第1章飛機結構特點

1、講師：楊天河，1。本課程的性質、內容和任務。本課程是介紹飛機結構修理的主要專業(yè)技術課程。本課程的主要任務是介紹飛機的主要結構及其受力特點，飛機結構的損傷與檢測，飛機結構的修理標準，飛機部件故障診斷的方法和過程，使學生對飛機結構修理的理論知識有一定的了解。通常的分數和一篇2000字的維護論文占30%。6月10日提交。最終論文覆蓋了70%。飛機結構的含義飛機結構通常由幾個到幾千個部分組成。組成結構的各部分之間沒有相對運動。飛機結構是指能夠承受和傳遞載荷的受力結構，包括機身、機翼、尾翼、起落架、發(fā)動機短艙和機械控制系統(tǒng)。像機身和機翼這樣的大型結構可以稱為組件結構。機身可沿機身縱向或翼展方向分成幾個大

2、的部分，這種大的結構部分通常稱為部件結構。零件是不需要組裝的基本單元；這個組件是由幾個零件組裝而成的。零件和組件通常統(tǒng)稱為零組件。當組件是飛機結構中具有特定功能的基本單元時，它們通常被稱為組件。飛機上僅用于維護外觀或裝飾的部件不應包含在結構中。此外，根據材料，飛機結構可分為金屬結構和復合結構。這本書討論了飛機的金屬結構。3.飛機結構修理的類型計劃修理工作常規(guī)和常規(guī)工作。飛機結構的修理工作臨時修理工作在飛機意外損壞時進行。修理飛機結構的基本要求修理飛機結構應滿足以下基本要求：1恢復原結構的強度、剛度和抗疲勞性；2.恢復原結構的空氣動力學性能；3.恢復原結構的防腐性能；4盡可能少增加體重；5.維修

3、時間短，成本低。五.飛機結構修理的基本程序第一步是檢查損壞情況，確定損壞程度和類型；第二步是根據損傷的程度、類型和位置確定修理工藝，編制修理工藝卡和相應的飛機結構修理手冊；第三步是根據維修工藝卡進行維修，使其符合規(guī)定的要求。中國民航飛機結構維修工作的現狀、地位和前景飛機結構維修人員主要在能夠進行C級以上檢查的大型民航飛機維修廠(基地)進行。中小型民航飛機修理廠(站)只做一些簡單的飛機結構修理。民用航空器結構修理工作的主要內容是修理民用航空器的各種受損鈑金和復合部件，使其恢復原有功能，滿足適航要求。主要包括機身、機翼和尾翼結構(如橫梁、桁條、隔板架、蒙皮等)的修理。)，各種門和油箱等。中國民用航

4、空飛機結構修理的現狀、現狀和前景飛機結構修理工作進行時，通常需要拆卸、檢查、清洗和清除部件的腐蝕。如果發(fā)現部件因腐蝕、磨損、碰撞等而損壞。超出允許范圍，修理工作應按照飛機結構修理手冊中規(guī)定的程序進行。如果修理范圍超出了SRM規(guī)定的范圍，修理計劃(過程)只有在上報飛機制造商和適航當局批準后才能實施。修理飛機結構時，經常需要其他工作，如無損檢測、機械加工、熱處理和表面處理。民航飛機結構維修工作的現狀、現狀和前景中國民航飛機結構維修工作在飛機維修工作中占有非常重要的地位。一般來說，飛機結構的鈑金維修約占飛機修理工總工時的20-30%；綜合修理約占飛機修理工總小時數的35%。飛機目前，與世界先進發(fā)達國

5、家相比，中國民用航空業(yè)仍處于發(fā)展階段，民用航空業(yè)將有很大的發(fā)展空間。首先，隨著我國經濟的發(fā)展，民航飛機將會越來越多，而飛機數量的增加意味著飛機結構的維修工作量也會增加；其次，隨著我國現有民航飛機年齡的增長，民航飛機的結構修理工作也將大大增加；此外，隨著先進復合材料在民航飛機上的應用越來越多，新的維修技術不斷涌現，使得復合材料的維修工作量增加。還有一個重要的因素，就是國內民航飛機維修力量的不斷提高和增強，使得修理無法修理的飛機結構修理項目或需要送往國外修理的飛機結構修理項目成為可能。11飛機結構形式I .飛機組成(見圖1)，飛機結構：機身：機身(裝載)機翼(產生升力)尾翼(使飛機具有機動性和穩(wěn)定

6、性)起落架(起飛、著陸和滑行)發(fā)動機(產生推力)控制系統(tǒng)(確保機動性和穩(wěn)定性)機載設備(確保飛機的可靠控制和飛行安全)等。圖2顯示了B737飛機的總體布局。它的機身分為四個生產部門(或制造部門)。第41段包括雷達整流罩、駕駛艙、前登機和服務門、前起落架機輪艙和電氣/電子設備艙。第43段包括前客艙和前貨艙。在前貨艙的右側有一個貨艙門。第46段包括客艙中部和后部以及后貨艙。它在機翼上方有兩個緊急出口門，一個后登機門和一個后服務門。該部分的后端點是后密封墊片。第48段包括輔助動力裝置和水平穩(wěn)定器框架。圖2 B737飛機的總體布局，機翼上的主操縱面，1是小翼2、低速副翼3、高速副翼4、襟翼滑動整流罩5

7、、前緣襟翼克魯格襟翼6、前緣縫翼7、內襟翼8、外襟翼9、擾流板10和用于橫向操縱的擾流板速度制動器；布置襟翼和縫翼增升裝置以改善飛機起飛和著陸性能。首先，機翼1的功能產生升力；當機翼有二面角時，它能為飛機提供一定的橫向穩(wěn)定性；3安裝或懸掛部件；4儲存和釋放燃油。1.1.1機翼結構和應力特性；2.機翼典型結構部件：蒙皮縱向框架：翼梁(翼緣、腹板)縱向桁架橫向框架：翼肋(普通肋、加強肋)；3.機翼結構類型包括布蒙皮機翼和金屬蒙皮機翼；1.單層蒙皮結構機翼單梁1型。單梁機翼配有強大的翼梁；單梁機翼，梁少、梁強、蒙皮薄、桁架少、桁架弱(lyna截面的桁架截面)，梁通常位于機翼截面的最大高度，通常有一個

8、或兩個縱向檁條具有強根節(jié)點。雙梁機翼，梁少、梁強、蒙皮薄、桁架少、桁架弱(lyna截面桁架截面)，結構特點如下：(1)安裝一根或兩根強力翼梁；(2)皮膚很??；(3)縱梁數量少且薄弱，部分縱梁斷裂；(4)便于在機翼上打開，便于檢查；(5)易于與機身(或中翼)連接；(6)生存能力差，不適合整個油罐。應力特征：(1)桁架承受軸向力的能力極?。?2)皮膚幾乎不能參與應激；(3)彎矩引起的軸向力主要由翼緣承受。單梁機翼的特點是：(1)配有一個強有力的翼梁和一個或兩個強度較弱的縱壁；(2)翼梁安裝在翼型的最大厚度處，充分利用了機翼的結構高度；(3)很難充分利用機翼的內部容積；(4)結構重量輕。雙梁機翼的特

9、點是：(1)安裝兩個強力翼梁；(2)機翼的內部容積易于使用；(3)比單梁式重。整體機翼的結構如下圖所示。整體翼是由蒙皮、桁條和翼緣組成的整體構件，承受由彎矩引起的軸向力，因此被稱為整體翼。弱梁、厚蒙皮、多桁架強桁架(lyna截面或微桁架截面)，整體機翼的優(yōu)點：(1)機翼蒙皮具有良好的剪切穩(wěn)定性和壓縮穩(wěn)定性，能更好地保持翼型；(2)機翼蒙皮能較好地承受機翼的扭矩，并能與桁條一起承受機翼的大部分彎矩，因此彎曲和扭轉剛度較大；(3)分散應力分量的缺點：(1)艙口開啟不方便；(2)復雜的接頭連接；(3)承受集中荷載不方便。目前，許多飛機機翼采用梁和單塊的組合結構。也就是說，靠近將要打開艙門的翼根的部分

10、是梁結構，其余部分被分成整體結構。(2)夾層結構和整體結構機翼是兩種新的機翼結構，在較大的局部氣動力作用下，能精確保持翼型，在薄翼型條件下，能獲得必要的強度和剛度。此外，當以超音速飛行時，機翼結構的強度和剛度受氣動熱的影響較小。因此，它們已廣泛應用于現代跨音速和超音速飛機。1夾層機翼夾層機翼，如下圖所示。結構特點：兩層蒙皮/面板(硬質鋁合金)，中間芯層(鋁箔組成的蜂窩結構；鋁箔的厚度一般為0。0250.05毫米)，其具有以下特征：(1)夾層板用于蒙皮和其他部件。(夾層板由內外薄金屬板和夾層組成。(2)能承受較大的局部氣動力，不膨脹不下沉；(3)高速飛行時能很好地保持外形；(4)結構重量輕；(5

11、)這種機翼結構可以只用幾個肋代替桁條。機翼表面的鉚接縫大大減少。較少的鉚釘連接不僅可以提高機翼的氣動性能，還可以降低鉚釘孔引起的應力集中。此外，較少的鉚釘孔也提高了蒙皮的氣密性。它有利于整個油箱，不易漏油，簡化了密封措施。缺點是：(1)夾層墻板上的艙口很難打開；(2)承受較大集中荷載不方便；(3)損壞后不易修復；(4)各部分的連接復雜。適用部位：全高蜂窩夾層結構，如機翼尾部舵面后緣和機頭天線罩(主要根據剛度和舵面、調整片、翼尖等控制面設計，結構高度小)不適合使用：對于高度很小的機翼，如果內部用作油箱，夾層占據油箱容積(整個壁板適用)，夾層壁板的應力如下圖所示。整體結構的機翼由整體壁板、縱壁和肋

12、組成，如下圖所示。整體面板是將蒙皮、桁條和邊條組合成一個整體面板。它由銑削、擠壓、模鍛和化學銑削(腐蝕)制成。結構特點：整體鋁合金或鎂合金板制成，結合長桁邊條。整個面板表皮是一個有效的結構，重量輕，強度高。整體壁板蒙皮的優(yōu)點：一是便于在結構上按等強度分布材料(使壁板沿展向獲得最佳的變厚度分布)；結構整體和局部剛度良好；機翼表面更光滑；d、減少連接器的數量和重量；e便于密封，有利于整個油箱。缺陷：可能在裝配過程中產生殘余應力，這容易導致應力腐蝕，并對裂紋擴展敏感。用途：超音速薄翼飛機，機翼結構的整體油箱區(qū)，。機翼部件的結構(1)翼梁在各種類型的機翼結構中，翼梁的主要功能是承受機翼的彎矩和剪力。翼

13、梁由腹板和梁的翼緣組成，如中所示網狀翼梁主要包括整體翼梁和桁架翼梁(現代飛機機翼一般采用網狀金屬翼梁)。腹板型梁通過法蘭和腹板鉚接。法蘭由硬鋁或合金鋼厚壁型材制成，截面形狀大多為“T”或“L”。腹板由硬鋁板制成。許多硬鋁支柱通常被鉚接在薄壁腹板上，以增強其剪切穩(wěn)定性并連接肋。為了合理利用材料，減輕機翼的結構重量，翼緣和腹板的橫截面積一般沿展向變化，即翼根的橫截面積較大，翼尖的橫截面積較小。腹桿：的優(yōu)點(1)可以很好地利用機翼的結構高度來減輕重量；(2)較強的生存能力；(3)制造更方便。整體翼梁整體翼梁是由高強度合金鋼鍛造而成的腹板翼梁。其優(yōu)點是：具有較高的剛度，截面尺寸能更好地滿足等強度要求。

14、高強度合金鋼剛性大，不易加工。桁架式翼梁通常用于具有厚翼型的低速重型飛機。這種翼梁是由許多直支柱和斜支柱連接上下邊緣條而成的。當翼梁承受剪切力時，法蘭之間的支柱承受張力或壓力。一些法蘭和柱由硬鋁管或鋼管制成，而其他法蘭和柱由厚壁開口型材制成。(2)桁條的功能(1)支撐蒙皮以防止過度的局部變形；(2)將空氣動力與蒙皮一起傳遞到肋上；(3)提高蒙皮的剪切和壓縮穩(wěn)定性，使其能更好地承受機翼的扭矩和彎矩；(4)與蒙皮一起承受彎矩產生的軸向力。2種(1)梁翼縱梁一般由厚度為0.51毫米的薄鋁板制成，有開啟和關閉兩種類型(如下圖所示)。開口截面桁架穩(wěn)定性差，不能參與承受機翼彎矩。封閉截面桁架具有良好的穩(wěn)定

15、性，可以部分承受機翼彎矩。然而，當桁條與蒙皮鉚接時，有兩個鉚接點，這不利于保持機翼表面的光滑。(2)整體機翼的桁條由硬鋁擠壓而成(圖(b)。其壁厚可達5毫米以上，穩(wěn)定性非常好。圓頭加強邊桁架是機翼結構中應用最廣泛的一種。圓頭加強邊可以增加桁條的抗彎剛度和整體穩(wěn)定性(桁條不易彎曲)，還可以支撐桁條壁，提高桁條的局部穩(wěn)定性(桁條壁不易彎曲)。(3)翼肋按其功能可分為普通翼肋和加強翼肋。1普通肋(占機翼重量的8%)普通肋的功能是：(1)保持機翼的翼型形狀，即機翼的截面形狀；(2)支撐蒙皮、桁條和梁腹板，以提高其穩(wěn)定性；(3)承受空氣動力載荷(將傳遞至蒙皮和桁條的局部空氣動力傳遞至梁腹板，并將局部空氣動力形成的扭矩以剪切流的形式通過鉚釘傳遞至蒙皮和梁腹板。)、2加強筋加強筋不僅具有上述功能，還能承受和傳遞較大的集中荷載。(在機翼與其他部件連接的固定接頭處，作為開口處的加強件，以及作為懸掛部件)，腹板型肋的結構類型為框架型(如下)。為了便于與翼梁腹板連接，它們通常分為前部、中部和后部(見下文(a)。為了減輕重量，通常在網上有許多減輕重量的洞。加強肋的腹板很厚，有時使用雙層腹板，或者用支柱加強腹板(如下圖(b)。洞？彎邊？凹槽？分段？肋骨分為上下兩部分？翼肋的選擇：相對載荷大，采用框架式；相對荷載小，采用腹式。腹板類型通常用于普通肋。加強肋承受較大載荷，當翼型較厚時，采用框架式