导图社区 飞机构造
航空航天概论之飞机构造相关知识点总结，包括机翼、机身、尾翼、操纵面和起落架的介绍，看完这张图，你会对飞机的构造有基本的了解。
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建筑学建筑材料思维导图
第二章土的物理性质及工程分类
人工智能的运用与历史发展
电池拆解
飞机构造
概要
特点
满足刚度和强度要求的前提下使重量尽可能的小
部件尺寸大而刚度小
零件数量多，装配以铆接为主
对飞行器结构的一般要求
空气动力要求
满足飞行性能要求的气动外形和表面质量
重量要求
在满足强度、刚度和寿命的前提下，要求结构质量尽可能轻
使用维护要求
便于使用，检查，维护和修理，使用过程中要安全可靠，易于运输，储存和保管、
工艺性和经济性要求
易于加工和制造，经济性好，成本低
飞行器结构所采用的主要材料
铝合金
镁合金
合金钢
钛合金
复合材料
机翼
机翼上的外载荷
机翼的基本结构元件
翼梁
最强有力的纵向构件，承受全部或者大部分的弯矩和剪力。
由缘条、腹板、支柱组成，剖面为工字型
翼梁固支在机身上
纵墙
与翼梁的区别在于其缘条很弱且不与机身相连接
纵墙通常布置在机翼的前后缘处，与机翼的上下蒙皮相连，形成封闭的盒段以承受扭矩
桁条
用铝合金型材或板弯件制成，铆接在蒙皮内表面，支持或加强蒙皮
翼肋
形成并维持翼剖面之形状
将纵向骨架和蒙皮连成一体
把蒙皮和桁条传来的空气动力载荷传递给翼梁
如果是加强翼肋，还要承受和传递集中载荷
蒙皮
通常用硬铝板材制成，用铆钉和粘结剂固定于纵横向骨架上，形成光滑的表面。空气动力直接作用于蒙皮上
接头
将载荷从一个构件传递到另一个构件
机翼的构造形式
构架式机翼
蒙皮不受力结构
受力件与维形件完全分工
受力骨架
翼梁、张线、 横支柱等组成的空间桁架结构
梁式机翼
布置强有力的翼梁、较少且较弱的桁条并采用较薄的硬质蒙皮，常采用金属铆接结构
分类
单梁式机翼
双梁式机翼
多梁式机翼
单块式机翼
蒙皮较厚，桁条较多且较强，翼梁的缘条很弱甚至没有翼梁只有纵墙
夹层机翼
机身
机身的构造形式
构架式机身
由受力空间桁架系统和不参与总体受力的蒙皮构成
桁梁式机身
布置有剖面较大的桁梁、桁条较少且较弱、蒙皮较薄
桁条式机身
蒙皮较厚，桁条较多且较强
大型民用客机的机身结构
以桁条式为基础，增加承载能力很强的地板结构
地板结构包括隔框、地板横梁、纵梁（龙骨梁）以及地板块
大型民用客机机身舱位
尾翼
水平尾翼
垂直尾翼
操纵面
主操纵面的构造通常由梁、肋、蒙皮、接头以及后缘型材组成的无桁条单梁式
升降舵
方向舵
副翼
辅助操纵面
增升装置
在起飞降落时增加机翼升力，降低飞机离地和接地速度，缩短起降滑跑距离
原理
增大翼型弯度
增大机翼面积
控制机翼上的附面层，推迟气流的不利分离
种类
襟翼
机翼后缘，靠近机身，副翼内侧
分裂襟翼
像一块儿薄板，用铰链安装在机翼后缘下表面并成为机翼的一部分
简单襟翼
开缝襟翼
在简单襟翼的基础上改进而成，当开缝襟翼放下时，其前缘与机翼之间形成一条细缝
后退襟翼
工作时，既向下偏转同时又沿滑轨向后移动，也即增大翼型弯度又增大机翼面积
复合襟翼
由后退襟翼和开缝襟翼合并设计而成，增生效果更好
前缘缝翼
安装在机翼前缘的一段或几段狭长的小翼面，当前缘缝翼打开时，它与基本机翼前缘表面形成一道缝隙，前缘缝翼的作用相当于附面层控制
前缘缝翼在大迎角，特别是接近或超过基本机翼临界迎角时才使用
目前所使用的大多是自动式前缘缝翼。这种前缘缝翼用滑动机构与基本机翼相连，依靠前缘空气动力的压力和吸力来自动控制其闭合和打开。
前缘襟翼和克鲁格襟翼
前缘襟翼就是可偏转的机翼前缘。在大迎角下，前缘襟翼向下偏转，使前缘与来流之间的角度减小，气流沿上翼面的流动比较光滑，避免发生局部气流分离，同时也增大了翼型的弯度。
克鲁格襟翼的作用与前缘襟翼相同。它一般位于机翼根部的前缘，靠作动筒收放。打开时，伸向机翼前下方，既增加机翼面积，又增加翼型弯度，具有较好的增升效果，但其结构相当复杂，故实际应用的不多。
附面层控制
利用发动机引气吹除或利用泵吸取机翼上的附面层，以防止气流分离。
附面层控制的增升效果比一般的增升装置的效果要大得多。
扰流片
目前大型飞机的扰流片大多是安装在机翼上表面襟翼之前的可偏转小片。
工作
扰流片闭合时，紧贴于机翼上表面；当打开使用时，扰流片向上张开而与上翼面形成一定夹角。
由于扰流片的阻挡，一方面使机翼的升力减小，同时使阻力增加。
地面扰流片
位于内侧 襟翼的前面，仅在飞机着陆落地后使用，主要是增加阻力以缩短着陆滑跑距离，同时也减小机翼升力。
飞行扰流片
位于外侧襟翼的前面，主要用来减小机翼升力，协助副翼改变飞机的倾侧姿态。着陆时，亦与地面扰流片一起使用。
减速板
减速板是对称地布置在机身和／或机翼上的阻力板，平时紧贴于机身或机翼以保持表面流畅，使用时打开以增加阻力，从而降低飞机的飞行或地面滑跑速度。
调整片
抵消飞行中由各种原因引起的不平衡力，使飞机保持一定的飞行姿态（平飞、上升或下降）。
调整片铰接在主操纵面后缘，用机械或电气方法操纵。
平衡调整片
其作用是通过减小铰链力矩的方式来减小驾驶员偏转操纵面所需的操纵杆力，从而使操纵省力
铰链力矩
作用在操纵面上的空气动力的合力相对于操纵面转轴的力矩。
铰链力矩通过摇臂转变为操纵拉杆的杆力，通过操纵拉杆传至驾驶杆或脚蹬，与驾驶员的操纵力相平衡。
平衡调整片的转轴悬挂在操纵面上，同时用一刚性的随动连杆将调整片与安定面（或机翼）相连。 当操纵面偏转时，由于随动连杆的牵动，调整片便向相反方向偏转，从而使铰链力矩减小。但与此同时将损失部分操纵力。
配平调整片
它利用气动平衡的作用来消除长时间稳定飞行期间的操纵力，以减轻驾驶员的体力负担；另外，也用来消除飞机在飞行中由某些原因引起的不平衡力矩。
随动调整片
它在工作上和构造上与配平调整片十分相似，主要用于大型飞机的主操纵面的辅助操纵，作用是帮助主操纵面运动，并使主操纵面保持在所需要的位置上。
固定调整片
固定调整片是安装在主操纵面后缘的固定的小金属片，在飞行中不能对其进行操纵。
固定调整片的作用是消除因飞行制造误差而引起的气动力不平衡。
固定调整片在飞机出厂前已安装并调整好，使用中除非有必要不得触动；一旦触动，必须重新妥当调整。
大型民用飞机的操纵面
起落架
起落架的功用及其组成
起落架是供飞机在起降滑跑、地面滑行、停放和移动时支持飞机重量、承受相应载荷、吸收和消耗着陆时的撞击能量的装置。
主要功用
承受、吸收并消耗飞机在着陆以及在地面运动时的撞击和颠簸能量；
完成在起飞和着陆滑跑、地面滑行和移动时飞机在地面上的运动任务；
滑跑和滑行以及地面停放时的制动；
空中飞行时的收放。
主要组成部分
通常起落架由承力结构(支柱等)、带充气轮胎的机轮、减震器、刹车及转弯操纵机构、减摆器、收放机构等装置组成。
对于在雪地和冰面上起降的飞机，起落架的机轮用滑橇取代之；在水面上起降的水上飞机，起落架则用浮筒代替或直接采用按水面滑行要求设计的特殊机身。
起落架的型式
起落架的配置型式
飞机在地面上支持点的数目及其相对于机身重心的位置。
后三点式
后三点式起落架主要适用于机身前部装有活塞式发动机的轻型、低速飞机上。
优点
安装空间容易保证
尾轮受力较小，因而结构简单，重量较小
地面滑跑时迎角较大，降落时阻力较大；
缺点
对着陆技术要求高，容易发生“跳跃”现象；
大速度滑跑时，不允许强烈制动；
地面滑跑时的方向稳定性较差；
驾驶员视界不佳。
前三点式
前三点式起落架是现代飞机应用最广泛起落架配置型式。
着陆简单且安全可靠；
具有良好的方向稳定性；侧风着陆较安全；
允许强烈制动，着陆滑跑距离较短；
驾驶员视界较好，发动机喷气对跑道影响较小。
前起落架受力较大且构造复杂；
高速滑跑时，前起落架会产生摆振现象
多支柱式
多支柱式起落架与前三点式起落架类似，飞机的重心在主起落架之前，但不同的是其有多个主起落架支柱，一般用于重型飞机上。
自行车式
自行车式起落架的两个(主)主轮纵向排列在飞机重心的前后，且在两侧机翼下设置辅助轮
自行车式起落架主要用于因机翼很薄而难于收藏起落架的飞机，特别是采用上单翼的轰炸机上。
自行车式起落架前支柱承受的载荷很大，这一方面使前起落架的尺寸和重量增大，另一方面使得飞机起飞时不易抬头。为了使飞机能达到起飞迎角，需要依靠专门的措施。
起落架的构造形式
构架式起落架
构架式起落架主要用于轻型低速飞机，一般为固定而不收放的。
构架式起落架通过受力构架将机轮连接到机翼或机身上；受力构架中的杆件和减震支柱互相铰接。
支柱式起落架
支柱式起落架的受力支柱本身就是减震器；机轮直接连接于支柱下端；支柱上端则固定在机体骨架上，连接形式取决于收放要求，分为悬臂式和撑竿式两类。
支柱式起落架构造简单紧凑，重量较小，且易于收放，在现代飞机，尤其是民用飞机上得到了广泛采用。
当受到来自正面的水平撞击时，减震支柱不能很好地起减震作用；
活塞杆不但承受轴向力，而且承受弯矩，因而减震支柱的密封装置容易磨损及可能出现卡滞现象。
摇臂式起落架
子主题
摇臂式起落架的机轮通过可转动的摇臂与减震器的活塞杆相连。
根据受力支柱是否与减震器分开
全摇臂式
半摇臂式
摇臂式起落架的减震支柱只承受轴向力，因而密封性能好，另外吸收来自正面的水平撞击的性能也好，故在高速飞机上得到了广泛的应用。
摇臂式起落架的缺点是构造复杂，重量较大，接头较多且受力较大，因此它在使用过程中的磨损亦较大。
起落架的收放形式
沿翼展方向收放
起落架沿翼展方向收放可向翼根或向翼尖收放。
由于翼根较厚，内部空间较大，所以起落架一般多采用向翼根收放的型式，将起落架收入翼根或机身。
沿翼弦方向收放
有的飞机的起落架是沿翼弦方向收放的，特别是在双或多发动机的飞机上，当发动机短舱容积较大时，常将起落架沿翼弦方向向前或向后收入发动机短舱内。
滑行装置的型式
陆上飞机的滑行装置
轮式滑行装置
机轮
轮毂
轮胎
按充气压力分
低压
中压
高压
按构造分
有内胎
无内胎
目前，大型民用客机使用的多为无内胎的中压轮胎。
滑橇式滑行装置
采用滑橇式滑行装置的飞机的起降场地一般为冰雪覆盖的机场，或为松软的土质跑道和草地。
水上飞机的滑行装置
船身式
浮筒式
起落架的附设装置和机构
