段，这样的一大段结构通常称为组件结构组件结构。 零件零件为不需要做装配的基本单元； 构件构件则由很少几个零件装配而成。 零件和构件也常统称为零构件零构件。 零构件在飞机结构中作为有一定功用的基本单元时，也常称为元件元件。 飞机上只用以维持外形或仅供装饰用的元件不应包括在结构

3、内。 另外，若按材料来分，飞机结构还可分为金属结构和复合材料结构两大类。本书所讨论的是飞机的金属结构。三、飞机结构修理工作的类型 计划性的修理工作 例行的、 常规的工作。 飞机结构 修理工作 临时性的修理工作飞机受到意外 损伤时进行。四、飞机结构修理的基本要求 修理飞机结构时应满足下列基本要求： 1恢复原结构的强度、刚度和抗疲劳性能； 2恢复原结构的空气动力性能； 3恢复原结构的防腐性能； 4尽可能少地增加重量； 5修理时间短、费用低。五、飞机结构修理的基本程序 第一步是检查损伤处，确定损伤的程度和类型； 第二步是根据损伤的程度、类型及其位置，同时依据相应的飞机结构修理手册，确定修理工艺以及编

4、制修理工艺卡； 第三步按修理工艺卡实施修理，使之达到规定的要求。六、我国民航飞机结构修理工作现状、地位及前景 飞机结构修理工作主要是在有能力进行C检或C检以上的大型民航飞机维修厂（基地）进行。 中小型民航飞机维修厂（站）只作一些少量的、简单的飞机结构修理工作。 民航飞机结构修理工作的主要内容是对民航飞机各类损伤的钣金结构件和复合材料构件进行修理使之恢复原有的功能并符合适航要求。它主要包括对机身、机翼和尾翼的结构件（如梁、桁条、隔框、蒙皮等）、各类舱门和燃油箱等的修理。六、我国民航飞机结构修理工作现状、地位及前景 在进行飞机结构修理工作时，一般需对构件进行拆卸、检查、清洁、除腐等工作。 如发现构

5、件由于腐蚀、磨损、碰伤等损伤超出允许范围，修理工作就按飞机结构修理手册（即SRM）规定的工艺进行。 如果修理范围超出SRM规定的范围，则该修理方案（工艺）需报飞机生产厂家和适航当局批准后才可实施。 在进行飞机结构修理工作时，还常常需无损探伤、机加工、热处理和表面处理等其他工种配合。六、我国民航飞机结构修理工作现状、地位及前景 民航飞机结构修理工作在飞机维修工作中占有很重要的地位。一般来说，飞机结构钣金修理约占飞机总修理工时的2030；复合材料修理约占飞机总修理工时的35。 飞机结构修理人员主要集中在各航空公司的飞机维修基地（航空维修厂）和大型的飞机维修工程公司。 目前，与世界先进、发达的国家相

6、比，我国的民航事业仍处于发展阶段，而且民航事业将有着很大的发展空间。 首先，随着我国的经济发展，民航飞机将会越来越多，飞机增多则意味着飞机结构的修理工作量也将会随之增多； 其次，伴随着我国现有民航飞机机龄的增长，民航飞机结构修理工作也将会随之大大增加； 再者，随着先进复合材料在民航飞机上应用的增多，其新的修理工艺不断涌现，使复合材料的修理工作量也不断增加。 还有一个重要因素，就是国内民航飞机维修力量不断地提高和增强使原来不能修理的飞机结构修理项目或者原来需送国外修理的飞机结构修理项目变得可由自己修理了。11 飞机结构形式 一、飞机的组成（见图一、飞机的组成（见图1 1） 飞机结构：飞机结构：

7、机体：机体：机身（装载） 机翼（产生升力） 尾翼（使飞机具有操纵性与稳定性） 起落架（起落架（起飞、着陆、滑跑） 发动机（发动机（产生推力） 操纵系统（保证操纵性与稳定性）操纵系统（保证操纵性与稳定性） 机载设备（保证飞机可靠控制与飞行安全）等机载设备（保证飞机可靠控制与飞行安全）等图1 飞机的组成二、机身总体布局二、机身总体布局 机身一般由两段或多段构成。图2为B737 飞机的总布局图，它的机身分为四个生产段(或称制造段)。 第41段包括雷达整流罩、驾驶舱、前登机和前勤务门、前起落架轮舱和电气/ 电子设备舱。 第43段包括前部客舱、前货舱。在前货舱右 侧有一个货舱门。 第46段包括客舱的中央

8、和后面部分以及后货舱。它有两个机翼上方应急出口舱门、后登机门和后勤务门。这一段的后端点是后密封隔框。 第48段包括辅助动力装置和水平安定面构架。 图2 B737 飞机的总布局图机翼上的主要操纵面机翼上的主要操纵面1为翼尖小翼2为低速副翼3为高速副翼4为襟翼滑轨整流罩5为前缘襟翼克鲁格襟翼6为前缘缝翼7为内侧襟翼8为外侧襟翼9为扰流板10为扰流板减速板布置副翼、扰流片等进行横向操纵；布置副翼、扰流片等进行横向操纵； 布置襟翼、缝翼增升装置改善飞机布置襟翼、缝翼增升装置改善飞机起降性能。起降性能。一、机翼的功用一、机翼的功用 1产生升力； 2当机翼具有上反角时，可为飞机提供一定的横侧安定性； 3安

9、装或吊挂部件； 4贮放燃油。1.1.1机翼的结构及受力特点二、机翼的典型结构二、机翼的典型结构构件：构件： 蒙皮蒙皮纵向骨架纵向骨架： 翼梁（缘条、腹板）翼梁（缘条、腹板） 纵樯纵樯 桁条桁条横向骨架横向骨架： 翼肋（普通肋翼肋（普通肋、 加强肋）加强肋）三、机翼的结构型式三、机翼的结构型式有布质蒙皮机翼和金属蒙皮机翼(一)单层蒙皮结构机翼 单梁式 1.梁式机翼 双梁式 2.单块式 (二)夹层蒙皮结构机翼和整体结构机翼(一) 单层蒙皮结构机翼 1梁式机翼 梁式机翼由翼梁、辅助翼梁（纵墙）、桁条、翼肋和蒙皮等组成。 单梁式机翼装有一根强有力的翼梁；单梁式机翼单梁式机翼少梁强梁薄蒙皮少桁弱桁（梁缘

10、条剖面桁剖面） 梁通常位于翼剖面高度最大处梁通常位于翼剖面高度最大处通常还有通常还有1 1、2 2根纵樯根纵樯根部接头很强根部接头很强 双梁式机翼双梁式机翼少梁强梁薄蒙皮少桁弱桁（梁缘条剖面桁剖面） 构造特点构造特点： （1）装有一根或两根强有力的翼梁； （2）蒙皮很薄； （3）桁条的数量不多而且较弱，有的桁条还是分段断开的； （4）便于在机翼上开口，方便检查； （5）与机身(或机翼中段)连接比较简便； （6）生存力较差，不适于作整体油箱不适于作整体油箱。 受力特点受力特点： （1）桁条承受轴向力的能力极小； （2）蒙皮几乎不能参与受力； （3）弯矩引起的轴向力主要由翼梁缘条承受。 A单梁式机

11、翼 特点： （1）装有一根强有力的翼梁和一根或两根强度很弱的纵墙； （2）翼梁装在翼型最大厚度处，翼梁充分利用了机翼的结构高度； （3）机翼内部容积不容易得到较好的利用； （4）结构重量较轻。lB双梁式机翼 l 特点： （1）装有两根强有力的翼梁l （2）机翼内部容积容易得到较好的利用；l （3）比单梁式重。 2单块式机翼 单块式机翼的构造如下图所示。 单块式机翼是由蒙皮、桁条和缘条组成一个整块构件来承受弯矩所引起的轴向力的，所以叫做单块式机翼。 弱梁（樯）、较厚蒙皮、多桁强弱梁（樯）、较厚蒙皮、多桁强桁桁（梁缘条剖面或略桁剖面） 单块式机翼优点单块式机翼优点：（1）机翼的蒙皮有良好的抗剪稳定

12、性和较好的抗压稳定性，所以能较好的保持翼型；（2）机翼的蒙皮能更好地承受机翼的扭矩，而且能同桁条一起承受机翼的大部分弯矩，所以抗弯、扭刚度较大；（3）受力构件分散缺点缺点：（1）不便于开大舱口（2）接头连接复杂（3）不便于承受集中载荷。 目前许多飞机的机翼，采用梁式和单块式复合的结构。即在靠近翼根而要开舱口的部分为梁式结构，其余都分为单块式结构。 (二)夹层结构和整体结构机翼 这两种新型的机翼结构，在较大的局部空气动力作用下，仍能精确地保持翼型，在翼型较薄的条件下，可以得到必要的强度和刚度。此外，超音速飞行时，机翼结构的强度和刚度受空气动力热的影响也较小。因此，它们在现代跨音速和超音速飞机上，

13、已经得到广泛的应用。 1夹层结构机翼 夹层结构机翼,如下图所示。构造特点构造特点：两层蒙皮：两层蒙皮/面板（硬铝合金）、中间芯层（由铝箔组成的面板（硬铝合金）、中间芯层（由铝箔组成的蜂窝结构；铝箔厚度一般为蜂窝结构；铝箔厚度一般为0.0250.05毫米）毫米） 特点： （1）采用了夹层壁板来做蒙皮和其他构件。（夹层壁板由内外两层薄金属板和夹芯层组成。） （2）能够承受较大的局部空气动力而不致发生鼓胀、下陷现象； （3）能够在大速度飞行时很好地保持外形； （4）结构重量较轻； （5）这种机翼结构可以只用少数翼肋而不用桁条。机翼表面的铆缝大量减少。铆缝少，既能改善机翼的空气动力性能，又能减少由铆钉

14、孔引起的应力集中现象。此外，铆钉孔少还提高了蒙皮的气密性。对整体油箱有对整体油箱有利利 不易漏油、简化密封措施不易漏油、简化密封措施 缺点： （1） 很难在夹层壁板上开舱口； （2） 不便于承受大的集中载荷； （3） 损坏后不容易修补； （4） 各部分连接比较复杂。 宜采用宜采用部位：部位：机翼尾翼舵面后缘、机头雷达罩等机翼尾翼舵面后缘、机头雷达罩等全高度蜂窝夹层结构全高度蜂窝夹层结构（主要按刚度设计且本身结构高度小的舵面（主要按刚度设计且本身结构高度小的舵面、调整片等操纵面、翼尖）、调整片等操纵面、翼尖）不宜采用不宜采用：对于高度很小的机翼，若内部用作油箱，夹层占去了对于高度很小的机翼，若内

15、部用作油箱，夹层占去了油箱容积（整体壁板适合）油箱容积（整体壁板适合） 夹层壁板的受力，如下图所示。2整体结构机翼 整体结构机翼是由整体壁板、纵墙和翼肋组成，如下图所示。 整体板件就是把蒙皮、桁条和缘条等构件，合并成一块整体的板件。它是用铣切、挤压、模锻、化学铣切(腐蚀)等方法制成的。构造特点构造特点：整块铝合金或镁合金板材制：整块铝合金或镁合金板材制造造 、蒙皮桁条缘条的、蒙皮桁条缘条的合并体合并体 整体壁板蒙皮是一种有效的重量轻、强度高的结构。整体壁板蒙皮是一种有效的重量轻、强度高的结构。 整体壁板蒙皮的整体壁板蒙皮的优点优点： a a在结构上便于按等强度分布材料在结构上便于按等强度分布材

16、料（使壁板沿展向（使壁板沿展向获得最佳变厚度分布）获得最佳变厚度分布）； b b结构的总体和局部刚度好；结构的总体和局部刚度好； c c机翼表面更加光滑；机翼表面更加光滑； d d减少了连接件数量和重量；减少了连接件数量和重量； e e便于密封，便于密封，对整体油箱有利对整体油箱有利。缺点缺点: :在装配时，可能会产生残余应力，易引起应力腐蚀，并在装配时，可能会产生残余应力，易引起应力腐蚀，并对裂纹扩展比较敏感。对裂纹扩展比较敏感。适用：适用：超音速薄翼飞机、机翼结构整体油箱区超音速薄翼飞机、机翼结构整体油箱区四、机翼各构件的构造四、机翼各构件的构造 (一)翼梁 在各种型式的机翼结构中，翼梁的

17、主要功用都是承受机翼的弯矩和剪力。 翼梁由梁的腹板和缘条(或称凸缘)组成，见下图 。 腹板式翼梁翼梁主要有 整体式翼梁 桁架式翼梁(现代飞机的机翼，一般都采用腹板式金属翼梁) 1腹板式翼梁 翼梁由缘条和腹板铆接而成。 缘条用硬铝或合金钢的厚壁型材制成，截面形状多为“T”或“L”形。 腹板用硬铝板制成。薄壁腹板上往往还铆接了许多硬铝支柱，以增强其抗剪稳定性和连接翼肋。 为了合理地利用材料和减轻机翼的结构重量，缘条和腹板的截面积，一般都是沿翼展方向改变的，即翼根部分的截面积较大，翼尖部分的截面积较小。 腹板式翼梁的优点: (1) 能够较好地利用机翼的结构高度来减轻重量； (2) 生存力较强； (3

18、) 制造较方便。 2整体式翼梁 整体式翼梁是一种用高强度合金钢锻制成的腹板式翼梁。 它的优点是:刚度较大，截面尺寸可以更好地做得符合等强度要求。 高强度合金钢高强度合金钢刚度大刚度大加工成型难加工成型难 3桁架式翼梁 在翼型较厚的低速重型飞机上，常采用桁架式翼梁。这种翼梁由上下缘条和许多直支柱、斜支柱连接而成。翼梁承受剪力时，缘条之间的支柱承受拉力或压力。缘条和支柱，有的采用硬铝管或钢管制成，有的则用厚壁开口型材制成。 (二)桁条 1功用： （1）支持蒙皮，防止产生过大的局部变形； （2）与蒙皮一起把空气动力传给翼肋； （3）提高蒙皮的抗剪和抗压稳定性，使它能更好地承受机翼的扭矩和弯矩； （4

19、）与蒙皮一起承受由弯矩引起的轴向力。2种类（1）梁式机翼的桁条，一般都用0.51毫米厚的薄铝板制成。 它有开口和闭口两种(如下图a)。 开口截面桁条的稳定性很差，而且不能参与承受机翼的弯矩。 闭口截面的桁条，稳定性较好，可以参与承受一些机翼的弯矩。但是这种桁条与蒙皮铆接时，具有两道铆缝，对于保持机翼表面光滑不利。 （2）单块式机翼的桁条，是用硬铝挤压而成的 (图(b)，它的壁厚可达5毫米以上，稳定性很好。在机翼结构中用得最多的是带圆头加强边的桁条。圆头加强边可以增大桁条的抗弯刚度，提高其总的稳定性(桁条不易压弯)，还可以对桁条壁起支持作用，提高桁条的局部稳定性(桁条壁不易曲皱)。(三)翼肋 翼

20、肋按其功能分为普通翼肋和加强翼肋两种。 1普通翼肋（占机翼重量的（占机翼重量的8%12%8%12%） 普通翼肋的功能是： （1）维持机翼的翼型，即机翼的剖面形状； （2）支持蒙皮、桁条和梁腹板，提高它们的稳定性； （3） 承受气动载荷（把蒙皮和桁条传给它的局部空气动力传给梁腹板，而把局部空气动力形成的扭矩，通过铆钉以剪流的形式传给蒙皮和梁腹板。）2加强翼肋 加强翼肋除具有上述作用外，还要承受和传递较大的集中载荷。（机翼同其它部件连接的固定接头处、作为（机翼同其它部件连接的固定接头处、作为开口处加强件、开口处加强件、悬挂部件处悬挂部件处） 腹板式翼肋的构造型式有 构架式 （下图） 整体式 围框式

21、 为了便于和翼梁腹板连接，它们常被分为前、中、后三段(下图(a)。 为了减轻重量，一般在腹板上开有许多减轻孔。加强翼肋的腹板较厚，有时还采用双层腹板，或者在腹板上用支柱加强(下图(b)。孔？孔？弯边？弯边？凹槽？凹槽？分段？分段？翼肋分成上下两部分？翼肋分成上下两部分？翼肋的选用： 相对载荷大，采用构架式； 相对载荷小，采用腹板式。 普通肋较多采用腹板式。 加强肋承受较大的载荷，当翼型较厚时，采用构架式，如图(c)所示。这种翼肋由缘条、直支柱和斜支柱组成。(四)纵墙 (包含腹板) 纵墙的缘条比梁缘条弱得多，但大多强于一般长桁，纵墙与机身的连接为铰接。腹板或没有缘条，或缘条与长桁一样强。墙和腹板

22、一般都不能承受弯矩，但与蒙皮组成封闭盒段以承受扭矩。后墙则还有封闭机翼内部容积的作用。 纵墙纵墙缘条弱或无（不宜承弯）缘条弱或无（不宜承弯）功用同梁的腹板类似（承剪、承扭）功用同梁的腹板类似（承剪、承扭） (五)蒙皮 作用作用: (1) 承受局部空气动力和形成机翼外形的; (2) 承受机翼的扭矩和弯矩。 材料：材料： 现代飞机的机翼，通常都采用硬铝蒙皮。 蒙皮厚度的确定蒙皮厚度的确定 蒙皮厚度随机翼的结构型式和它在机翼上的部位而确定。 机翼前缘承受的局部空气动力较大，而翼根部位承受的扭矩和弯矩通常较大，所以一般机翼的前缘和其根部位的蒙皮最厚，后缘和翼尖部位，蒙皮较薄。机翼下表面蒙皮通常采用抗疲

23、劳性能较好的机翼下表面蒙皮通常采用抗疲劳性能较好的20242024铝合金；铝合金；上表面蒙皮主要承受交变压应力，则常采用强度上表面蒙皮主要承受交变压应力，则常采用强度高的高的70757075铝合金。铝合金。机翼的少数部位的蒙皮也有采用复合材料蜂窝夹机翼的少数部位的蒙皮也有采用复合材料蜂窝夹芯结构。芯结构。周缘接头周缘接头机翼接头机翼接头叉式接头叉式接头构件在载荷作用下的变形构件在载荷作用下的变形 变形变形: :构件在载荷作用下，其尺寸和形状都会有不同程度的改变，这种尺寸和形状的改变。 弹性变形弹性变形: :构件在载荷作用下所产生的变形，当载荷去掉后即能消失。 永久变形永久变形: :构件在载荷作

24、用下所产生的变形，当载荷去掉后，不能消失的变形(或塑性变形)。 基本变形形式基本变形形式: 拉伸、压缩、剪切、扭转和弯曲五种。 复合变形复合变形:两种或两种以上的基本变形的组合。飞机承受的主要应力飞机承受的主要应力所有飞机都承受着以下五种主要应力：(1) 拉伸应力拉伸应力 抵抗试图拉断物体之力的应力。例，发动机牵引飞机向前，而空气阻力试图向后拉住它。结果产生拉伸，它力图将飞机拉长。(2) 压缩应力压缩应力 抵抗压力的应力。它是力图缩短或压缩飞机部件的应力。(3) 剪切应力剪切应力抵抗力图引起材料的某一层与相邻一层相对错动之力的应力。例，两块受拉伸的铆接板材使铆钉承受剪切力。一般说来，飞机零件，

25、特别是螺钉、螺栓和铆钉，一般都承受剪切力。(4) 扭矩扭矩产生扭转变形的应力产生扭转变形的应力 。 当发动机牵引飞机向前时，它还试图使飞机向一侧转动，而另一些飞机部件使飞机保持原航向, 这样，便引起了扭转。 薄壁结构承受扭矩时, 其横截面上要产生扭转剪应力。扭转剪应力是沿着薄壁中线的切线方向作用的; 同时, 由于结构的壁很薄,可以认为剪应力沿壁的厚度方向是均匀分布的。 (5)(5)弯曲应力弯曲应力压缩应力和拉伸应力的组合。压缩应力和拉伸应力的组合。1.1.2 尾翼的结构和受力分析尾翼的结构和受力分析一、尾翼的组成、功用及配置方式一、尾翼的组成、功用及配置方式 组成 水平安定面 水平尾翼水平尾翼

26、 升降舵 尾翼尾翼 组成组成 垂直安定面 垂直尾翼垂直尾翼 方向舵 1、对尾翼的主要要求、对尾翼的主要要求： 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。 2、功用、功用 使飞机能保持俯仰和方向平衡，并使飞机具有俯仰和方向安定性、操纵性。 3、配置方式、配置方式 尾翼在飞机上的配置方式有多种。它们是根据空气动力性能和结构受力等方面的要求确定的。 最普通的配置方式是将水平尾翼和垂直尾翼分别安排最普通的配置方式是将水平尾翼和垂直尾翼分别安排在机身尾部，在机身尾部，如图所示。 1和7为水平安定面2和4为方向舵3为垂直安定面5为内升降舵6为外升降

27、舵8为安定面中心部分9为背鳍（整流罩） 二、尾翼的构造二、尾翼的构造(一)安定面的构造 安定面的构造与机翼基本相同安定面的构造与机翼基本相同。 轻型飞机轻型飞机的安定面一般都做成梁式结构一般都做成梁式结构; 大型飞机大型飞机的安定面大多做成多纵墙的单块式结构。大多做成多纵墙的单块式结构。 整体式 采用有坚固中央翼肋 的结构型式 水平安定面 可分离式采用有坚固侧边翼肋 的结构型式 与机身做成一体垂直安定面 可拆卸的十字形配置的尾翼，垂直安定面通常做成上下两部分，并由梁上的接头连接起来。垂直尾翼结构垂直尾翼结构单块式单块式双双/多梁、壁板、多肋多梁、壁板、多肋 (二)舵面的构造与连接 舵面的构造与

28、副翼基本相同舵面的构造与副翼基本相同，一般都采用没有一般都采用没有桁条的单梁式结构桁条的单梁式结构。 方向舵与垂直安定面的连接接头通常多于两个。当垂直尾翼被水平尾翼分隔为上下两部分时，上下两个方向舵的转轴是用万向接头连接的。 低速飞机上，左右升降舵的转轴大多是成一直线的。因此，往往将它做成一个整体，并用几个接头与水平安定面相连，中间的接头通常与操纵臂做成一体。 后掠水平尾翼升降舵的转轴不成一直线，所以左右升降舵只能各自用两个以上的接头连接在水平安定面上。左右升降舵的转轴，有的用万向接头连接，有的则分别与操纵机构的两根转动杆相连。 (三)全动尾翼的结构型式 全动尾翼只靠一根转轴与机身相连。全动尾

29、翼只靠一根转轴与机身相连。 转轴式转轴与机身的连接方式 定轴式 (1)将转轴与尾翼做成一体,安装在机身上的轴承内,叫做转轴式；(2)将轴与机身上的加强隔框固定在一起，尾翼安装在固定轴上，并可绕着固定轴转动，称为定轴式。 目前广泛使用的是转轴式全动尾翼。转轴式和定轴式全动平尾示意图转轴式和定轴式全动平尾示意图 (a)转轴式转轴式(b)定轴式定轴式轴固定在平尾上轴固定在平尾上轴固定在机身上轴固定在机身上 转轴式转轴式优点：优点：缺点：缺点： 转轴式全动平尾转轴式全动平尾1转轴转轴2操纵点操纵点3加强肋加强肋4加强板加强板5前梁前梁6后梁后梁7加强蒙皮加强蒙皮 定轴式全动平尾定轴式全动平尾 单梁式全

30、动尾翼的构造和结构中力的传递，与单梁式全动尾翼的构造和结构中力的传递，与单梁式机翼基本相同单梁式机翼基本相同。 剪力和弯矩是由主梁直接传给转轴的。剪力和弯矩是由主梁直接传给转轴的。 扭矩经合围框传递到加强翼肋和侧边翼肋后，扭矩经合围框传递到加强翼肋和侧边翼肋后，要以这两个翼肋受弯的形式传给转轴。要以这两个翼肋受弯的形式传给转轴。 复合式全动尾翼，其外侧部分的结构为单复合式全动尾翼，其外侧部分的结构为单块式块式，翼根部分的结构有加强翼肋翼根部分的结构有加强翼肋ab、ac、bc以及加强蒙皮和加强板等以及加强蒙皮和加强板等，其转轴是与加强构件牢固地连接的则是由分散受力转为集中受力的过渡型式。 在这种

31、结构中，外侧部分的载荷是通过加外侧部分的载荷是通过加强构件以集中载荷的强构件以集中载荷的形式传给的。 弯矩则通过加强蒙皮和加强板传给转轴；弯矩则通过加强蒙皮和加强板传给转轴； 扭矩由蒙皮以合围剪流的形式传给加强翼肋扭矩由蒙皮以合围剪流的形式传给加强翼肋bc，再通过由加强翼肋，再通过由加强翼肋ab、ac及加强板组成的及加强板组成的盒形结构传给转轴。盒形结构传给转轴。 在飞行M数较大(M 2)的飞机上，全动尾翼的结构高度很小。为了保证尾翼结构具有足够的为了保证尾翼结构具有足够的刚度，多采用蜂窝夹层结构或整体结构。刚度，多采用蜂窝夹层结构或整体结构。 梯形或三角形的转轴式全动尾翼采用整体结构时，往往

32、根据它的受力特点将整体壁板上的加强条做成辐射形的。这样不但便于将载荷集中到转轴上，而且还能增加尾翼的刚度。 全动尾翼的一个重要受力特点全动尾翼的一个重要受力特点是，转轴根部要传是，转轴根部要传递全部载荷，它在轴承处承受的剪力、弯矩和扭矩都最递全部载荷，它在轴承处承受的剪力、弯矩和扭矩都最大。大。 在维护工作中在维护工作中 必须对转轴的这个部位和连接件加强检查必须对转轴的这个部位和连接件加强检查。 必须经常保持轴承润滑良好，间隙符合规定数值。必须经常保持轴承润滑良好，间隙符合规定数值。 三、尾翼结构中力的传递 空气动力在安定面上的传递分析与机翼相同；而在舵面上的传递分析与副翼相同。 值得注意的是

33、：飞行中，飞机的飞行状态是经常变化的，因而尾翼上载荷的大小和方向经常随着改变，大气中的不稳定气流也会使尾翼的载荷经常发生变化。因此，尾翼上的载荷具有重复载荷的性质。 构件承受重复载荷时，容易因疲劳而提前损坏，尤其是铆钉孔和构件截面积急剧变化的地方，由于应力集中的影响，更容易发生疲劳损坏。在维护工作中，对尾翼的这些部位应特别注意检查。 1 1.1.3.1.3 机身结构机身结构 机身结构的功用机身结构的功用: :（1 1）固定机翼、尾翼、起落架等部件，使之连）固定机翼、尾翼、起落架等部件，使之连成一个整体；成一个整体；（2 2）装载人员、货物和燃油）装载人员、货物和燃油; ;（3 3）安装操纵机构

34、，附件及其它设备提供空间：）安装操纵机构，附件及其它设备提供空间：（4 4）安装发动机。）安装发动机。 现代飞机的机身结构由大梁、长桁、隔框以及蒙皮组合现代飞机的机身结构由大梁、长桁、隔框以及蒙皮组合而成。而成。 普通框（维持机身的截面形状）普通框（维持机身的截面形状）隔框隔框 加强框（将装载的质量力和其他部件上的载荷经接头加强框（将装载的质量力和其他部件上的载荷经接头 传到机身结构上的集中力加以扩散，然后以传到机身结构上的集中力加以扩散，然后以 剪流的形式传给蒙皮）剪流的形式传给蒙皮） 长桁和大梁长桁和大梁的作用是承受机身弯曲时产生的轴力，支持蒙皮的作用是承受机身弯曲时产生的轴力，支持蒙皮以

35、及承受部分作用在蒙皮上的气动力并传给隔框。以及承受部分作用在蒙皮上的气动力并传给隔框。蒙皮蒙皮的作用是构成机身的气动外形，保持表面光滑。的作用是构成机身的气动外形，保持表面光滑。一、机身的结构形式机身的结构形式 构架式机身结构的型式 硬壳式机身 薄壳式 半 硬 壳 式机身 桁梁式机身半硬壳式机身 桁条式机身 (一)构架式机身 ( Truss Fuselage construction ) 1.组成 构架式机身骨架通常用钢管焊接而成. 2. 2. 构架式机身的受力构架式机身的受力 机身的剪力、弯矩和扭矩全部由构架承受机身的剪力、弯矩和扭矩全部由构架承受。 弯矩引起的轴向力，由构架中的四根缘条承弯

36、矩引起的轴向力，由构架中的四根缘条承受受； 垂直方向的剪力由构架两侧的支柱和斜支柱垂直方向的剪力由构架两侧的支柱和斜支柱承受承受； 水平方向的剪力由上、下平面内的支柱、斜水平方向的剪力由上、下平面内的支柱、斜支柱承受；支柱承受； 扭矩由四个平面构架组成的立体构架承受扭矩由四个平面构架组成的立体构架承受。3. 3. 构架式机身的特点构架式机身的特点 优点优点: 结构简单、便于制造。 缺点缺点: （1）构架式机身的抗扭刚度差； （2）空气动力性能不好 （3）机身内部容积不易得到充分利用。 虽然构架式机身存在着上述缺点，然而对于小型低速飞机来说，这些缺点并不显著。因此，目前还有一些小型低速飞机和不少

37、直升机的机身仍然采用构架式机身。 (二)薄壳式机身 ( Stressed Skin structure 承力蒙皮结构) 薄壳式机身薄壳式机身 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，通常称为薄壳薄壳式机身式机身。 (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梁式机身。)优点优点: （1）隔框、桁条和蒙皮既起整形作用，又能参加结构受力； （2）材料的利用比较合理，重量轻； （在设计载荷相同的情况下，它比构架式机身轻。） （3）抗扭刚度较大； （4）机身内部容积可得到较充分的利用。受力情况：受力情况： 大梁和桁条用来承受弯矩引起的轴向力；大梁和桁条用来承受弯矩引起的轴向力； 蒙皮要承受全部剪力和扭矩以及承受部分轴蒙皮要承受全部剪力和扭矩以及承受部分轴向力；向力； 隔框用来保持机身的外形和承受局部空气动隔框用来保持机身的外形和承受局部空气动力，还要承受各部件传来的集中载荷，并将这些力，还要承受各部件传来的集中载荷，并将这些载荷分散地传给蒙皮。载荷分散地传给蒙皮。 1