第1章 飛機結構與設施2011

1、歡迎學習歡迎學習飛機系統(tǒng)第1章 飛機結構與設施 中中 國國 民民 航航 大大 學學空管學院空管學院朱承元朱承元1382079544713820795447飛機系統(tǒng)飛機系統(tǒng)課程學時安排課程學時安排主要為主要為現(xiàn)代民用飛機系統(tǒng)簡明教程現(xiàn)代民用飛機系統(tǒng)簡明教程總學時：總學時：72 學時學時課堂講授（課堂講授（1-14周）周） 54學時學時A320飛機飛機CBT教學實驗課（教學實驗課（14-18周）周） 18學時學時 （上機）（上機） 綜合成績組成：綜合成績組成：平時15%；實驗課15%-25%；期末考試70%-60%1.1 緒緒 論論1.1.1飛機現(xiàn)狀與分類飛機現(xiàn)狀與分類1.1.2飛機的基本組成飛機

2、的基本組成1.1.3飛機主要功能系統(tǒng)飛機主要功能系統(tǒng)1.1.1飛機現(xiàn)狀與分類飛機現(xiàn)狀與分類民機現(xiàn)狀民機現(xiàn)狀波音（包括原麥道）系列波音（包括原麥道）系列 B707、B727、B737、B747、B757、B767、B777等等 MD90、95、11等等飛機現(xiàn)狀飛機現(xiàn)狀民機現(xiàn)狀民機現(xiàn)狀空客系列空客系列 A300、A318、A319、A320、A321、A330、A340、A380等等飛機現(xiàn)狀飛機現(xiàn)狀民機現(xiàn)狀民機現(xiàn)狀前蘇聯(lián)前蘇聯(lián) 圖圖154、圖、圖204、圖、圖144等等 安安2 、安、安12、安、安24、安、安124 、安、安225等等 伊爾伊爾76、62、18、14等等飛機現(xiàn)狀飛機現(xiàn)狀民機現(xiàn)狀民

3、機現(xiàn)狀國產(chǎn)民用飛機國產(chǎn)民用飛機 運運5、運、運7、運、運8、運、運12等等飛機分類飛機分類飛機按用途分類飛機按用途分類軍機軍機民機民機 運輸機運輸機 通用機通用機研究機研究機飛機的分類飛機的分類客機按性能特點分類客機按性能特點分類按航程分類按航程分類 短程（短程（5000KM）飛機的分類飛機的分類客機按性能特點分類客機按性能特點分類按客座數(shù)分類按客座數(shù)分類 小型（小型（200座）座）1.1.2飛機的基本組成飛機的基本組成機體機體機身機身裝載人員、貨物、設備裝載人員、貨物、設備連接機、尾翼連接機、尾翼飛機的基本組成飛機的基本組成機體機體機翼機翼產(chǎn)生升力產(chǎn)生升力裝載燃油裝載燃油安裝發(fā)動機、起落架等

4、安裝發(fā)動機、起落架等飛機的基本組成飛機的基本組成機體機體尾翼尾翼平衡、安定性、操縱性平衡、安定性、操縱性飛機的基本組成飛機的基本組成起落裝置起落裝置起落架起落架地面支撐、運動、減速地面支撐、運動、減速著陸減震著陸減震增升裝置增升裝置改善起降性能，縮短起降距離改善起降性能，縮短起降距離減速裝置減速裝置同上同上飛機的基本組成飛機的基本組成飛行操縱系統(tǒng)飛行操縱系統(tǒng)主操縱系統(tǒng)主操縱系統(tǒng)用于控制飛機姿態(tài)用于控制飛機姿態(tài)輔助操縱系統(tǒng)輔助操縱系統(tǒng)改善操縱性改善操縱性飛機的基本組成飛機的基本組成動力裝置動力裝置發(fā)動機發(fā)動機提供拉力或推力提供拉力或推力飛機燃油系統(tǒng)飛機燃油系統(tǒng)向發(fā)動機供油向發(fā)動機供油發(fā)動機控制和

5、儀表發(fā)動機控制和儀表飛機的基本組成飛機的基本組成飛機設備與設施飛機設備與設施保證安全、可靠、舒適保證安全、可靠、舒適包括包括特設特設液壓液壓空調(diào)空調(diào)緊急設備緊急設備1.1.3 飛機主要功能系統(tǒng)飛機主要功能系統(tǒng)操縱系統(tǒng)、自動飛行控制系統(tǒng)、通操縱系統(tǒng)、自動飛行控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)、電信系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、起落架、動力氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、起落架、動力裝置等。裝置等。飛機系統(tǒng)是指飛機上完成各項功能飛機系統(tǒng)是指飛機上完成各項功能的系統(tǒng)的總稱，是本書將要介紹的的系統(tǒng)的總稱，是本書將要介紹的內(nèi)容。內(nèi)容。1.1.4 飛機的整體構造認識飛機的整體構造認識1.2 飛機結構

6、1.2.1 飛機的主要組成 大多數(shù)飛機都是由機身、機翼、尾翼、起落裝置和動力裝置等五個主要部分組成 1.機身 機身的主要用于容納機組人員、乘客、貨物和機載設備等。另外，機身把機翼、尾翼、起落架和發(fā)動機等部件連接成一個整體。2.機翼 機翼是飛機產(chǎn)生升力的主要部件。通常機翼下方安裝有起落架和發(fā)動機。 機翼大部分內(nèi)部空間經(jīng)密封后用作存放燃油的油箱。機翼上安裝有襟翼、縫翼、副翼和擾流板。飛機的機翼 機翼的配置目前,除了個別低速飛機仍是雙 翼機外，大多數(shù)是單翼機。單翼機的機翼在機身上的配置， 可分為上單翼, 中單翼和下單翼 三種型式。運輸機為了獲得較大的容機，一般 采用上單翼或下單翼。例如波音737 飛

7、機是下單翼。 飛機的機翼 機翼的形狀 飛機機翼的切面形狀稱為翼型。翼剖面最前端的一點稱為“前緣”，最后端的一點稱為“后緣”。前緣與后緣之間的連線稱為“翼 弦”，也稱為“弦線”。翼弦或弦 線的長度稱為弦長。以高亞音速馬赫數(shù)飛行的民用 航空飛機多采用雙凸形的翼型， 如波音737、747、757飛機的翼 型就是雙凸形的。飛機的機翼 低速飛機多采用長方形的或橢圓 形的或梯形的。梯形機翼不但可 以減少誘導阻力，而且加工方便， 效果也比較好。高速飛機，特別 是超音速飛機采用后掠形或三角 形機翼。高亞音速馬赫數(shù)飛行的民用航空 飛機多采用后掠形的翼型。飛機機翼兩端之間的距離叫翼展。副翼 副翼的作用是：是機翼產(chǎn)

8、生滾轉力矩，以保證飛機具有橫側操縱性。 副翼通常安裝在機翼后緣外側部分。襟翼、縫翼 兩種增升裝置，用于改善飛機的低速性能。在飛機起飛和降落時放出，可以縮短飛機的起降滑跑距離。擾流板 擾流板是鉸接在機翼表面的板，它只可以上偏。打開擾流板，可以使機翼的升力減小，阻力增加。擾流板分為空中和地面擾流板。 副翼、襟翼、縫翼、擾流板 A320A3203.尾翼 尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼，水平尾翼由水平安定面和升降舵構成，垂直尾翼由垂直安定面和方向舵構成。水平安定面用于飛機的縱向配平。升降舵用于飛機的俯仰操縱。方向舵用于飛機的方向操縱。A320A3204.起落架 地面支撐、運動、減地面支撐、運動、減速、著陸

9、減震速、著陸減震5.動力裝置提供拉力或推力提供拉力或推力此外，根據(jù)飛行操縱和執(zhí)行任務的需要，在飛機上還裝有各種儀表、通訊設備、領航設備、安全設備和空調(diào)系統(tǒng)，氧氣系統(tǒng)等其它設備。 1.2.2 飛行操縱原理飛行操縱原理 飛機的縱向操縱飛機的縱向操縱是通過操縱駕駛桿或駕駛盤前、后運動控制升降舵來實現(xiàn)的。在飛行中向后拉桿，機頭向上仰；向前推桿，機頭下俯。 飛機的橫向操縱飛機的橫向操縱系統(tǒng)是通過操縱駕駛桿或駕駛盤左、右運動或轉動控制副翼來實現(xiàn)的，在飛行中，向左壓桿或逆時針方向旋轉駕駛盤，飛機應向左橫滾；向右壓桿或順時針方向旋轉駕駛盤，飛機應向右橫滾。 飛機的航向操縱飛機的航向操縱是通過腳鐙控制方向舵來實

10、現(xiàn)的。在飛行中蹬右腳鐙，機頭應向右偏轉，蹬左腳鐙，機頭應向左偏轉。1.2.3 機身結構 對對機身結構的要求飛行中，要求機身具有良好的流線形、光滑的表面、合理的截面形狀以及盡可能小的橫截面積。機身結構必須具有足夠的強度和剛度。 機身結構 機身的結構形式機身通常由大梁、桁條、隔框和蒙皮等組成。機身的結構形式也是隨飛行速度的提高而不斷改進的。早期的低速飛機普遍采用構架式機身；目前的飛機則廣泛采用了薄殼式機身。 機身結構 構架式機身機身的承力構架都做成四緣條的立體構架 機身結構 薄殼式機身目前的機身結構，廣泛采用了金屬蒙皮，并將蒙皮與隔框、大梁、桁條牢固地鉚接起來，成為一個受力的整體，稱為薄殼式機身。

11、薄殼式機身結構受力時，相當于一根閉口截面的薄壁梁，所以也叫做梁式機身，如圖所示。根據(jù)蒙皮參與承受彎矩的程度不同，薄殼式機身可分為桁梁式、桁條式（統(tǒng)稱半硬殼式）和蒙皮式（又稱硬殼式）三種。 機身結構 桁梁式機身桁梁式機身有根較強的大梁、弱的桁條、較薄的蒙皮和隔框等組成，如圖所示。機身結構 桁條式機身其構造特點是縱向沒有桁梁 。這種機身的桁條和蒙皮較強，受壓穩(wěn)定性較好，彎矩引起的軸向力全部由桁條和蒙皮承受。機身結構 蒙皮式機身蒙皮式機身沒有大梁和桁條，只由蒙皮和隔框組成。這種機身的蒙皮很厚，穩(wěn)定性很好，不僅能承受剪力和彎矩，而且能承受由彎矩引起的全部軸向力。 1.2.4 機翼的結構 機翼通常是由翼

12、梁、桁條、翼肋和蒙皮等構件組成的，如圖所示。鉚接方式。機翼的結構機翼的結構形式金屬蒙皮的結構形式和夾層結構及整體結構的機翼。 金屬蒙皮機翼 金屬蒙皮的機翼結構，又可分為梁式和單塊式兩類。梁式機翼梁式機翼 梁式機翼通常有單梁式和雙梁式兩種。梁式機翼通常有單梁式和雙梁式兩種。 機翼的結構 夾層結構機翼 機翼的結構 整體結構機翼 1.2.5副翼和尾翼的結構 副翼的構造副翼的作用是：是機翼產(chǎn)生滾轉力矩，以保證飛機具有橫側操縱性。它通常安裝在機翼后緣外側部分，現(xiàn)代高速飛機上也有安裝在機翼后緣內(nèi)側的。副翼結構 組成:副翼通常由翼梁、翼肋、蒙皮和后緣型材組成。結構:由于副翼承受的彎矩不大，所以一般都做成沒有

13、桁條的單梁式結構?，F(xiàn)代高速飛機的副翼，為了較好的保持外形和增加抗扭剛度，都采用了金屬蒙皮。 尾翼結構 尾翼的構造一般飛機的尾翼都有水平尾翼和垂直尾翼兩部分組成。對尾翼的主要要求是： 保證飛機平衡和具有 必要的安定性及操縱 性；強度、剛度足夠 而重量輕，尾翼載荷 對機身的扭矩應盡可 能小。 1. 3機身主要構件機身主要構件 一、增壓密封艙一、增壓密封艙 現(xiàn)代飛機大都采用現(xiàn)代飛機大都采用增壓氣密座艙增壓氣密座艙。增壓座艙是將機身的一部分做成密封結構，增壓座艙是將機身的一部分做成密封結構，從發(fā)動機的壓氣機中引出壓縮空氣，經(jīng)空從發(fā)動機的壓氣機中引出壓縮空氣，經(jīng)空調(diào)和壓力自動調(diào)節(jié)裝置后進入座艙，保證調(diào)和

14、壓力自動調(diào)節(jié)裝置后進入座艙，保證座艙內(nèi)的壓力按預定的規(guī)律變化。座艙內(nèi)的壓力按預定的規(guī)律變化。 二、艙門二、艙門 按照門的功能分為：按照門的功能分為：登機門、登機門、服務門、服務門、緊急出口窗門、緊急出口窗門、貨艙門和檢查口蓋等。貨艙門和檢查口蓋等。 飛機主要艙門的配置飛機主要艙門的配置 1-前登機門前登機門 2-前貨艙面前貨艙面 3-應急出口應急出口 4-中央貨艙門中央貨艙門 5-后登機門后登機門 6-尾錐上尾錐上門門 7-尾錐下門尾錐下門 8-后附件艙門后附件艙門 9-APU艙門艙門 10-后機身艙門后機身艙門 11-后貨艙門后貨艙門 12-中附件艙門中附件艙門 13-中登機門中登機門 14

15、-空調(diào)艙門空調(diào)艙門 15-電子艙后門電子艙后門16-電子艙下門電子艙下門 1.4 設備設備/設施設施 機艙設備和設施分為機艙設備和設施分為正常正常和和應急應急兩兩種。種。正常設備和設施正常設備和設施位于位于駕駛艙、客艙和貨艙駕駛艙、客艙和貨艙內(nèi)內(nèi);應急設備和設施應急設備和設施分布在整架飛機上，包括分布在整架飛機上，包括陸上和海上救生設備陸上和海上救生設備。 1.4.1 正常設備正常設備/設施設施 一、駕駛艙一、駕駛艙駕駛艙內(nèi)的正常設備駕駛艙內(nèi)的正常設備/設施包括設施包括駕駛員座椅駕駛員座椅、觀察員座椅觀察員座椅和和其他雜項設備其他雜項設備。二、客艙二、客艙客艙內(nèi)主要設備設施包括客艙內(nèi)主要設備設

16、施包括旅客座椅旅客座椅、廚房廚房和和洗手間洗手間等。等。三、貨艙三、貨艙位于客艙之下。有位于客艙之下。有前貨艙前貨艙、后貨艙后貨艙和和散貨艙散貨艙。貨艙為窒息式增壓艙貨艙為窒息式增壓艙，貨艙一旦起火，將因氧耗盡而自，貨艙一旦起火，將因氧耗盡而自行熄滅。行熄滅。四、登機梯四、登機梯登機梯的用途是可以不用地面設備讓乘客上下飛機。登機梯的用途是可以不用地面設備讓乘客上下飛機。駕駛艙 A320A320頂板A320A320遮光板A320A320中央儀表A320A320中央操縱臺 A320A320側操縱臺 A320A3201.4.2 應急設備應急設備/設施設施 應急設備和設施用于飛機在發(fā)生緊急情應急設備和

17、設施用于飛機在發(fā)生緊急情況時況時供乘務員救助乘客以及乘客自救供乘務員救助乘客以及乘客自救，包括包括陸上應急救生設備陸上應急救生設備和和水上應急救生水上應急救生設備。設備。 陸上應急救生設備陸上應急救生設備包括包括逃離滑梯逃離滑梯、救生繩救生繩、急救急救藥箱藥箱、手提氧氣瓶手提氧氣瓶和和擴音喇叭擴音喇叭等。等。 海上救生設備海上救生設備包括包括海上救生船組件海上救生船組件、救生衣組件救生衣組件和和應急救生電臺應急救生電臺（又稱為緊急定位發(fā)射機）等，（又稱為緊急定位發(fā)射機）等，還有可作個人飄浮用的機內(nèi)還有可作個人飄浮用的機內(nèi)各座椅的椅墊各座椅的椅墊等。等。 逃離滑梯逃離滑梯 在在應急著陸情況應急著

18、陸情況下，下，逃離滑梯充氣并放下逃離滑梯充氣并放下，使乘客，使乘客迅速脫離飛機，所有乘客應迅速脫離飛機，所有乘客應在在90秒內(nèi)秒內(nèi)從飛機上撤離。從飛機上撤離。 逃離滑梯逃離滑梯由由充氣組件（滑梯體充氣組件（滑梯體）、）、滑梯氣滑梯氣瓶瓶和和充氣系統(tǒng)充氣系統(tǒng)組成。組成。 1.5水水/污水系統(tǒng)污水系統(tǒng) 民用運輸機民用運輸機水系統(tǒng)水系統(tǒng)包括包括飲用水系統(tǒng)飲用水系統(tǒng)和和污污水系統(tǒng)。水系統(tǒng)。飲用水系統(tǒng)飲用水系統(tǒng)儲存一定量的飲用水，并通過分配管儲存一定量的飲用水，并通過分配管路輸送到所有的廚房和廁所，供乘務員和旅客使路輸送到所有的廚房和廁所，供乘務員和旅客使用。用。污水系統(tǒng)污水系統(tǒng)包括包括廢水系統(tǒng)廢水系統(tǒng)和和馬桶污水系統(tǒng)馬桶污水系統(tǒng)。 廢水系統(tǒng)收集廚房和廁所洗手盆用過的廢水和艙門門檻處的雨水，廢水系統(tǒng)收集廚房