任務四 機翼結構課件講解

機翼結構產生升力。當它具有上反角時，可為飛機提供一定的橫側穩(wěn)定性。1.4.1機翼的功用有橫向操縱用的副翼、擾流片等。為了改善機翼的空氣動力效用在機翼的前、后緣越來越多地裝有各種形式的襟翼、縫翼等增升裝置，以提高飛機的起降或機動性能。

機翼上常安裝有起落架、發(fā)動機等其它部件。機翼的內部空間常用來收藏主起落架和貯存燃油.機翼相對機身的垂直位置三種形式：上單翼、中單翼、下單翼翼型選擇下單翼中單翼上單翼從機翼與機身的干擾阻力來看，以中單翼為最小，上單翼次之，下單翼最大。從機身內部容積的利用來看，以上單翼為最優(yōu)躍。因為上單翼飛機機翼通過機身的部分骨架，位于機身上部，不影響機身內部容積的利用；中單翼的翼梁要橫穿機身中部，對機身內容積的利用有一定影響；下單翼飛機機身內的可用容積較大，但固定在機身下部的翼梁，會限制安裝在機翼下部部件的尺寸。吊裝在下單翼飛機下部的發(fā)動機可使發(fā)動機的維護方便。從起落架的配置來看，如果將起落架裝在機翼上，上單翼飛機的起落架較長，這樣不僅重量大，而且不易收放。在這方面，下單翼機比較有利。此外，上單翼飛機由于機翼位置較高，檢修、拆裝機翼上的發(fā)動機或其它附件，以及向機翼內的油箱加添燃油都不方便，這會給維護工作帶來困難。選擇上下位置時，必須認真分析不同布局的特點，結合飛機的設計要求才能確定。一般來說，輕型飛機采用下單翼，軍用戰(zhàn)斗機采用中單翼，軍用運輸機采用上單翼，旅客機采用下單翼機翼結構質量力是機翼結構重量和它在飛行中產生的慣性力的總稱，即機翼結構重量和變速運動慣性力。機翼在外部載荷作用下，象一根固定在機身上的懸臂梁一樣，要產生彎曲和扭轉變形，因此，在這些外載荷作用下，機翼各截面要承受剪力、彎矩和扭矩。機翼結構的典型元件蒙皮桁條翼肋翼梁緣條翼梁腹板縱向元件有翼梁、長桁、墻(腹板)橫向元件有翼肋(普通翼肋和加強翼肋)以及包在縱、橫元件組成的骨架外面的蒙皮當蒙皮較厚時，它常與長桁一起組成壁板，承受機翼彎矩引起的軸力。

蒙皮還參與機翼的總體受力——它和翼梁或翼墻的腹板組合在一起，形成封閉的盒式薄壁梁承受機翼的扭矩

一、蒙皮：蒙皮的直接功用是形成流線型的機翼外表面。

蒙皮受到垂直于其表面的局部氣動載荷；蒙皮分為：布質蒙皮、金屬鉚接蒙皮、整體蒙皮（壁板式蒙皮）、夾芯蒙皮等布質蒙皮:只受空氣動力2024/7/15蒙皮:承受局部空氣動力，形成和維持機翼外形，并承受扭矩，有些機翼蒙皮還承受彎矩。（a）金屬蒙皮（b）整體壁板（蒙皮）二、長桁(也稱桁條)?長桁的主要功用是：?支持蒙皮，防止在空氣動力作用下產生過大的局部變形，并與蒙皮一起把空氣動力傳到翼肋上去；?提高蒙皮的抗剪和抗壓穩(wěn)定性，使蒙皮能更好地參與承受機翼的扭矩和彎矩；?長桁還能承受由彎矩引起的部分軸力。蒙皮傳來的力桁條翼肋傳來的力翼肋蒙皮傳來的力桁條翼肋桁條翼肋蒙皮蒙皮傳來的力各種長桁（a）（d）擠壓成型（b）（c）板彎成型2024/7/15長桁:第一是支持蒙皮，防止蒙皮因受局部空氣動力而產生變形過大；第二是把蒙皮傳來的氣動力傳給翼肋：第三是同蒙皮一起承受由彎矩而產生的拉、壓力。三、翼肋翼肋是機翼結構的橫向受力構件翼肋按其功用可分為普通翼肋和加強翼肋兩種。普通翼肋的功用是：構成并保持規(guī)定的翼型；把蒙皮和桁條傳給它的局部空氣動力傳遞給翼梁腹板，而把局部空氣動力形成的扭矩，通過鉚釘以剪流的形式傳給蒙皮；支持蒙皮、桁條、翼梁腹板，提高它們的穩(wěn)定性等。2024/7/15翼肋:分為普通翼肋和加強翼肋。普通翼肋用來維持翼剖面形狀，將蒙皮上的空氣動力傳到其它承力構件上去，并支持桁條和蒙皮。加強翼肋除具有普通翼肋的功用外，還作為機翼結構的局部加強件，承受較大的集中載荷或懸掛部件。腹板式普通翼肋通常都用鋁合金板制成，其彎邊用來同蒙皮和翼梁腹板鉚接。周緣彎邊和與它鉚接在一起的蒙皮，作為翼肋的緣條承受彎矩。翼肋的腹板則承受剪力。這種翼肋的腹板，強度一般都有富裕，為了減輕重量，腹板上往往開有大孔。利用這些大孔還可穿過副翼、襟翼等傳動構件。為了提高腹板的穩(wěn)定性，開孔處往往還壓成卷邊，有時腹板上還鉚著加強支柱，或者壓成凹槽。

加強翼肋除具有上述作用外，還要承受和傳遞較大的集中載荷。四、翼梁翼梁由腹板和緣條(也稱凸緣)組成。緣條橫剖面形狀多為“T”型材或角型材。腹板上還鉚接上許多支柱，這些支柱起連接翼肋和提高腹板受剪穩(wěn)定性的作用。緣條和腹板的橫剖面面積，由翼尖向翼根逐漸增大。翼梁的主要功用是承受機翼的剪力和部分或全部彎矩。腹板式翼梁整體式翼梁桁架式翼梁B—B截面A—A截面C—C截面D—D截面A—A截面B—B截面腹板支柱緣條直支柱斜支柱緣條翼梁:一般由緣條和腹板等組成。主要功用是承受彎矩和剪力。梁的上下緣條承受由彎矩引起的軸向拉、壓內力。剪力則主要由腹板承受。五、縱墻(包含腹板)縱墻的緣條比梁緣條弱得多，但大多強于一般長桁，縱墻與機身的連接為鉸接。有些腹板沒有緣條，有些腹板的緣條與長桁一樣強。墻和腹板一般都不能承受彎矩，但可以與蒙皮組成封閉的盒段來承受機翼的扭矩。后墻則還有封閉機翼內部容積的作用?？v墻(腹板):相當于翼梁，但緣條很弱，甚至沒有緣條。墻一般不能承受彎矩，所以與機身的連接為鉸接，但縱墻能承受剪力，可和蒙皮組成封閉盒段承受扭矩。1.腹板2.弱緣條2.1.5機翼結構的典型受力形式機翼的典型受力形式有：梁式、單塊式、多腹板式或混合式等薄壁結構，此外還有一些厚壁結構(如整體壁板式)的機翼。梁式機翼通常有單梁式和雙梁式兩種。它們裝有一根或兩根強有力的翼梁，蒙皮很薄，桁條的數(shù)量不多而且較弱，有些機翼的桁條還是分段斷開的。梁式機翼的桁條承受軸向力的能力極小，其主要作用是與蒙皮一起承受局部空氣動力，并提高蒙皮的抗剪穩(wěn)定性，使之能夠更好地承受扭矩。這種機翼蒙皮的抗壓穩(wěn)定性很差，機翼彎曲時受壓部分的蒙皮幾乎不能參與受力；而受拉部分的蒙皮，由于截面積很小，分擔的拉伸力也很小。由此可見，彎矩引起的軸向力主要是由翼梁緣條承受的。所以，這種機翼叫做梁式機翼。梁式機翼的受力特點是：彎曲引起的軸向力主要由翼梁的緣條承受。剪力由翼梁的腹板承受。對雙梁式機翼的扭矩可由前后梁腹板與上下蒙皮組成的盒段（合圍框）、前梁腹板與前緣蒙皮組成的盒段承受。梁式機翼的主要受力構件是翼梁，因此，它具有便于開口、與機身(或機翼中段)連接較簡便等優(yōu)點。翼肋桁條翼梁蒙皮副翼襟翼單塊式機翼現(xiàn)代飛機多采用單塊式機翼。單塊式機翼的構造特點是：蒙皮較厚；桁條較多而且較強；翼梁的緣條較弱，有時緣條的橫截面積和桁條差不多。

這種機翼的蒙皮，不僅具有良好的抗剪穩(wěn)定性，而且有較好的抗壓穩(wěn)定性，因此，它不僅能更好地承受機翼的扭矩，而且能同桁條一起承受機翼的大部分彎矩。由于這種機翼結構，是由蒙皮、桁條和緣條組成一個整塊構件來承受彎矩所引起的軸向力，所以叫做單塊式機翼。

單塊式機翼的受力特點是：彎曲引起的軸向力由蒙皮、桁條和緣條組成的整體壁板承受。剪力由翼梁腹板承受。扭矩由蒙皮與翼梁腹板形成的閉室承受。單塊式機翼的優(yōu)點是：①通較好地保持翼型。②抗彎、扭剛度較大。③受力構件分散。缺點是：①不便于開大艙口。②不便于承受集中載荷。③接頭聯(lián)接復雜。說明單塊式機翼蒙皮在機翼受力、傳力中的作用？121、形成機翼的氣動外形，承受機翼表面的氣動載荷；2、與翼梁腹板或墻腹板組成閉室，受剪傳遞扭矩；3、與長桁、梁緣條組成壁板，受拉壓傳遞彎矩。

機翼型式蒙皮桁條翼梁梁式機翼薄弱，少，有時斷開強，承受剪力和彎矩單塊式厚多，強較弱，承受剪力，小部分彎矩梁式、單塊式機翼的結構特點機翼型式剪力彎矩扭矩梁式機翼翼梁腹板翼梁緣條蒙皮與翼梁腹板的盒段單塊式翼梁腹板翼梁緣條、桁條、蒙皮組成壁板蒙皮與翼梁腹板的合段梁式、單塊式機翼的受力特點

多腹板式(或為多梁式)：這類機翼布置了較多的縱墻(一般多余5個)；蒙皮較厚(可從幾mm到十幾mm)；無長桁；有少肋、多肋兩種。但由于受集中力的需要，每側機翼上至少要布置3～5個加強翼肋.機翼的平面形狀分為：直機翼、后掠翼、三角翼、小展弦比直機翼四種直機翼主要用于低速飛機上。后掠翼主要用于高亞音速和超音速飛機上。國外還有變后掠機翼的飛機，后掠角可在20°～70°之間變化，以適應飛機低空低速、高空高速、低空高速的性能變化要求。三角翼和小展弦比直機翼用于超音速飛機上不同類型的平面形狀的機翼。機翼結構橫剖面的內力有哪些？飛機在負過載下，機翼的哪些部位受拉，哪些部位受壓？

機翼結構橫剖面的內力有：剪力、彎矩和扭矩。飛機在負過載下，機翼的上表面受拉，下表面受壓。

翼面典型結構傳力分析要點1．典型元件的受力功用 （1）蒙皮 （2）翼肋 （3）翼梁和墻 （4）長桁2.各典型型式受力特點的比較 （1）單純的梁式機翼，薄蒙皮和弱長桁均不參加機翼總體彎矩的傳遞，只有的緣條承受彎矩引起時軸力。 （2）在單塊式，多墻式機翼中，蒙皮、長桁，乃至主要是蒙皮發(fā)展成為主要的承彎構件，機翼結構一般說材料利用率較高 （3）在承受總體力中的剪力和扭矩時，幾種形式中各元件的作用基本相同。翼梁腹板桁條蒙皮空氣動力剪力蒙皮彎矩扭矩翼肋翼梁緣條整體壁板機身機翼結構中力的傳遞機翼小結飛行中，機翼的外部載荷有空氣動力、結構質量力和部件質量力。在外部載荷作用下，機翼各截面要承受剪力、彎矩和扭矩。飛行速度的提高是促使機翼結構不斷改進的主要原因。金屬蒙皮機翼結構有梁式（單梁、雙梁）和單塊式兩類。為了綜合利用兩類結構型式的優(yōu)點，并且盡量避免它們的缺點，目前有些飛機的機