飞机系统与结构

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1、飞机系统与结构班级：94060109学号：2009040601336姓名：李应昊飞机系统与结构随着科学的发展，在21世纪天空已经逐渐成为人类的焦点和对象,飞机也在军事、运输、经济中逐渐的扮演了越来越重要的角色，这也让人们认识到飞行器的学习和维修是一个非常重要的项目。经过这个学期的飞机系统这门课程，我对飞行器有了我进一步的认识。飞机主要由机翼、机身、动力装置、起落装置、操纵系统等部件组成。（一）机翼机翼是为飞机飞行提供举力的部件。飞机在平衡飞行时，受到四个力的作用：举力、阻力、拉（推）力与重力。这些外力称为〃外载荷〃，它们会使飞机的某些部件产生变形，而飞机内部会产生一种抵抗变形的内力

2、。这些载荷加到机翼上，会使机翼产生弯曲、扭转、剪切、拉伸和压缩五种变形。因此，要求构件必须有足够的强度、刚度和抗疲劳能力来抵抗这种变形以保证空气动力外形的精确度。（二）机身飞机机身的主要功能是装载人员、货物、燃油、武器、各种装备和其它物资。除此以外，它还用于连接机翼、尾翼、起落架和其它有关构件。根据机身的功能，其构造首先要具有尽可能大的空间以便使单位体积利用率最高；其次是连接必须安全可靠；第三是要有良好的通风加温、隔音设备，视界广阔，利于飞机起落；第四是在气动方面要求尽可能减少阻力，如迎风面积尽可能小、表面尽可能光滑；形状流线化等;五是在保证强度、刚度、抗疲劳能力的条件下重量尽可能

3、轻。（三）动力装置除气球外所有航空器和航天器都需要动力。从本世纪二十年代飞U!机开始应用以来，人们一直在致力于改进航空发动机性能。1903年第一架飞机飞行的动力来口一台12马力的活塞式发动机。直到年代飞机飞行速度接近和达到音速时，这一类发动机在航空领域的独占地位才被涡轮喷气式发动机所取代。活塞式发动机是以汽油作燃料的一种四冲程内燃机。按冷却方式，活塞式发动机可分为液冷式和气冷式两种。活塞发动机的气缸数0最多可达28个或更多，最大功率近4000马力。航空活塞发动机要求重量轻、尺寸小、马力大、油耗低。因此，由活塞发动机及其附件的重量与它所能产生的功率（马力）之比值决定的〃重量马力比〃和

4、〃燃油消耗率"即活塞发动机每小吋内发出1马力所消耗的燃油重量成为衡量活塞发动机性能的两项主要指标。目前一些活塞发动机的重量马力比为0・4公斤/马力、燃油消耗率为0・2〜0・25公斤/马力•小时。较新的一种旋转式活塞发动机重量马力比达到0.264左右。飞机上除发动机外，还需要有一整套保证发动机可靠、有效工作的装置，包括发动机固定装置、进排气系统、燃油及滑油供应系统、防火防冰等安全设备与发动机操纵系统。当飞机飞行速度提高到需要突破"音障"时，螺旋桨动力装置便不能满足需要。这时要用结构简单、重量轻、推力大的涡轮喷气式发动机。涡轮喷气式发动机的气流速度越大，推力也越大。目前有的喷气发动机的

5、喷气速度可达到600〜900m/seco它包括进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管五部分；更高速度的飞机上还安装了加力燃烧室。飞机上除发动机外，还需耍有一整套保证发动机可靠、有效工作的装置，包括发动机固定装置、进排气系统、燃油及滑油供应系统、防火防冰等安全设备与发动机操纵系统。（四）起落装置飞机起落装置的功能是使飞机能在地面或水面上平顺地起飞、着陆、滑行和停放；吸收着陆撞击的能量以改善起落性能。陆上飞机起落装置包括起落架与改善起落性能的装置两部分；起落架的作用是使飞机在地面起落、滑行、停放。它由受力结构、减震器、机轮和收放机构组成。改善起落性能的装置则包括增举装置、起飞加速器、机轮

6、刹车和阻力伞或减速伞等。早期飞机采用四轮式起落架，优点是稳定且便于操纵，但结构复杂，重量与阻力较大，尤其是不易收放。实践证明：三个支点足以满足需要，故现代飞机大多采用三点式起落架。由于飞机机身前部有发动机、螺旋桨等设备，较早应用的是后三点式起落架；后三点式起落架的两个主轮在飞机重心前靠重心处，尾轮则在飞机纵轴平面的尾部,主要适用于低速轻型活塞发动机飞机。近年某些高速重型飞机上还出现了自行车式起落架。（五）操纵系统飞机操纵系统可分主操纵系统和辅助操纵系统。主操纵系统是对升降舵、方向舵和副翼三个主要操纵面的操纵，辅助操纵系统指对调整片、增举装置和水平安定面等的操纵。主操纵系统包括中央操

7、纵机构和传动系统两部分。中央操纵机构位于座舱内，由驾驶员玄接操纵。它包括手操纵和脚操纵两部分；手操纵部分连接升降舵和副翼，脚操纵部分则与方向舵相连。手操纵分两类，一是驾驶杆，多由硬铝管制成，多用于小型飞机；二是驾驶盘，也用铝管制成，可使驾驶员省力，但灵敏度低一些。脚操纵经驾驶员用脚踩动，经传动机构使方向舵偏转。辅助操纵系统包括对水平安定面、襟翼、调整片的操纵等。它一般需要采用特殊装置如液压、冷气、电动或机械等方式将操纵面固定在规定位置上。驾驶员通过转盘或手柄以及钢索将