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第二章第一节民用航空器的分类和发展第二章民用航空器第二节飞机的机体结构第二节飞机的机体结构2.机身3.机翼5.起落架1.尾翼4.发动机飞机的基本部分可以分为机身、机翼、尾翼、起落架、动力装置和仪表设备等几大部分；通常我们把机身、机翼、尾翼、起落架这些构成飞机外部形状的部分合称为机体；第二节飞机的机体结构机翼-用来产生支持飞机重量的升力,使飞机能在空中飞行.尾翼-用来操纵飞机俯仰或偏转,并保证飞机能平稳地飞行.机身-机身用来装载人员物资和各种设备.起落架-用于起飞、着陆滑跑和滑行,停放时支撑飞机.动力装置-用来产生推力或者拉力,使飞机前进.飞机的各部分组成和功用第二节飞机的机体结构一、机身机身是飞机的主体部分，把机翼、尾翼和起落架连在一起；机身包括机头、前机身、中部机身和尾部机身；第二节飞机的机体结构薄壳式机身现代的飞机机身构造大多由纵向金属的大梁、桁条和横向的隔框组成的骨架，外面覆盖金属蒙皮再和骨架铆接成一个整体，蒙皮也承担一部分力，这种结构称为半硬壳式结构。机身的结构形式——薄壳式机身第二节飞机的机体结构机身的大部分由直径相同的隔框组成，一方面可以使制造工艺简化，降低制造成本；另一方面在改型时，可以方便地在机身中部加入一段或减去一段使同一型号的飞机有很多改型；一些小型飞机使用布蒙皮，它的骨架是如桥梁一样的构架，这种结构称为构架式。机身的结构形式——构架式机身第二节飞机的机体结构二、机翼功用：产生升力（主要作用）使飞机具有横侧安定性和操纵性安装发动机、起落架、油箱及其它设备第二节飞机的机体结构翼展——机翼翼尖两点的距离；翼型——机翼的剖面，机翼要符合飞机飞行的速度与范围并产生足够的升力；翼展第二节飞机的机体结构前缘翼尖翼根后缘翼根——机翼和机身的结合部分，这里承受着机身重力及由升力和重力产生的弯矩，是机翼受力最大的部分，也是结构强度最强的部分。1.机翼的四个部分第二节飞机的机体结构根据机翼在机身上安装的部位和形式，飞机可以分为:上单翼飞机（安装在机身上部）中单翼飞机（安装在机身中部）下单翼飞机（安装在机身下方）目前的民航运输机大部分为下单翼飞机2.机翼的分类第二节飞机的机体结构第二节飞机的机体结构上单翼布局——干扰阻力小，有很好的向下视野，机身离地面近，便于货物的装运，发动机可以安装得离地面较高，免受地面飞起的沙石损害，因而大部分军事运输机和使用螺旋桨动力装置的运输飞机都采用这种布局；中单翼布局——气动外形是最好的，但因为大型飞机的翼梁要从机身内穿过，使客舱容积受到严重影响，因而在民航飞机中不采用这种布局形式；下单翼布局——民航运输机大部分为下单翼飞机，机翼离地面近，起落架可以做得短些，两个主起落架距离较宽，增加了降落的稳定性，起落架很容易在翼下的起落架舱收放，从而减轻重量。此外发动机和机翼离地面较近，做维修工作方便。第二节飞机的机体结构机翼装在机身上的角度，称为安装角。安装角向上或向下，称为上反角或下反角。上单翼飞机具有一定的下反角下单翼飞机具有一定的上反角。上单翼下单翼第二节飞机的机体结构空客A380前视图第二节飞机的机体结构3.机翼的操纵面机翼的前缘与后缘加装很多改善或控制飞机气动力性能的装置，这些装置包括：副翼、襟翼、缝翼和扰流板第二节飞机的机体结构四个控制飞机气动性能的装置第二节飞机的机体结构（1）副翼副翼位于机翼后缘的外侧或内侧;可以上下旋转;用来操纵飞机的横滚。第二节飞机的机体结构（2）襟翼襟翼是为了使飞机在起飞和降落时速度较低，而又要保持升力在机翼上附加的活动面；装在机翼后缘，副翼的内侧，它只能转动一定的角度;可以向外、向下伸出，这样就改变了机翼的形状和大小。第二节飞机的机体结构第二节飞机的机体结构普通襟翼普通襟翼各种型式的气动力增升装置第二节飞机的机体结构单缝襟翼第二节飞机的机体结构飞机起飞时——需要增加升力，但同时要避免增加太大的阻力，襟翼通常打开15°左右。当飞机在空中的速度提高到一定程度是要收起襟翼，减少阻力；飞机降落时——升力和阻力都要求尽量大，使飞机能在迅速降低速度的同时保持平稳的下降和着陆，这时一般把襟翼打开到最大约25°；第二节飞机的机体结构什么时候打开襟翼？起飞和着陆阶段当襟翼下放时，升力增大，同时阻力也增大减少起飞和着陆滑跑距离。什么时候关闭襟翼？巡航平飞第二节飞机的机体结构缝翼－前缘缝翼是安装在基本机翼前缘的一段或者几段狭长小翼，是靠增大翼型弯度来获得升力增加的一种增升装置。(3)缝翼第二节飞机的机体结构前缘缝翼的作用一是延缓机翼上的气流分离，提高了飞机的临界迎角，使得飞机在更大的迎角时才会发生失速；二是增大机翼的升力系数。其中增大临界迎角的作用是主要的。在大迎角下，特别是接近或超过基本机翼的临界迎角时才使用，因为只有在这种情况下，机翼上才会产生气流分离。第二节飞机的机体结构机翼前缘有五块缝翼12345第二节飞机的机体结构第二节飞机的机体结构固定式缝翼第二节飞机的机体结构自动缝翼第二节飞机的机体结构第二节飞机的机体结构(4)扰流板扰流板是铰接在翼面上表面的板,向上打开时,增加机翼的阻力,减少升力,使飞机能在空中迅速降低速度,在地面压紧地面,以空气动力制动飞机。当一侧打开时,和副翼作用类似,是一侧阻力上升,使飞机侧倾。第二节飞机的机体结构第二节飞机的机体结构蒙皮机肋桁条翼梁翼梁腹板翼梁缘条翼肋桁条蒙皮3.机翼的结构第二节飞机的机体结构三、尾翼尾翼是飞机尾部的水平尾翼和垂直尾翼的统称.作用:保证飞机三个轴的方向的稳定性和操纵性。第二节飞机的机体结构A320副翼升降舵方向舵水平安定面地面扰流板滚转扰流板速度刹车襟翼缝翼VERTICALSTABILIZER垂直安定面第二节飞机的机体结构1、水平尾翼水平尾翼由固定的水平安定面和可偏转的升降舵组成。水平尾翼简称平尾，安装在机身后部，主要用于保持飞机在飞行中的稳定性和控制飞机的飞行姿态。第二节飞机的机体结构2、垂直尾翼垂直尾翼由固定的垂直安定面和可偏转的方向舵组成。垂直安定面的作用是当飞机受到干扰偏离航时它就会受到迎面气流的力，使飞机恢复到原来的航向，保证飞机的侧向和横向的稳定性。第二节飞机的机体结构对尾翼的主要要求保证飞机平衡和具有必要的安定性及操纵性强度和刚度足够而重量轻尾翼载荷对机身的扭矩应尽可能小第二节飞机的机体结构四、起落架主起落架前起落架起落架就是飞机在地面停放、滑行、起飞着陆滑跑时用于支撑飞机重力，承受相应载荷的装置。第二节飞机的机体结构1.起落架的主要作用在地面上支撑飞机并保证飞机在起飞、滑跑和在地面上移动的运动功能，它除了飞机停放时的重力和运动时的动载荷外，还承受着陆时很大的冲击载荷，它影响着飞机起降时的性能和安全。第二节飞机的机体结构2.起落架的配置形式可收放式起落架固定式起落架第二节飞机的机体结构第二节飞机的机体结构第二节飞机的机体结构第二节飞机的机体结构第二节飞机的机体结构2.起落架的配置形式后三点式前三点式第二节飞机的机体结构主要应用于装有活塞式发动机的轻型、超轻型低速飞机上。后三点式（重心在主轮之后），两个主轮对称安装在飞机重心之前，尾轮位于飞机尾部。（1）后三点式起落架第二节飞机的机体结构优点缺点1.构造简单，重量轻；2.易于在螺旋桨飞机上布置；3.飞机停机角与最佳起飞迎角接近，易于起飞；4.便于利用气动阻力使飞机速减速；1.方向稳定性差，飞机容易打地转；2.着陆必须三点接地，操纵教困难；3.两点接地时可导致飞机“跳跃”；4.采用刹车装置时，飞机易发生倒立、翻筋斗现象。第二节飞机的机体结构（2）前三点式起落架有一个前支柱和两个主起落架。并且飞机的重心在主起落架之前。在现代飞机中起落架应用最为广泛的形式。第二节飞机的机体结构优点缺点1.在地面运动的稳定性好，滑行中不容易偏转和倒立2.着陆时，只用后两个主轮接地，比较容易操纵3.当飞机在地面运动时，机身与地面接近平行，飞行员视界较好，4.可以避免喷气发动机喷出的燃气损坏跑道。前起落架承受的载荷较大第二节飞机的机体结构多支柱起落架第二节飞机的机体结构B747的多支柱式起落架第二节飞机的机体结构3.起落架的结构形式（1）构架式起落架在一些轻型低速飞机和直升机上采用较多。撑杆减震支柱构架式起落架结构示意3.起落架的结构形式（1）构架式起落架第二节飞机的机体结构这种型式往往用作前三点式飞机的主起落架。3.起落架的结构形式（2）支柱套筒式起落架3.起落架的结构形式（2）支柱套筒式起落架第二节飞机的机体结构第二节飞机的机体结构3.起落架的结构形式（3）摇臂式起落架多用于速度较高的小型飞机上和多数民航机的前起落架上。第二节飞机的机体结构4.起落架的功用起落架的作用主要有减震、收放、刹车和转弯。（1）减震功能由轮胎和减震器实现；充气压分为高压轮胎（6-10千克力/平方厘米）、中压轮胎（3-6千克力/平方厘米）、低压轮胎（2-3千克力/平方厘米）；低压轮胎减震效果最小、对跑道要求低，可吸收震动能量的30%以上，但体积大，一般用于支线飞机和用于低标准机场飞行的飞机；现代大型飞机都是用高压轮胎。功用:减少飞机在着陆接地和地面运动时所受的撞击力,并减弱飞机因撞击而引起的颠簸跳动。第二节飞机的机体结构油气式减震器：主要利用气体的压缩变形吸收撞击动能，利用油液高速流过小孔的摩擦消耗能量。减震器（1）构成：外筒；隔板（阻尼孔）；活塞杆（内筒）；下腔充有油液；上腔充有压缩空气/氮气。飞机位能油液通过阻尼孔耗能压缩行程压缩行程伸张行程伸张行程飞机接地前的位能飞机接地撞击动能气体内能增加油液通过阻尼孔耗能气体膨胀释放内能第二节飞机的机体结构（2）收放功能工作原理：（1）开舱门（2）开下位锁（3）收起落架（4）锁上位锁（5）关舱门起落装置收起顺序：起落装置放下顺序：（1）开舱门（2）开上位锁（3）放下起落架（4）锁下位锁（5）关舱门应急收放系统第二节飞机的机体结构产生足够的刹车力矩，以保证获得高的刹车效率，高的吸热和散热特性，并在规定的时间内吸收和消耗完着陆滑跑时飞机的大部分动能。（3）刹车功能第二节飞机的机体结构齿轮齿条（4）转弯机构第二节飞机的机体结构第二节飞机的机体结构