第1章 飛機(jī)結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)

1、第第1 1章章 飛機(jī)結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)飛機(jī)結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)徐 巖南京航空航天大學(xué)航空宇航制造工程系飛行器制造技術(shù)基礎(chǔ)飛行器制造技術(shù)基礎(chǔ)本章內(nèi)容1.1飛機(jī)結(jié)構(gòu)及組成飛機(jī)結(jié)構(gòu)及組成1.2 機(jī)翼結(jié)構(gòu)形式機(jī)翼結(jié)構(gòu)形式1.3 機(jī)身結(jié)構(gòu)形式機(jī)身結(jié)構(gòu)形式1.4 尾翼結(jié)構(gòu)形式尾翼結(jié)構(gòu)形式1.5飛機(jī)制造工藝的特點(diǎn)飛機(jī)制造工藝的特點(diǎn)1.1 飛機(jī)結(jié)構(gòu)及組成 主要由機(jī)體、飛機(jī)操縱系統(tǒng)、飛機(jī)動(dòng)力裝置和機(jī)載設(shè)備等部分組成，其中機(jī)體包括機(jī)翼、機(jī)身及尾翼等部件，構(gòu)成飛機(jī)的主體結(jié)構(gòu)。 1.1 飛機(jī)結(jié)構(gòu)及組成波音747寬體客機(jī) 機(jī)翼一般是不對(duì)稱的，上表面比較凸，而下表面比較平，流過機(jī)翼上表面的氣流流速較快，而流過機(jī)翼下表面的氣流正好相反。

2、根據(jù)流體力學(xué)的基本原理，流動(dòng)慢的大氣壓強(qiáng)較大，而流動(dòng)快的大氣壓強(qiáng)較小，這樣機(jī)翼下表面的壓強(qiáng)就比上表面的壓強(qiáng)高，換一句話說，就是大氣施加與機(jī)翼下表面的壓力(方向向上)比施加于機(jī)翼上表面的壓力(方向向下)大，二者的壓力差便形成了飛機(jī)的升力。 1.2 機(jī)翼結(jié)構(gòu)形式1.2 機(jī)翼結(jié)構(gòu)形式 機(jī)翼是飛機(jī)產(chǎn)生升力和滾轉(zhuǎn)操縱力矩的主要部件，同時(shí)也是現(xiàn)代飛機(jī)存儲(chǔ)燃油的地方。機(jī)翼作為飛機(jī)的主要?dú)鈩?dòng)面，是主要的承受氣動(dòng)載荷部件，其結(jié)構(gòu)高度低，承載大。機(jī)翼通常有以下氣動(dòng)布局形式：平直翼、梯形翼、三角翼、后掠翼、邊條翼、前掠翼、變后掠翼和菱形翼等。 1.2.1機(jī)翼的基本組成機(jī)翼的基本組成 機(jī)翼重量一般占全機(jī)重量的8%15

3、%，機(jī)翼結(jié)構(gòu)重量占機(jī)翼重量的30%50%。機(jī)翼一般由機(jī)翼主盒、襟翼、擾流片、副翼、前緣襟翼、發(fā)動(dòng)機(jī)吊掛等部分組成。1.2.1機(jī)翼的基本組成機(jī)翼的基本組成1.2.1機(jī)翼的基本組成機(jī)翼的基本組成 機(jī)翼結(jié)構(gòu)屬薄壁型結(jié)構(gòu)形式，構(gòu)造上主要由蒙皮和骨架結(jié)構(gòu)組成。機(jī)翼的基本結(jié)構(gòu)元件是由縱向骨架、橫向骨架以及蒙皮和接頭等組成。n縱向骨架沿翼展方向安置的構(gòu)件，包括梁、縱檣和桁條。 n橫向骨架沿翼弦方向安置的構(gòu)件。主要包括普通翼肋和加強(qiáng)翼肋。（1）蒙皮、（2）桁條、（3）翼梁、（4）縱墻、（5）翼肋 （1）蒙皮p蒙皮的直接功用是保持機(jī)翼外形和承載，用粘接劑或鉚釘固定于骨架上，形成機(jī)翼的氣動(dòng)力外形。氣動(dòng)載荷直接作用

4、在蒙皮上，蒙皮將作用在上面的局部氣動(dòng)力傳給結(jié)構(gòu)骨架。在總體承載時(shí)，蒙皮和翼梁或翼墻的腹板組合在一起，形成封閉的盒式薄壁結(jié)構(gòu)承受翼面扭矩，與長(zhǎng)桁一起形成壁板承受翼面彎矩引起的軸力。p根據(jù)蒙皮參與受力的程度可分兩類：一類只能承受氣動(dòng)力載荷，有布質(zhì)蒙皮、層板蒙皮和薄金屬板蒙皮，早期的低速飛機(jī)廣泛使用。另一類不僅可以承受氣動(dòng)力載荷，而且可在不同程度上承受彎曲、剪切和扭轉(zhuǎn)等載荷，有鋁合金蒙皮，通常在馬赫數(shù)小于2.5 的飛機(jī)上采用；鈦合金或不銹鋼蒙皮，通常在高溫區(qū)和馬赫數(shù)大于2.5 的飛機(jī)上采用。（1）蒙皮 結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單又廣泛使用的是硬鋁蒙皮。蒙皮和桁條組成的壁板有組合式或整體式。某些結(jié)構(gòu)形式（如多墻式蒙皮

5、）的蒙皮很厚，可從幾毫米到十幾毫米，常做成整體壁板形式，這時(shí)，蒙皮將成為最主要的、甚至是惟一的承受彎矩的受力結(jié)構(gòu)。整體壁板可以減少連接件的數(shù)目，提高翼面整體油箱的密封性，可在保證足夠強(qiáng)度和剛度條件下得到輕的光滑翼面。（1）蒙皮 除了整體壁板外，近來夾芯蒙皮也得到推廣。夾芯蒙皮由兩層薄金屬板或復(fù)合材料層板與輕質(zhì)疏松或蜂窩結(jié)構(gòu)夾芯互相連接而成。夾芯蒙皮可以降低翼面結(jié)構(gòu)質(zhì)量，提高翼面剛度和表面品質(zhì)（無鉚縫），并具有良好的隔熱、隔音、防震、抵抗裂紋及其他損傷擴(kuò)展能力。F15尾翼和方向舵蒙皮尾翼和方向舵蒙皮是全厚度鋁夾芯和硼是全厚度鋁夾芯和硼-環(huán)環(huán)氧復(fù)合材料面板構(gòu)成的氧復(fù)合材料面板構(gòu)成的蜂窩壁板。前、后

6、緣為蜂窩壁板。前、后緣為全鋁蜂窩結(jié)構(gòu)。全鋁蜂窩結(jié)構(gòu)。（2）桁條p桁條（也稱長(zhǎng)桁）是縱向較為細(xì)長(zhǎng)的桿件，與蒙皮相連，對(duì)蒙皮桁條（也稱長(zhǎng)桁）是縱向較為細(xì)長(zhǎng)的桿件，與蒙皮相連，對(duì)蒙皮起支持作用，一般還與翼肋相連，受翼肋支持。桁條是縱向骨架起支持作用，一般還與翼肋相連，受翼肋支持。桁條是縱向骨架中的重要受力構(gòu)件之一，承受翼面彎矩引起的軸向力和局部氣動(dòng)中的重要受力構(gòu)件之一，承受翼面彎矩引起的軸向力和局部氣動(dòng)力引起的剪力，這些力引起的剪力，這些 力的大小取決于翼面力的大小取決于翼面 的結(jié)構(gòu)形式并決定桁的結(jié)構(gòu)形式并決定桁 條橫截面的形狀和面條橫截面的形狀和面 積。積。蒙 皮傳來的力桁 條翼 肋傳來的力翼 肋

7、蒙 皮傳來的力桁 條翼 肋桁 條翼 肋蒙 皮蒙 皮傳來的力（2）桁條p桁條按截面形狀分有開式和閉式；按制造方法分有桁條按截面形狀分有開式和閉式；按制造方法分有板彎桁條和擠壓桁條。板彎開式桁條由板材制造，板彎桁條和擠壓桁條。板彎開式桁條由板材制造，容易彎曲，與蒙皮貼合好，得到翼面光滑，容易與容易彎曲，與蒙皮貼合好，得到翼面光滑，容易與蒙皮及其它構(gòu)件固接；板彎閉式桁條可提高型材和蒙皮及其它構(gòu)件固接；板彎閉式桁條可提高型材和蒙皮壓縮臨界應(yīng)力。擠壓型材比板彎型材具有較厚蒙皮壓縮臨界應(yīng)力。擠壓型材比板彎型材具有較厚的腹板，受力臨界應(yīng)力較高，但與蒙皮（特別是彎的腹板，受力臨界應(yīng)力較高，但與蒙皮（特別是彎度

8、大的蒙皮）難以固接。度大的蒙皮）難以固接。(a) 板彎型材板彎型材(b) 擠壓型材擠壓型材（3）翼梁p翼梁由梁的腹板和緣條（或稱凸緣）組成，大多在根部與中翼段或與機(jī)身固接，剖面呈工字形或槽形。翼梁是單純的受力件，緣條承受由彎矩M引起的拉壓軸力。由支柱加固的腹板承受剪力并能承受由扭矩引起的剪流，使翼面周邊形成閉室并在這兩種情況下受剪。在有的結(jié)構(gòu)形式中，它是翼面主要的縱向受力件，承受翼面全部或大部分 彎矩。整體式翼梁：整體式翼梁：1.機(jī)翼與機(jī)身接頭的耳片；機(jī)翼與機(jī)身接頭的耳片；2.挫修墊板；挫修墊板；3.固定座固定座（1）構(gòu)架式翼梁）構(gòu)架式翼梁（2）組合式梁）組合式梁（3）整體鍛造梁）整體鍛造梁（

9、4）縱墻p縱墻的構(gòu)造與翼梁相似，但緣條比梁緣條弱得多，而且不與機(jī)身縱墻的構(gòu)造與翼梁相似，但緣條比梁緣條弱得多，而且不與機(jī)身相連，其長(zhǎng)度有時(shí)僅為翼展的一部分?？v墻通常布置在機(jī)翼的前相連，其長(zhǎng)度有時(shí)僅為翼展的一部分?？v墻通常布置在機(jī)翼的前后緣部分，與上下蒙皮相連，形成封閉盒段，承受扭矩，縱墻一后緣部分，與上下蒙皮相連，形成封閉盒段，承受扭矩，縱墻一般都不能承受彎矩。靠后緣的縱墻還可以懸掛襟翼和副翼。般都不能承受彎矩。靠后緣的縱墻還可以懸掛襟翼和副翼。p縱墻還起到對(duì)蒙皮的支持，以提高蒙皮的屈曲承載能力。通常腹縱墻還起到對(duì)蒙皮的支持，以提高蒙皮的屈曲承載能力。通常腹板設(shè)有減輕孔，為了提高臨板設(shè)有減輕孔

10、，為了提高臨界應(yīng)力，腹板用支持型材加界應(yīng)力，腹板用支持型材加強(qiáng)。后墻則還有封閉翼面內(nèi)強(qiáng)。后墻則還有封閉翼面內(nèi)部容積的作用。部容積的作用。（5）翼肋p翼肋分為普通翼肋和加強(qiáng)翼肋。翼肋分為普通翼肋和加強(qiáng)翼肋。p普通翼肋普通翼肋 構(gòu)造上的功用是維持機(jī)翼剖面所需的形狀，并將局部氣動(dòng)載構(gòu)造上的功用是維持機(jī)翼剖面所需的形狀，并將局部氣動(dòng)載荷從蒙皮和桁條傳遞到翼梁和蒙皮上。一般它與蒙皮、長(zhǎng)桁相連，荷從蒙皮和桁條傳遞到翼梁和蒙皮上。一般它與蒙皮、長(zhǎng)桁相連，翼面受氣動(dòng)載荷時(shí)，它以自身平面內(nèi)的剛度向蒙皮、長(zhǎng)桁提供垂翼面受氣動(dòng)載荷時(shí)，它以自身平面內(nèi)的剛度向蒙皮、長(zhǎng)桁提供垂直方向的支持。同時(shí)，翼肋又沿周邊支持在蒙皮和

11、梁（或墻）的直方向的支持。同時(shí)，翼肋又沿周邊支持在蒙皮和梁（或墻）的腹板上，在翼肋受載時(shí)，由蒙皮、腹板向翼肋提供各自平面內(nèi)的腹板上，在翼肋受載時(shí)，由蒙皮、腹板向翼肋提供各自平面內(nèi)的支承剪流。支承剪流。（5）翼肋p加強(qiáng)翼肋 主要用于承受固定在翼面上的部件（起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)、副主要用于承受固定在翼面上的部件（起落架、發(fā)動(dòng)機(jī)、副翼及翼面其他活動(dòng)部分懸掛接頭）的集中力和力矩，并將它們翼及翼面其他活動(dòng)部分懸掛接頭）的集中力和力矩，并將它們傳遞轉(zhuǎn)化為分散力傳給蒙皮和翼梁、縱墻的腹板。結(jié)構(gòu)不連續(xù)傳遞轉(zhuǎn)化為分散力傳給蒙皮和翼梁、縱墻的腹板。結(jié)構(gòu)不連續(xù)的地方也要布置加強(qiáng)肋，用于重新分配在縱向構(gòu)件軸線轉(zhuǎn)折處的地方也

12、要布置加強(qiáng)肋，用于重新分配在縱向構(gòu)件軸線轉(zhuǎn)折處壁板和腹板之間的力，或在翼面結(jié)合處和大開口邊界上將扭矩壁板和腹板之間的力，或在翼面結(jié)合處和大開口邊界上將扭矩轉(zhuǎn)變?yōu)榱ε?。加?qiáng)肋有很大的橫截面積，擠壓型材制成的緣條、轉(zhuǎn)變?yōu)榱ε肌＜訌?qiáng)肋有很大的橫截面積，擠壓型材制成的緣條、腹板不開口，用支撐角材加強(qiáng)，翼肋上的桁條重新對(duì)接，不需腹板不開口，用支撐角材加強(qiáng)，翼肋上的桁條重新對(duì)接，不需要切斷翼肋緣條。有時(shí)這樣的翼肋由鍛件制造，或采用桁架式要切斷翼肋緣條。有時(shí)這樣的翼肋由鍛件制造，或采用桁架式結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。波音747400機(jī)翼1.2.2 機(jī)翼結(jié)構(gòu)形式機(jī)翼結(jié)構(gòu)形式p機(jī)翼的特點(diǎn)是薄壁結(jié)構(gòu)，以上各構(gòu)件之間的連接大多采

13、用分散機(jī)翼的特點(diǎn)是薄壁結(jié)構(gòu)，以上各構(gòu)件之間的連接大多采用分散連接，如鉚接、螺接、點(diǎn)焊、膠接或混合方式，如膠鉚。連接，如鉚接、螺接、點(diǎn)焊、膠接或混合方式，如膠鉚。p機(jī)翼結(jié)構(gòu)形式是指結(jié)構(gòu)中主承力系統(tǒng)的組成形式，通常按照強(qiáng)機(jī)翼結(jié)構(gòu)形式是指結(jié)構(gòu)中主承力系統(tǒng)的組成形式，通常按照強(qiáng)度設(shè)計(jì)的要求選擇機(jī)翼結(jié)構(gòu)形式，典型的受力形式有蒙皮骨架度設(shè)計(jì)的要求選擇機(jī)翼結(jié)構(gòu)形式，典型的受力形式有蒙皮骨架式、整體壁板式和夾層結(jié)構(gòu)。式、整體壁板式和夾層結(jié)構(gòu)。（1）蒙皮骨架式）蒙皮骨架式梁式；梁式； 單塊式；單塊式； 多墻式多墻式（2）整體壁板式）整體壁板式（3）夾層結(jié)構(gòu)）夾層結(jié)構(gòu)機(jī)翼的受力分析機(jī)翼主要受：剪力、彎矩、扭矩機(jī)翼

14、主要受：剪力、彎矩、扭矩p剪力主要是由翼梁腹板承受的。剪力主要是由翼梁腹板承受的。p彎矩要使機(jī)翼產(chǎn)生彎曲變形，彎矩要使機(jī)翼產(chǎn)生彎曲變形， 彎矩引起的軸向力彎矩引起的軸向力是由翼梁緣條、桁條和蒙皮共同承受的。是由翼梁緣條、桁條和蒙皮共同承受的。p機(jī)翼受扭矩作用時(shí)，翼梁緣條和桁條都很容易變機(jī)翼受扭矩作用時(shí)，翼梁緣條和桁條都很容易變形，而金屬蒙皮和翼梁腹板所組成的合圍框，卻形，而金屬蒙皮和翼梁腹板所組成的合圍框，卻能很好地反抗扭轉(zhuǎn)變形。能很好地反抗扭轉(zhuǎn)變形。（1）蒙皮骨架式）蒙皮骨架式 按照抗彎材料的配置，蒙皮骨架式翼面可分為梁式、單塊式按照抗彎材料的配置，蒙皮骨架式翼面可分為梁式、單塊式和多墻式三

15、種結(jié)構(gòu)形式。和多墻式三種結(jié)構(gòu)形式。n最初的薄壁結(jié)構(gòu)翼面蒙皮很薄，只承擔(dān)扭矩，不能承受彎矩，最初的薄壁結(jié)構(gòu)翼面蒙皮很薄，只承擔(dān)扭矩，不能承受彎矩，稱為梁式結(jié)構(gòu)。稱為梁式結(jié)構(gòu)。n以后蒙皮不斷加厚，支持蒙皮的桁條相應(yīng)加強(qiáng)。蒙皮不僅承以后蒙皮不斷加厚，支持蒙皮的桁條相應(yīng)加強(qiáng)。蒙皮不僅承扭，還參與承彎，并且承彎程度越來越高，以至蒙皮與桁條扭，還參與承彎，并且承彎程度越來越高，以至蒙皮與桁條一起組成的加強(qiáng)壁板成為主要的承彎構(gòu)件，此時(shí)結(jié)構(gòu)便發(fā)展一起組成的加強(qiáng)壁板成為主要的承彎構(gòu)件，此時(shí)結(jié)構(gòu)便發(fā)展成單塊式結(jié)構(gòu)。成單塊式結(jié)構(gòu)。n蒙皮進(jìn)一步加厚，取消桁條，由多根縱墻對(duì)蒙皮提供支持，蒙皮進(jìn)一步加厚，取消桁條，由多根

16、縱墻對(duì)蒙皮提供支持，蒙皮單獨(dú)成為承彎元件，此時(shí)結(jié)構(gòu)便發(fā)展為多墻（腹板）式蒙皮單獨(dú)成為承彎元件，此時(shí)結(jié)構(gòu)便發(fā)展為多墻（腹板）式結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。梁式結(jié)構(gòu)梁式結(jié)構(gòu)p梁式結(jié)構(gòu)多用于相對(duì)厚度大、結(jié)構(gòu)載荷參數(shù)比較小、要梁式結(jié)構(gòu)多用于相對(duì)厚度大、結(jié)構(gòu)載荷參數(shù)比較小、要大開口的翼面中，或用在機(jī)翼與機(jī)身需要安排設(shè)計(jì)分離大開口的翼面中，或用在機(jī)翼與機(jī)身需要安排設(shè)計(jì)分離面的布局中。面的布局中。p梁式結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)造特點(diǎn)是蒙皮很薄，常用輕質(zhì)鋁合金梁式結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)造特點(diǎn)是蒙皮很薄，常用輕質(zhì)鋁合金制作，縱向翼梁很強(qiáng)，縱向長(zhǎng)桁較少且弱，有時(shí)在與翼制作，縱向翼梁很強(qiáng)，縱向長(zhǎng)桁較少且弱，有時(shí)在與翼肋相交處斷開，梁緣條的剖面與長(zhǎng)桁相比

17、要大得多。肋相交處斷開，梁緣條的剖面與長(zhǎng)桁相比要大得多。p按翼梁的數(shù)目，梁式結(jié)構(gòu)可分為單梁式、雙梁式和多梁按翼梁的數(shù)目，梁式結(jié)構(gòu)可分為單梁式、雙梁式和多梁（35根梁）式。根梁）式。梁式結(jié)構(gòu)梁式結(jié)構(gòu)p單梁式單梁式：翼梁通常放在剖面最高處，以便充分利用結(jié)構(gòu)高：翼梁通常放在剖面最高處，以便充分利用結(jié)構(gòu)高度，提高翼梁的抗彎能力，減小緣條中因彎矩引起的拉壓度，提高翼梁的抗彎能力，減小緣條中因彎矩引起的拉壓軸力，減輕翼梁質(zhì)量。這種翼面通常布置軸力，減輕翼梁質(zhì)量。這種翼面通常布置12根縱墻形根縱墻形成閉室，提高翼面抗扭能力，前后縱墻還可用來固定副翼、成閉室，提高翼面抗扭能力，前后縱墻還可用來固定副翼、襟翼及

18、縫翼。襟翼及縫翼。p雙梁式雙梁式：翼面內(nèi)部空間合理利用較有利，兩梁之間結(jié)構(gòu)高：翼面內(nèi)部空間合理利用較有利，兩梁之間結(jié)構(gòu)高度較大的部位可用來收藏起落架或放置燃油箱，但梁的高度較大的部位可用來收藏起落架或放置燃油箱，但梁的高度降低，結(jié)構(gòu)較重。度降低，結(jié)構(gòu)較重。p多梁式多梁式：多用于弦長(zhǎng)較大的小展弦比機(jī)翼，安全性較高，：多用于弦長(zhǎng)較大的小展弦比機(jī)翼，安全性較高，可以設(shè)計(jì)成多通道傳力。可以設(shè)計(jì)成多通道傳力。梁式結(jié)構(gòu)梁式結(jié)構(gòu)單梁式結(jié)構(gòu)1 1前梁；前梁；2 2后梁；后梁；3 3后墻；后墻；4 4桁條；桁條；5 5普通翼肋；普通翼肋；6 6蒙皮；蒙皮；7 7梁梁緣條；緣條；8 8立柱；立柱；9 9接頭；接頭

19、；1010加強(qiáng)翼肋加強(qiáng)翼肋雙梁式結(jié)構(gòu)梁式結(jié)構(gòu)梁式結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：p結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單p蒙皮上開口方便，對(duì)結(jié)構(gòu)承彎能力影響較小。蒙皮上開口方便，對(duì)結(jié)構(gòu)承彎能力影響較小。p對(duì)接點(diǎn)少，連接簡(jiǎn)單。對(duì)接點(diǎn)少，連接簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)缺點(diǎn):p蒙皮承彎作用利用不充分蒙皮承彎作用利用不充分p蒙皮失穩(wěn)后易出現(xiàn)皺紋，增大阻力蒙皮失穩(wěn)后易出現(xiàn)皺紋，增大阻力p生存性比其他承彎材料分散性大的結(jié)構(gòu)形式低。生存性比其他承彎材料分散性大的結(jié)構(gòu)形式低。單塊式結(jié)構(gòu)單塊式結(jié)構(gòu)p隨著飛行速度的進(jìn)一步增大，為保持機(jī)翼有足夠的局部剛度和扭轉(zhuǎn)剛度，需要加厚蒙皮并增多桁條。這樣，由厚蒙皮和桁條組成的壁板已經(jīng)能夠承受大部分彎矩，因而梁的凸緣就可以減弱，直

20、至變?yōu)榭v檣，于是就發(fā)展成為了沒有翼梁的單塊式機(jī)翼。單塊式機(jī)翼的維形構(gòu)件和受力構(gòu)件已經(jīng)完全合并。p單塊式結(jié)構(gòu)蒙皮較厚，與長(zhǎng)桁、翼梁緣條組成壁板，承受絕大部分彎矩；縱向長(zhǎng)桁布置較密，長(zhǎng)桁截面積與梁的橫截面比較接近；梁或墻與壁板形成封閉的盒段，增強(qiáng)了翼面結(jié)構(gòu)的抗扭剛度。單塊式機(jī)翼僅在前后梁之間的中央部分為受力的上下壁板，形成一個(gè)翼盒，稱為盒形梁。單塊式結(jié)構(gòu)單塊式結(jié)構(gòu)單塊式結(jié)構(gòu)單塊式結(jié)構(gòu)p優(yōu)點(diǎn)蒙皮在氣動(dòng)載荷作用下變形較小，材料向剖面外優(yōu)點(diǎn)蒙皮在氣動(dòng)載荷作用下變形較小，材料向剖面外緣分散，抗彎、抗扭強(qiáng)度及剛度均有所提高，安全可靠性緣分散，抗彎、抗扭強(qiáng)度及剛度均有所提高，安全可靠性比梁式結(jié)構(gòu)好。比梁式結(jié)構(gòu)

21、好。p缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。大開口后，需加強(qiáng)周圍結(jié)構(gòu)以補(bǔ)缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。大開口后，需加強(qiáng)周圍結(jié)構(gòu)以補(bǔ)償承彎能力。與機(jī)身連接時(shí)，接頭必須沿周邊分布，結(jié)合償承彎能力。與機(jī)身連接時(shí)，接頭必須沿周邊分布，結(jié)合點(diǎn)多，連接復(fù)雜。為了充分發(fā)揮單塊式結(jié)構(gòu)的受力特性，點(diǎn)多，連接復(fù)雜。為了充分發(fā)揮單塊式結(jié)構(gòu)的受力特性，左、右翼面最好連成整體貫穿機(jī)身左、右翼面最好連成整體貫穿機(jī)身。多墻式結(jié)構(gòu)多墻式結(jié)構(gòu)p多墻式結(jié)構(gòu)由厚的承力蒙皮和多根墻組成，除在受集中力多墻式結(jié)構(gòu)由厚的承力蒙皮和多根墻組成，除在受集中力部位安排加強(qiáng)肋外，一般不安排普通肋。由于該結(jié)構(gòu)的受部位安排加強(qiáng)肋外，一般不安排普通肋。由于該結(jié)構(gòu)的受壓蒙皮通過墻得到受

22、拉面蒙皮的支持，因此具有很高的應(yīng)壓蒙皮通過墻得到受拉面蒙皮的支持，因此具有很高的應(yīng)力水平和承彎能力。力水平和承彎能力。p厚蒙皮翼盒結(jié)構(gòu)承扭剛度大，對(duì)于高速飛機(jī)的薄機(jī)翼情況厚蒙皮翼盒結(jié)構(gòu)承扭剛度大，對(duì)于高速飛機(jī)的薄機(jī)翼情況特別適宜，可有效解決薄機(jī)翼的強(qiáng)度、剛度與減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)特別適宜，可有效解決薄機(jī)翼的強(qiáng)度、剛度與減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量之間的矛盾。這種結(jié)構(gòu)只能用于沒有大開口的翼面，并量之間的矛盾。這種結(jié)構(gòu)只能用于沒有大開口的翼面，并被廣泛設(shè)計(jì)成機(jī)翼整體油箱。被廣泛設(shè)計(jì)成機(jī)翼整體油箱。多墻式結(jié)構(gòu)多墻式結(jié)構(gòu)多墻式結(jié)構(gòu)多墻式結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：p抗彎材料分散在剖面上下緣，有較高的結(jié)構(gòu)效率；抗彎材料分散在剖面上下緣，有較高的結(jié)

23、構(gòu)效率；p局部剛度及總體剛度大；局部剛度及總體剛度大；p受力高度分散（多墻抗剪、蒙皮分散受彎及多閉室承扭），受力高度分散（多墻抗剪、蒙皮分散受彎及多閉室承扭），破損安全性好，生存性高。破損安全性好，生存性高。 缺點(diǎn)p不宜大開口；不宜大開口；p與機(jī)身連接點(diǎn)多。與機(jī)身連接點(diǎn)多。（2）整體壁板結(jié)構(gòu)）整體壁板結(jié)構(gòu)p由若干個(gè)大型整體件如整由若干個(gè)大型整體件如整體蒙皮壁板、整體梁和整體蒙皮壁板、整體梁和整體肋組成，而整體件則是體肋組成，而整體件則是由整塊毛坯加工制成的大由整塊毛坯加工制成的大型結(jié)構(gòu)受力元件。整體壁型結(jié)構(gòu)受力元件。整體壁板翼面由蒙皮與縱向構(gòu)件、板翼面由蒙皮與縱向構(gòu)件、橫向構(gòu)件合并而成上下兩橫

24、向構(gòu)件合并而成上下兩塊整體壁板，然后再鉚接塊整體壁板，然后再鉚接裝配而成。裝配而成。1、結(jié)構(gòu)形式：主要為變厚度蒙皮，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，蒙皮與長(zhǎng)桁和肋通過鉚接方式連接起來。優(yōu)點(diǎn)：零件成形容易，一般采用拉形或滾彎成形。缺點(diǎn)：零件數(shù)量多，蒙皮與長(zhǎng)桁和肋的連接裝配工作量大。2、結(jié)構(gòu)形式：帶整體加強(qiáng)凸臺(tái)、口框、下限、變厚度蒙皮等結(jié)構(gòu)要素，與長(zhǎng)桁和肋通過鉚接方式連接起來。優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)蝹€(gè)零件制造難度降低。缺點(diǎn)：零件數(shù)量多，蒙皮與長(zhǎng)桁和肋的連接裝配工作量大。3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：帶整體加強(qiáng)凸臺(tái)、口框、下限、變厚度蒙皮等結(jié)構(gòu)要素，且筋條和蒙皮之間沒有任何機(jī)械連接。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)整體性好，零件數(shù)量少，減重10-30% ，大幅降低連接裝配

25、工作量，密封性能好。缺點(diǎn)：材料利用率低，成形難度大。1. 簡(jiǎn)單蒙皮零件簡(jiǎn)單蒙皮零件2. 鉚接組合式整體壁板結(jié)構(gòu)鉚接組合式整體壁板結(jié)構(gòu)3. 整體帶筋壁板結(jié)構(gòu)整體帶筋壁板結(jié)構(gòu)整體壁板結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)p蒙皮容易實(shí)現(xiàn)變厚度，加強(qiáng)筋可以合理布置，蒙蒙皮容易實(shí)現(xiàn)變厚度，加強(qiáng)筋可以合理布置，蒙皮材料離翼剖面中心最遠(yuǎn)，受力效果好，強(qiáng)度、皮材料離翼剖面中心最遠(yuǎn)，受力效果好，強(qiáng)度、剛度較大；剛度較大；p構(gòu)造簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕；鉚縫少，表面光滑，氣動(dòng)外構(gòu)造簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕；鉚縫少，表面光滑，氣動(dòng)外形好；形好；p零件少，裝配協(xié)調(diào)容易。整體壁板結(jié)構(gòu)除了用金零件少，裝配協(xié)調(diào)容易。整體壁板結(jié)構(gòu)除了用金屬材料制造以外，用復(fù)合材料制造也有很大

26、的發(fā)屬材料制造以外，用復(fù)合材料制造也有很大的發(fā)展前景。展前景。國(guó)內(nèi)研制的一種新型飛機(jī)上，為了進(jìn)一步的降低飛機(jī)的結(jié)構(gòu)重量，減少裝配工作量，采用了更新的飛機(jī)機(jī)翼整體壁板的設(shè)計(jì)思想。它集變厚度蒙皮、長(zhǎng)珩、梳狀接頭、口蓋、橫向加強(qiáng)肋與一起，形成新型的飛機(jī)機(jī)翼整體壁板。整體壁板結(jié)構(gòu)技術(shù)要求p 零件加工完成后的尺寸為零件加工完成后的尺寸為10880mm640mm64mm，寬度方，寬度方向的弧形弓高為向的弧形弓高為13mm， 毛料重量：毛料重量：1.898噸，零件重量：噸，零件重量：221kg。因此其零件尺寸和加工前后重量的變化對(duì)加工控制的。因此其零件尺寸和加工前后重量的變化對(duì)加工控制的要求就是一個(gè)難點(diǎn)。要

27、求就是一個(gè)難點(diǎn)。p 零件的協(xié)調(diào)要求高是一個(gè)難點(diǎn)。要求相鄰的壁板兩端面和零件的協(xié)調(diào)要求高是一個(gè)難點(diǎn)。要求相鄰的壁板兩端面和15個(gè)個(gè)加強(qiáng)肋的位置偏移不能超過加強(qiáng)肋的位置偏移不能超過0.5mm。理論外形面對(duì)裝配型架的。理論外形面對(duì)裝配型架的間隙不超過間隙不超過0.5mm。p 零件加工過程中的變形控制要求在零件加工過程中的變形控制要求在0.5mm以內(nèi)。以內(nèi)。p 由于由于T型筋與加強(qiáng)肋的縱橫交錯(cuò)成網(wǎng)格狀，使零件內(nèi)部形成了型筋與加強(qiáng)肋的縱橫交錯(cuò)成網(wǎng)格狀，使零件內(nèi)部形成了底面為弧形、四周為變化角度的立筋、底面為弧形、四周為變化角度的立筋、T型筋的凹槽和槽底面型筋的凹槽和槽底面上設(shè)計(jì)的上設(shè)計(jì)的360多個(gè)臺(tái)階和

28、下陷。多個(gè)臺(tái)階和下陷。p 由于零件的材料利用率僅有由于零件的材料利用率僅有11.6%，切削余量很大。，切削余量很大。（3）夾層結(jié)構(gòu)）夾層結(jié)構(gòu)p 采用夾層板作為元件。夾層板是將單層板分成兩層薄板，中間夾采用夾層板作為元件。夾層板是將單層板分成兩層薄板，中間夾以芯層構(gòu)成，芯層一般是輕質(zhì)材料，輕質(zhì)木材或硬泡木塑料，或以芯層構(gòu)成，芯層一般是輕質(zhì)材料，輕質(zhì)木材或硬泡木塑料，或各種金屬材料，復(fù)合材料。面板有鋁合金、不銹鋼等。目前，應(yīng)各種金屬材料，復(fù)合材料。面板有鋁合金、不銹鋼等。目前，應(yīng)用最多的是鋁蜂窩夾層結(jié)構(gòu)。夾層結(jié)構(gòu)又可分為夾層板結(jié)構(gòu)和夾用最多的是鋁蜂窩夾層結(jié)構(gòu)。夾層結(jié)構(gòu)又可分為夾層板結(jié)構(gòu)和夾層盒結(jié)構(gòu)

29、。層盒結(jié)構(gòu)。p 夾層板結(jié)構(gòu)：主要由上下夾層板壁板、前后梁和翼肋組成。相比夾層板結(jié)構(gòu)：主要由上下夾層板壁板、前后梁和翼肋組成。相比同樣質(zhì)量的單層蒙皮，夾芯蒙皮的強(qiáng)度、剛度大，能承受較大的同樣質(zhì)量的單層蒙皮，夾芯蒙皮的強(qiáng)度、剛度大，能承受較大的局部氣動(dòng)力，氣動(dòng)外形好；兩層面板間充滿空氣和絕熱材料，耐局部氣動(dòng)力，氣動(dòng)外形好；兩層面板間充滿空氣和絕熱材料，耐熱絕熱性好。受力構(gòu)件少，構(gòu)造簡(jiǎn)單，裝配工藝性、密封性好。熱絕熱性好。受力構(gòu)件少，構(gòu)造簡(jiǎn)單，裝配工藝性、密封性好。但制造工藝較復(fù)雜，特別是接頭和分段處制造更困難，且夾層結(jié)但制造工藝較復(fù)雜，特別是接頭和分段處制造更困難，且夾層結(jié)構(gòu)上不宜開口。構(gòu)上不宜開

30、口。p 夾層盒結(jié)構(gòu)：對(duì)厚度很小的翼面，可制成全厚度夾層或全填充夾夾層盒結(jié)構(gòu)：對(duì)厚度很小的翼面，可制成全厚度夾層或全填充夾層結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)除在機(jī)翼尖部和根部安排翼肋外，不安排其他翼層結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)除在機(jī)翼尖部和根部安排翼肋外，不安排其他翼肋。上蒙皮通過夾芯得到下蒙皮的支持，有很高的應(yīng)力水平和輕肋。上蒙皮通過夾芯得到下蒙皮的支持，有很高的應(yīng)力水平和輕的結(jié)構(gòu)重量。的結(jié)構(gòu)重量。 蜂窩夾層結(jié)構(gòu)蜂窩夾層結(jié)構(gòu)1.2.2 機(jī)翼結(jié)構(gòu)形式機(jī)翼結(jié)構(gòu)形式p從現(xiàn)代飛機(jī)的翼面結(jié)構(gòu)來看，薄蒙皮梁式結(jié)構(gòu)已很少采用；從現(xiàn)代飛機(jī)的翼面結(jié)構(gòu)來看，薄蒙皮梁式結(jié)構(gòu)已很少采用；p大型高亞音速的現(xiàn)代運(yùn)輸機(jī)和有些超音速戰(zhàn)斗機(jī)采用多梁?jiǎn)螇K大型高亞

31、音速的現(xiàn)代運(yùn)輸機(jī)和有些超音速戰(zhàn)斗機(jī)采用多梁?jiǎn)螇K式結(jié)構(gòu)；式結(jié)構(gòu)；p馬赫數(shù)較大的超音速戰(zhàn)斗機(jī)多采用多墻（或多梁）式機(jī)翼結(jié)構(gòu)，馬赫數(shù)較大的超音速戰(zhàn)斗機(jī)多采用多墻（或多梁）式機(jī)翼結(jié)構(gòu)，或采用混合式結(jié)構(gòu)形式，如在根部要開口的部位采用梁式，外或采用混合式結(jié)構(gòu)形式，如在根部要開口的部位采用梁式，外端較薄處為增大剛度而采用單塊式。端較薄處為增大剛度而采用單塊式。1.3 機(jī)身結(jié)構(gòu)形式機(jī)身結(jié)構(gòu)形式p 機(jī)身是指飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)中除各機(jī)翼結(jié)構(gòu)之外的機(jī)體結(jié)構(gòu)部機(jī)身是指飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)中除各機(jī)翼結(jié)構(gòu)之外的機(jī)體結(jié)構(gòu)部分。機(jī)身結(jié)構(gòu)包括機(jī)身、短艙、尾撐等筒形結(jié)構(gòu)，主要用分。機(jī)身結(jié)構(gòu)包括機(jī)身、短艙、尾撐等筒形結(jié)構(gòu)，主要用于裝載和傳力，同

32、時(shí)將機(jī)翼、尾翼、發(fā)動(dòng)機(jī)和起落架等部于裝載和傳力，同時(shí)將機(jī)翼、尾翼、發(fā)動(dòng)機(jī)和起落架等部件連接在一起，此外，可以安置空勤組人員和旅客、裝載件連接在一起，此外，可以安置空勤組人員和旅客、裝載燃油、武器、各種儀器設(shè)備和貨物等。燃油、武器、各種儀器設(shè)備和貨物等。p 機(jī)身結(jié)構(gòu)一般由蒙皮和內(nèi)部骨架組成。內(nèi)部骨架由縱向元機(jī)身結(jié)構(gòu)一般由蒙皮和內(nèi)部骨架組成。內(nèi)部骨架由縱向元件件長(zhǎng)桁、桁梁，和垂直于機(jī)體縱軸的橫向骨架長(zhǎng)桁、桁梁，和垂直于機(jī)體縱軸的橫向骨架隔隔框組成。通常，機(jī)身結(jié)構(gòu)各元件的功用相應(yīng)地與機(jī)翼結(jié)構(gòu)框組成。通常，機(jī)身結(jié)構(gòu)各元件的功用相應(yīng)地與機(jī)翼結(jié)構(gòu)中各元件的功用相同。中各元件的功用相同。1進(jìn)氣道唇口；進(jìn)氣道

33、唇口；2上桁梁；上桁梁；3下桁梁；下桁梁；46號(hào)加強(qiáng)框；號(hào)加強(qiáng)框；511號(hào)加號(hào)加強(qiáng)框；強(qiáng)框；6進(jìn)氣道外蒙皮；進(jìn)氣道外蒙皮；7進(jìn)氣道內(nèi)蒙皮；進(jìn)氣道內(nèi)蒙皮；8進(jìn)氣道內(nèi)蒙皮加強(qiáng)筋；進(jìn)氣道內(nèi)蒙皮加強(qiáng)筋；9座艙底板；座艙底板；10設(shè)備艙底板設(shè)備艙底板蒙皮p機(jī)身蒙皮材料一般采用鋁合金，對(duì)關(guān)鍵件應(yīng)采用斷裂、疲勞性機(jī)身蒙皮材料一般采用鋁合金，對(duì)關(guān)鍵件應(yīng)采用斷裂、疲勞性好的材料，如好的材料，如LY12，2024T4 等，對(duì)于等，對(duì)于Ma3 的飛機(jī)，的飛機(jī)，在受熱影響較大的部位采用鈦合金或不銹鋼板材。在某些情況在受熱影響較大的部位采用鈦合金或不銹鋼板材。在某些情況下，也有用厚鋁板經(jīng)化學(xué)銑切等方法直接加工成帶縱、橫

34、筋條下，也有用厚鋁板經(jīng)化學(xué)銑切等方法直接加工成帶縱、橫筋條的整體壁板。的整體壁板。p蒙皮厚度首先要考慮載荷的大小，由于一般機(jī)身中部受力大，蒙皮厚度首先要考慮載荷的大小，由于一般機(jī)身中部受力大，兩端受力小，故中部的蒙皮比兩端的厚。兩端受力小，故中部的蒙皮比兩端的厚。縱向骨架p長(zhǎng)桁與桁梁均為機(jī)身的縱向構(gòu)件。結(jié)構(gòu)中長(zhǎng)桁與機(jī)翼的長(zhǎng)桁相長(zhǎng)桁與桁梁均為機(jī)身的縱向構(gòu)件。結(jié)構(gòu)中長(zhǎng)桁與機(jī)翼的長(zhǎng)桁相似，長(zhǎng)桁承受部分作用在蒙皮上的氣動(dòng)力并將其傳給隔框。另似，長(zhǎng)桁承受部分作用在蒙皮上的氣動(dòng)力并將其傳給隔框。另外，長(zhǎng)桁對(duì)蒙皮起支持作用，提高蒙皮受壓、受剪時(shí)失穩(wěn)臨界外，長(zhǎng)桁對(duì)蒙皮起支持作用，提高蒙皮受壓、受剪時(shí)失穩(wěn)臨界應(yīng)

35、力。應(yīng)力。p長(zhǎng)桁與蒙皮組成承力壁板，在桁條式機(jī)身中，根據(jù)受力合理、長(zhǎng)桁與蒙皮組成承力壁板，在桁條式機(jī)身中，根據(jù)受力合理、結(jié)構(gòu)效率高、工藝性好等多方面因素綜合考慮其剖面形狀、分結(jié)構(gòu)效率高、工藝性好等多方面因素綜合考慮其剖面形狀、分布規(guī)律。長(zhǎng)桁沿機(jī)身周邊基本為均勻分布，沿機(jī)身縱向盡量按布規(guī)律。長(zhǎng)桁沿機(jī)身周邊基本為均勻分布，沿機(jī)身縱向盡量按等角輻射布置，約占等角輻射布置，約占1220的機(jī)身結(jié)構(gòu)重量?，F(xiàn)代戰(zhàn)斗的機(jī)身結(jié)構(gòu)重量?，F(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)其間距一般為機(jī)其間距一般為80150mm 之間，轟炸機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等一般之間，轟炸機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等一般為為50250mm 之間。之間。橫向骨架橫向骨架p 主要由普通框和加強(qiáng)框組成

36、?？虻墓τ门c機(jī)翼中的肋相同。p 普通框用于維持機(jī)身的截面形狀以及固定蒙皮和桁條，承受蒙皮的局部載荷，對(duì)桁條提供支持。p 加強(qiáng)框主要是傳遞機(jī)翼、尾翼的集中力和集中裝載等。通過連接件以剪流形式將力分散傳給機(jī)身蒙皮。1.3.1典型的機(jī)身結(jié)構(gòu)形式典型的機(jī)身結(jié)構(gòu)形式p機(jī)身通常要承受剪力、彎矩以及沿機(jī)體軸向的軸力和扭矩，并且機(jī)身內(nèi)部需要裝載貨物、乘員和發(fā)動(dòng)機(jī)等，一般采用剛性薄壁空間結(jié)構(gòu)。主要有桁架式、半硬殼式（包括桁條式和桁梁式）和硬殼式（厚蒙皮）等幾種典型結(jié)構(gòu)形式。（1）桁架式結(jié)構(gòu)）桁架式結(jié)構(gòu)p桁架式結(jié)構(gòu)的機(jī)身是一個(gè)立體構(gòu)架。早期飛機(jī)的構(gòu)架式機(jī)身由受力空間桁架系統(tǒng)和不參與總體受力的蒙皮構(gòu)成。桁架的組成元

37、件只承受拉力或壓力，蒙皮通常只承受局部氣動(dòng)載荷，起維形作用。目前這種結(jié)構(gòu)僅在小型或輕型飛機(jī)上采用。（2）桁條式結(jié)構(gòu)）桁條式結(jié)構(gòu)p桁條式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是長(zhǎng)桁較多、較強(qiáng)，蒙皮較厚。彎曲變形主要由桁條和蒙皮來抵抗，而在局部載荷較大的地方則把桁條加強(qiáng)。這種結(jié)構(gòu)的彎曲和扭轉(zhuǎn)剛度大，機(jī)身的重量較輕，生存力較好。但蒙皮不宜開大口，開口處加強(qiáng)困難。桁條式機(jī)身?yè)p傷容限特性好，能通過載荷再分配經(jīng)受住局部破壞，不致造成機(jī)身結(jié)構(gòu)的總體破壞。桁條式機(jī)身廣泛地應(yīng)用在旅客機(jī)等大型飛機(jī)上。（3）桁梁式結(jié)構(gòu)）桁梁式結(jié)構(gòu)p桁梁式結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)縱向具有較強(qiáng)的桁梁，是抵抗彎曲變形的主要構(gòu)件，桁梁的截面很大但桁條較少且較弱，甚至桁條可

38、以不連續(xù)，蒙皮較薄，便于開口。桁梁式結(jié)構(gòu)一般安置四根縱梁，縱梁布置除考慮最佳承受彎矩狀態(tài)外，還考慮大開口處結(jié)構(gòu)加強(qiáng)和集中載荷傳遞。桁梁式機(jī)身適合于相對(duì)載荷較小，或有大開口的機(jī)身或機(jī)身的某段結(jié)構(gòu)采用。這種機(jī)身結(jié)構(gòu)廣泛地用于小型飛機(jī)和大開口較多的飛機(jī)上。p通常把桁條式和桁梁式機(jī)身稱為半硬殼式機(jī)身。半硬殼式機(jī)身結(jié)構(gòu)的蒙皮桁條加強(qiáng)壁板構(gòu)成的盒段結(jié)構(gòu)重量輕、強(qiáng)度高、易制造和好維修。（4）硬殼式結(jié)構(gòu)）硬殼式結(jié)構(gòu)p硬殼式結(jié)構(gòu)的機(jī)身蒙皮進(jìn)一步加厚，直至完全代替桁梁或桁條，硬殼式結(jié)構(gòu)的機(jī)身蒙皮進(jìn)一步加厚，直至完全代替桁梁或桁條，整個(gè)結(jié)構(gòu)僅由蒙皮和隔框構(gòu)成。通常硬殼式結(jié)構(gòu)是一個(gè)厚壁筒整個(gè)結(jié)構(gòu)僅由蒙皮和隔框構(gòu)成。通

39、常硬殼式結(jié)構(gòu)是一個(gè)厚壁筒殼，由蒙皮和少數(shù)隔框組成，沒有縱向構(gòu)件，蒙皮很厚或采用殼，由蒙皮和少數(shù)隔框組成，沒有縱向構(gòu)件，蒙皮很厚或采用夾層結(jié)構(gòu)。硬殼式結(jié)構(gòu)具有較大的抗扭剛度；但結(jié)構(gòu)質(zhì)量重，夾層結(jié)構(gòu)。硬殼式結(jié)構(gòu)具有較大的抗扭剛度；但結(jié)構(gòu)質(zhì)量重，蒙皮材料的利用率不高，硬殼式機(jī)身不便于開口，因此一段時(shí)蒙皮材料的利用率不高，硬殼式機(jī)身不便于開口，因此一段時(shí)期飛機(jī)上用得較少。只在機(jī)身結(jié)構(gòu)中某些氣動(dòng)載荷較大，要求期飛機(jī)上用得較少。只在機(jī)身結(jié)構(gòu)中某些氣動(dòng)載荷較大，要求蒙皮局部剛度較大的部位，如頭部、機(jī)頭罩、尾錐等處。具體蒙皮局部剛度較大的部位，如頭部、機(jī)頭罩、尾錐等處。具體構(gòu)造也有用夾層結(jié)構(gòu)或整體旋壓件等形式

40、。構(gòu)造也有用夾層結(jié)構(gòu)或整體旋壓件等形式。隨著整體結(jié)構(gòu)的不斷采用，制造工藝的不斷發(fā)展，現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)隨著整體結(jié)構(gòu)的不斷采用，制造工藝的不斷發(fā)展，現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)重新采用硬殼式結(jié)構(gòu)形式，如體結(jié)構(gòu)重新采用硬殼式結(jié)構(gòu)形式，如F-35 戰(zhàn)斗機(jī)，其設(shè)計(jì)思想是飛戰(zhàn)斗機(jī)，其設(shè)計(jì)思想是飛機(jī)的結(jié)構(gòu)完全機(jī)的結(jié)構(gòu)完全整體化、組件化和模塊化整體化、組件化和模塊化，飛機(jī)結(jié)構(gòu)件大量采用復(fù)合，飛機(jī)結(jié)構(gòu)件大量采用復(fù)合材料，使飛機(jī)的零部件數(shù)量大幅度減少同時(shí)又具有很大的剛性。材料，使飛機(jī)的零部件數(shù)量大幅度減少同時(shí)又具有很大的剛性。F-35戰(zhàn)斗機(jī)有戰(zhàn)斗機(jī)有3 種機(jī)型（空軍用型種機(jī)型（空軍用型CTOL、海軍用型、海軍用型CV 和短

41、距起飛垂和短距起飛垂直降落型直降落型STOVL），其中），其中80%的零部件可以通用，這樣，也使得現(xiàn)的零部件可以通用，這樣，也使得現(xiàn)代飛機(jī)的裝配過程與傳統(tǒng)的代飛機(jī)的裝配過程與傳統(tǒng)的“軟殼軟殼”式結(jié)構(gòu)飛機(jī)有了根本性的變化。式結(jié)構(gòu)飛機(jī)有了根本性的變化。硬殼式又可分為：1.厚蒙皮式；2.加強(qiáng)殼式；3.波紋板式；4.蜂窩夾層式1.3.2機(jī)身典型布局形式機(jī)身典型布局形式p為提高飛機(jī)的維護(hù)性，戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)要有很高的開口率。因?yàn)樘岣唢w機(jī)的維護(hù)性，戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)要有很高的開口率。因此往往使結(jié)構(gòu)傳力路線布置變得十分困難。在總體布局時(shí)，特此往往使結(jié)構(gòu)傳力路線布置變得十分困難。在總體布局時(shí)，特別要綜合處理好維護(hù)性

42、與合理傳力的矛盾。一般情況，新一代別要綜合處理好維護(hù)性與合理傳力的矛盾。一般情況，新一代戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)身開口率可達(dá)戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)身開口率可達(dá)50，特別機(jī)身腹部有前起落架艙開，特別機(jī)身腹部有前起落架艙開口，內(nèi)埋武器艙開口，用于脫裝發(fā)動(dòng)機(jī)的大開口等。口，內(nèi)埋武器艙開口，用于脫裝發(fā)動(dòng)機(jī)的大開口等。p對(duì)于機(jī)身起落架布局的飛機(jī)，主起落架艙形成了更多的機(jī)身大對(duì)于機(jī)身起落架布局的飛機(jī)，主起落架艙形成了更多的機(jī)身大開口。機(jī)頭電子艙、設(shè)備艙也幾乎將機(jī)頭部位全部開口。因此開口。機(jī)頭電子艙、設(shè)備艙也幾乎將機(jī)頭部位全部開口。因此機(jī)身結(jié)構(gòu)大都采用機(jī)身結(jié)構(gòu)大都采用梁式梁式布局。較少開口的結(jié)構(gòu)可采用布局。較少開口的結(jié)構(gòu)可采用單塊式

43、單塊式結(jié)結(jié)構(gòu)形式。尾翼的氣動(dòng)彈性特性受機(jī)身剛度影響十分大，許多飛構(gòu)形式。尾翼的氣動(dòng)彈性特性受機(jī)身剛度影響十分大，許多飛機(jī)為滿足尾翼的剛度要求，在后機(jī)身兩側(cè)布置了加強(qiáng)邊條。機(jī)為滿足尾翼的剛度要求，在后機(jī)身兩側(cè)布置了加強(qiáng)邊條。F-16、蘇、蘇-27飛機(jī)就采用了這種布局形式。飛機(jī)就采用了這種布局形式。米格米格-17機(jī)身結(jié)構(gòu)機(jī)身結(jié)構(gòu) 前機(jī)身采用桁梁式，前機(jī)身采用桁梁式，后機(jī)身為單塊式結(jié)構(gòu)，后機(jī)身為單塊式結(jié)構(gòu)，總體為復(fù)合式結(jié)構(gòu)。前總體為復(fù)合式結(jié)構(gòu)。前機(jī)身由于大開口多，采機(jī)身由于大開口多，采用桁梁式，由用桁梁式，由4個(gè)截面為個(gè)截面為W形的桁條作為主要縱形的桁條作為主要縱向受力件，與桁條及橫向受力件，與桁條及橫向的隔框組成機(jī)身骨架。向的隔框組成機(jī)身骨架。后機(jī)身為桁條式結(jié)構(gòu)，后機(jī)身為桁條式結(jié)構(gòu)，桁梁較密，蒙皮較厚。桁梁較密，蒙皮較厚。1.4 尾翼結(jié)構(gòu)尾翼結(jié)構(gòu)p用于保證飛機(jī)的縱向和航向的平衡與安定性，以及對(duì)飛機(jī)用于保證飛機(jī)的縱向和航向的平衡與安定性，以及對(duì)飛機(jī)的操縱。一般常規(guī)飛機(jī)的尾翼由水平尾翼和垂直尾翼兩部的操縱。一般常規(guī)飛機(jī)的尾翼由水平尾翼和垂直尾翼兩部分組成。水平尾翼由