飞机构造基础第1章飞机结构.ppt

飞机构造基础第1章飞机结构
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固定翼飞机的机体组成
机身、机翼、安定面、飞行操纵面和起落架
其中安定面和飞行操纵面在这里主要指的是尾翼
尾翼是用来平衡、稳定
着陆时，作用在飞机上的外载荷包括重力，升力，及地面的反作用力。
飞机的过载
飞机重心的过载
一、过载的基本概念
在曲线飞行中，作用于飞机上的升力经常不等于飞机的重量。为了衡量飞机在某一飞行状态下受外载荷的严重程度，引出过载(或称载荷因数)这一概念。
过载系数
除重力外，作用在飞机上的某方向上所有外力之合力与当时飞机重量之比值，叫载荷系数。由上面定义可以看出，载荷系数是一个矢量，用符号n表示．它在机体坐标轴系三个主轴方向的分量如图
过载的定义
作用在飞机某方向的除重力之外的外载荷与飞机重量的比值，称为该方向的飞机重心过载，用n表示。
飞机在Y轴方向的过载，等于飞机升力（Y）与飞机重量的比值，即
过载系数的物理意义
用来计算实际载荷的大小。如果我们知道了飞机的过载系数，就能很方便地求得飞机实际载荷的大小和方向，这便于设计飞机的结构，检验其强度、刚度。
过载系数与飞机机动性等飞行状态密切相关，因此它是飞机设计的一个重要参数。设计时如能正确选取过载系数的极限，则既能使飞机满足机动性要求，又能使飞机满足结构的重量要求。
过载系数表示了飞机实际的外力与飞机重力的关系。它是用倍数的概念来表示的，是一个相对值。
一般情况下，x 和 z 方向的过载系数均较小，常略去不计，主要考虑 y 方向的过载。
另一方面，过载系数又表示飞机实际的质量力的情况。以俯冲拉起机动飞行为例，实际y向质量力 (Gcos + Ny) 是G的多少倍，这个倍数就是ny，即
3. 过载系数的实际应用
飞机在X轴方向的过载等于发动机推力P与飞机阻力X之差与飞机重量的比值，即
飞机在Z轴方向的过载等于飞机侧向力（Z）与 飞机重量的比值，即
飞机在飞行中，Y轴方向的过载 往往较大，它是飞机结构设计中的主要指标之一，飞机的结构强度主要取决于Y方向的过载。而其它两个方向的过载（ ）较小，它们对飞机结构强度的影响也较小。
什么是飞机的重心过载？什么是飞机升力方向的过载？
作用在飞机某方向的除重力之外的外载荷与飞机重量的比值，称为该方向的飞机重心过载。飞机在升力方向的过载等于飞机升力与飞机重量的比值.
三、过载的大小
在不同的飞行状态下，飞机重心过载的大小往往不一样。过载可能大于1、小于1、等于1、等于零甚至是负值，这决定于曲线飞行时升力的大小和方向。
飞机平飞时，升力等于飞机的重量， 等于1；
曲线飞行时，升力经常不等于1。
飞行员柔和推杆使飞机由平飞进入下滑的过程中，升力比飞机重量稍小一些， 就小于1；
当飞机平飞时遇到强大的垂直向下的突风或在垂直平面内做机动飞行时，驾驶员推杆过猛，升力就会变成负值， 也就变为负值；
当飞机以无升力迎角垂直俯冲时，载荷因数就等于零。
的正、负号与升力的正、负号一致，而升力的正、负号取决于升力与飞机Y轴（立轴）的关系。如果升力的方向与Y轴相同，则取正号；反之则取负号。
四、着陆时的载荷系数
①   这里的过载定义与空中飞行情况不同。
当空中匀速飞行时, ny=1 表示 Y/G=1
地面滑行或停止态时,再以升力来定义已毫无意义,
应以用地面的支撑载荷与重量之比来定义,
即 ny=1=Plg/G
注意:
=1,但飞机结构的承载方式却完全不同,
匀速平飞是一种分布载荷作用,而着陆主要是以集中力形
式作用于起落架上,通过起落架作用于机身。  
,常称平飞时 ny=1 为平飞1g (g以重力为单位)；
停机时 ny=1 为停机的1g
四、着陆时的载荷系数
②  着陆时载荷分析:
从着陆前到完全着陆瞬间,飞机y向速度从-Vy减至零, 故此时的减速度为:
所以，减速度a指向机体坐标系
y的正向，故此时的惯性力
(作用于地面)的方向是向下的。
由动平衡分析:
四、着陆时的载荷系数
③  由着陆时的载荷(地面给予的外载荷)与重量之比的过载定义,即设:

④ 这个过载不允许过大,一般ny=3-4 (因为与飞行时对结构与人的作用不同)
　　　着陆或滑时的情况多样,还可能发生nx,或nz.
五、飞机设计