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【翼族知識(shí)】飛機(jī)結(jié)構(gòu)知識(shí)(收藏)

時(shí)間:2020-04-16 17:43來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)整理 瀏覽:
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盡管飛機(jī)可以設(shè)計(jì)用于很多不同的目的,大多數(shù)還是有相同的主要結(jié)構(gòu)。它的總體特性大部分由最初的設(shè)計(jì)目標(biāo)確定。大部分飛機(jī)結(jié)構(gòu)包含機(jī)身,機(jī)翼,尾翼,起落架和發(fā)動(dòng)機(jī)。

【翼族知識(shí)】飛機(jī)結(jié)構(gòu)知識(shí)(收藏)

機(jī)身

機(jī)身包含駕駛艙和/或客艙,其中有供乘客使用的坐位和飛機(jī)的控制裝置。另外,機(jī)身可能 也提供貨艙和其它主要飛機(jī)部件的掛載點(diǎn)。一些飛行器使用開放的桁架結(jié)構(gòu)。桁架型機(jī)身用鋼或者鋁質(zhì)管子構(gòu)造。通過(guò)把這些管子焊接成一系列三角形來(lái)獲得強(qiáng)度和剛性,成為桁架結(jié)構(gòu)。下圖 就是華倫桁架。

【翼族知識(shí)】飛機(jī)結(jié)構(gòu)知識(shí)(收藏)

華倫桁架結(jié)構(gòu)中有縱梁,斜管子和豎直的管子單元。為降低重量,小飛機(jī)一般使用鋁合金管子,可能是用螺釘或者鉚釘通過(guò)連接件鉚成一個(gè)整體。

隨著技術(shù)進(jìn)步,飛行器設(shè)計(jì)人員開始把桁架單元弄成流線型的飛機(jī)以改進(jìn)性能。在最初使用布料織物來(lái)實(shí)現(xiàn)的,最終讓位于輕金屬比如鋁。在某些情況下,外殼可以支持所有或者一主要部分的飛行載荷。大多數(shù)現(xiàn)代飛機(jī)使用稱為單體橫造或者半單體構(gòu)造的加強(qiáng)型外殼結(jié)構(gòu)。

單體橫造設(shè)計(jì)使用加強(qiáng)的外殼來(lái)支持幾乎全部的載荷。這種結(jié)構(gòu)非常結(jié)實(shí),但是表面不能有凹痕或者變形。這種特性可以很容易的通過(guò)一個(gè)鋁的飲料罐來(lái)演示。你可以對(duì)飲料罐的兩頭施加相當(dāng)?shù)牧α抗茏硬皇苁裁磽p壞。然而,如果罐壁上只有一點(diǎn)凹痕,那么這個(gè)罐子就很容易的被扭曲變形。實(shí)際的單體造型結(jié)構(gòu)主要由外殼,隔框,防水壁組成。隔框和防水壁形成機(jī)身的外形。

【翼族知識(shí)】飛機(jī)結(jié)構(gòu)知識(shí)(收藏)

由于沒(méi)有支柱,外殼必須足夠的堅(jiān)固以保持機(jī)身的剛性。這樣,單體造型結(jié)構(gòu)有一個(gè)重要的問(wèn)題,在保持重量在允許的范圍內(nèi)同時(shí)要維持足夠的力量。由于單體設(shè)計(jì)的限制,今天的大多數(shù)飛機(jī)使用半單體造型結(jié)構(gòu)。

半單體造型結(jié)構(gòu)使用飛機(jī)外殼可以貼上去的亞結(jié)構(gòu),亞結(jié)構(gòu)由隔框和不同尺寸的隔壁以及桁條組成,通過(guò)來(lái)自機(jī)身的彎曲應(yīng)力來(lái)加固加強(qiáng)的外殼。機(jī)身的主要部分也包括機(jī)翼掛載點(diǎn)和防火隔板。

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在單發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)上,發(fā)動(dòng)機(jī)一般附加在機(jī)身的前端。在發(fā)動(dòng)機(jī)后面和駕駛艙或客艙之間有防火部分以保護(hù)飛行員或乘客受到發(fā)動(dòng)機(jī)火焰的傷害。這部分稱為防火隔壁,一般由阻熱材料如不銹鋼制成。

機(jī)翼

機(jī)翼是連接到機(jī)身兩邊的翅膀,也是支持飛機(jī)飛行的主要升力表面。很多飛機(jī)制造商設(shè)計(jì)了多種不同的機(jī)翼樣式,尺寸和外形。每一種都是為了滿足特定的需要,這些需要由具體飛機(jī)的目標(biāo)性能決定。下面的章節(jié)將解釋機(jī)翼是如何獲得升力的。

機(jī)翼可以安裝在機(jī)身的上,中 或較低部分,分別稱為高翼,中翼,低翼設(shè)計(jì)。機(jī)翼的數(shù)量也可以不同。有一組機(jī)翼的飛機(jī)稱為單翼機(jī),有兩組機(jī)翼的飛機(jī)稱為雙翼飛機(jī)或者復(fù)翼飛機(jī)。

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許多高翼飛機(jī)有外部支柱,或者機(jī)翼支桿,它可以通過(guò)支桿把飛行和著陸負(fù)荷傳遞到主機(jī)身結(jié)構(gòu)。由于支桿一般安裝在機(jī)翼突出機(jī)身的一半位置上,所以這種類型的機(jī)翼結(jié)構(gòu)也叫半懸臂機(jī)翼。少數(shù)高翼飛機(jī)和多數(shù)低翼飛機(jī)用全懸臂機(jī)翼不用外部支桿來(lái)承載負(fù)荷。機(jī)翼的主要結(jié)構(gòu)部件有翼梁,翼肋,桁條。

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這些都通過(guò)支桿,工字型梁,管子,或其它設(shè)備包括外殼而加固。翼肋決定了機(jī)翼的外形和厚度。在大多數(shù)現(xiàn)代飛機(jī)上,油箱也是機(jī)翼的一個(gè)集成部件?;蛘哂伸`活的安裝在機(jī)翼里的容器組成。

安裝在機(jī)翼后面的或者尾部和邊緣的是兩種類型的控制面,稱為副翼和襟翼。副翼大約從機(jī)翼的一半處向外伸出,以利于創(chuàng)造使得飛機(jī)側(cè)滾的反方向移動(dòng)和傾斜的空氣動(dòng)力。襟翼從靠近機(jī)翼中點(diǎn)處向外伸出。襟翼在巡航飛行時(shí)通常是和機(jī)翼表面齊平的。當(dāng)向外伸出時(shí),襟翼同時(shí)向下延伸以在起飛或者著陸時(shí)增加機(jī)翼的升力。

尾翼

飛機(jī)尾巴部分的正確名字叫尾翼。尾翼包括整個(gè)的尾巴部分,由固定翼面如垂直尾翼和水平尾翼組成??苫顒?dòng)的表面包括方向舵,升降舵,一個(gè)或者多個(gè)配平片(補(bǔ)翼)。如下圖所示

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第二種尾翼的設(shè)計(jì)不需要升降舵。相反,在中央的鉸鏈點(diǎn)安裝一片水平尾翼,鉸鏈軸是水平的。這種類型的設(shè)計(jì)叫全動(dòng)式水平尾翼,使用控制輪移動(dòng),就像使用升降舵一樣。例如,當(dāng)你向后拉控制輪時(shí),水平尾翼轉(zhuǎn)動(dòng),拖尾邊緣向上運(yùn)動(dòng)。水平尾翼還有一個(gè)沿尾部邊緣的防沉降片。

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防沉降片的運(yùn)動(dòng)方向和水平尾翼尾部邊緣的運(yùn)動(dòng)方向一樣。防沉降片也作為減輕控制壓力的配平片,幫助維持水平尾翼在需要的位置。

垂直方向舵安裝在垂直尾翼的后部。飛行時(shí),它用于使得飛機(jī)頭部向左或者向右運(yùn)動(dòng)。在飛行轉(zhuǎn)彎時(shí),垂直方向舵需要和副翼配合使用。升降舵安裝在水平尾翼的后面,用于控制在行中飛機(jī)的頭部向上或者向下運(yùn)動(dòng)。

配平片是位于控制面的尾部邊緣可活動(dòng)的一小部分。這些可活動(dòng)的配平片,從駕駛艙控制,降低控制壓力。配平片也可以安裝在副翼,方向舵和/或升降舵。

起落架

起落架是飛機(jī)停放,滑行,起飛或者著陸時(shí)的主要支撐部分。大多數(shù)普通類型的起落架由輪子組成,但是飛機(jī)也可以裝備浮筒以便在水上運(yùn)作,或者用于雪上著陸的雪橇。

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起落架由三個(gè)輪子組成,兩個(gè)主輪子,以及一個(gè)可以在飛機(jī)后面或者前面的第三個(gè)輪子。使用后面安裝第三個(gè)輪子的起落架稱為傳統(tǒng)起落架。傳統(tǒng)起落架的飛機(jī)有時(shí)候是指后三點(diǎn)式飛機(jī)。當(dāng)?shù)谌齻€(gè)輪子位于飛機(jī)頭部位置時(shí)稱為前三點(diǎn)式飛機(jī),相應(yīng)的這種設(shè)計(jì)叫前三點(diǎn)式起落架??刹倏氐那拜喕蛘呶草喸试S在地面上對(duì)飛機(jī)的全部控制。

發(fā)動(dòng)機(jī)

發(fā)動(dòng)機(jī)一般包括引擎和螺旋推進(jìn)器。發(fā)動(dòng)機(jī)的主要作用是為螺旋推進(jìn)器提供轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力。它也產(chǎn)生電力,為一些儀表提供真空源,在大多數(shù)單發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)上,發(fā)動(dòng)機(jī)為飛行員和乘客提供熱量的來(lái)源。發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋住,或者在某些飛機(jī)上,它被飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙包圍。發(fā)動(dòng)機(jī)罩或者發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙的作用是使得發(fā)動(dòng)機(jī)周圍的空氣流動(dòng)變得流線型,用管子引導(dǎo)氣缸的空氣來(lái)幫助冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)。

安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)前面的推進(jìn)器把發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)力量轉(zhuǎn)化為稱為反沖力的前向作用力,幫助飛機(jī)在空氣中移動(dòng)。

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