超轻型飞机总体设计结课作业

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1、飞机构造学结课大作业——超轻型飞机结构总体设计目录一．超轻型飞机总体外形设计二.机翼结构设计三.起落架的构造设计四．机身构造的设计五.尾翼构造设计六．连接设计七．心得与体会八．参考文献一．超轻型飞机总体外形设计飞机主机翼采用上单翼布局，垂尾平尾正常式布局，采用对称翼型。飞机尾部下方设置尾鳍，飞机采用前三点不可收放式起落架，机轮上设置整流罩减阻，机翼中部和机身底部之间设置有斜拉杆。二.机翼结构设计1.机翼的选择采用矩形机翼，因为矩形机构简单，结构重量轻，超轻型飞机一般飞行速度都很低采用平直翼以获得更大的升力，矩形机翼当一处失速

2、时，其它位置仍可以产生升力。上单翼使飞机的横向稳定性增大，机翼离地面距离大，减小在颠簸跑道上起降时杂草划伤机翼表面和翼尖擦地等情况的发生。机翼外形对于飞机的气动性能和结构性能有重要的影响，因此选择合理的机翼平面形状是非常重要的。该轻型飞机的机翼剖面形状是平凸翼型，结构简单，便与生产，而且气动特性比较好。机翼翼尖有一定的后掠，能增加横向安定性。1).翼梁翼梁是飞机中的主要受力构件,它承受机翼的剪力和弯矩.翼梁主要由上下缘条和腹板组成,缘条承受由弯矩而产生的拉,压轴向力;腹板承受剪切力.本机型采用的翼梁构造形式是工字形,沿长度方

3、向采用等强度设计.腹板式翼梁的优点是在相同的高度和同等的重量的情况下,带有立柱加强而腹板上无任何开孔,其强度最大.这种结构的翼梁制造工艺简单,成本低.适用于轻型飞机的设计与制造.2).纵墙它是一根缘条很弱或无缘条的腹板式翼梁.位于机翼后缘的纵墙可用来连接副翼和襟翼.它不能承受弯矩,主要用来承受剪力,并与蒙皮构成闭室结构承受机翼扭矩.3).翼肋本机型翼肋---构架式翼肋.由缘条,直支柱,斜支柱组成.用于结构高度较大的机翼上.翼肋按功用为普通翼肋.此种翼肋只承受气动载荷,形成并维持翼剖面形状,把蒙皮传给它的局部气动力传给翼梁腹板

4、.腹板用来承剪,上下缘条用来承受因弯矩而产生的正应力,并连接蒙皮,普通翼肋的腹板抗剪强度,本机型翼肋有较大的承受预度,因此在腹板上开减轻孔以减重.4).蒙皮蒙皮是包围在骨架外面保持机翼气动外形的构件.机翼还参与机翼的总体受力.蒙皮与翼梁腹板所构成的机翼盒式梁受到由各翼肋沿闭室周缘传来的引起机翼扭转变形的力矩。三.起落架的构造设计采用前三点起落架，着陆简单,安全可靠。若着陆时的实际速度大于规定值,则在主轮接地时,作用在主轮的撞击力使迎角急剧减小,因而不可能产生象后前三点式起落架那样的“跳跃”现象。具有良好的方向稳定性,侧风着陆

5、时较安全。地面滑行时,操纵转弯较灵活。无倒立危险,因而允许强烈制动,因此,可以减小着陆后的滑跑距离。因在停机、起、落滑跑时,飞机机身处于水平或接近水平的状态,因而向下的视界较好。由于飞机的飞行速度低，对飞机气动外形的要求不十分严格，超轻型飞机的起落架都由固定的支架和机轮组成的不可收放式起落架，这样对制造来说不需要有很高的技术。四.机身构造的设计机身的主要受力构件有:隔框,桁条,蒙皮.隔框采用普通隔框和环式加强框共同作用.普通加强框的作用是保持机身外形,支持蒙皮,提高蒙皮的稳定性,以利于承受局部空气动力载荷.环式加强框用于机身

6、与其它部件连接处,机身内部空间可以得到充分的利用..机身采用的是桁条式,桁条式机身的桁条和蒙皮较强，受压稳定性好，弯矩引起的轴向力全部由上、下部的蒙皮和桁条组成的壁板受拉、压来承受，蒙皮还承受机身扭矩产生的剪流和水平与垂直两个面内的剪力.由于它的蒙皮较厚不仅提高了机身的抗扭刚度,而且法向刚度也较好。五.尾翼构造设计尾翼是保持飞机的姿态用的、主要是保持飞机的横向和纵向的平衡或操纵。飞机的尾翼由水平尾翼和垂直尾翼组成.平尾由固定的水平安定面和可偏转的升降舵组成.垂直尾翼由固定的垂直定面和可偏转的方向陀组成，垂尾位于尾撑杆尾部飞机

7、对称面上，梯形后掠翼面，与飞机尾部连接处采用保型曲线背尾鳍将尾撑杆顶部与垂尾前缘光滑过渡。垂尾采用对称翼型，靠活动舵面偏转改变弯度，从而改变气动力特性。平尾位于尾撑杆尾部飞机水平基准面上，平直机翼面。平尾采用和垂尾相同的对称翼型，也是靠活动舵面偏转改变弯度，从而改变气动力特征。六．连接设计机翼与机身的连接超轻型飞机属于低速小型飞机，故采用垂直耳片叉耳连接，连接螺栓水平放置，接头在传递剪力和弯矩时，螺栓均受剪切力作用。七．心得与体会学习了飞机构造学之后，将所学知识运用到超轻型飞机的总体设计中，让我更加深刻的认识飞机的构造，对自

8、己的专业有一定的了解，并且能够初步使用catia软件，让我对飞机的构造产生了浓厚的兴趣。