圖 " "%機翼—機身的對接(&)下單翼;上單翼
(’)(—機翼; —機身對接框; )—連桿; *—插銷; —角盒接頭; —傳 +向力的接頭
圖 " "%變后掠機翼—機身連接
(&)冀—身融合體設計;單剪切垂直銷子機翼樞軸
(’)(—中央翼(中機身);—隔艙; )—大梁; *—機身; —機翼樞軸; —可活動外翼
二、尾翼與機身的對接
(,平尾與機身的連接
正常式平尾由水平安定面與機身連接。水平安定面大多左、右連成整體,可通過耳片接頭與機身連接。當水平安定面可調整安裝角時,它一般通過樞軸連于后面對接框上,前面則通過操縱裝置與前對接框相連。此時機身的側面要設置開口,以使水平安定面通過并能繞樞軸轉動。
全動式平尾,若為定軸式,軸固定在機身上或垂尾上(平尾固定在垂尾上時,例如
•.-•
" %)。若為轉軸式,則將轉軸通過軸承固定于兩個框上。其中一個支點應配置有止動軸承以承受平尾傳來的阻力,并在接頭處的機身結構上布置縱向加強構件,如縱向輔助短梁或加強長桁。
&’垂直尾翼與機身的連接
一般情況下垂直安定面可通過其梁、墻根部的耳片接頭與框連接(為可拆連接),也可與框用螺栓組連接,或將垂尾梁插入機身內成為框的一部分(此時為不可拆連接)。當力 (傳到機身側邊時會在梁平面內形成彎矩 )。由于現代飛機垂尾的梁大多為后掠布置,此時框只受 )的一個分量 )*,另一分量 )+可在垂直尾翼前方的機身上壁板處布置水平加強板。該加強板位于兩框之間,兩側各有一加強型材。 )+由接頭以一對 ,向力組成的力偶矩傳給加強型材,由其擴散成剪流,然后由加強板以一對 -向力的形式轉傳給前、后對接框。這兩根型材同時承受垂尾接頭傳來的垂直尾翼阻力
三、起落架與機身的連接
各種飛機的前起落架(前三點式布置時)均連接在機身上。主起落架一般布置在機翼上居多但也有一些飛機的主起落架連接在機身上,如 " %.。
四、機身設計分離面處的對接
有些飛機(如殲 /,殲 0等)為使用、維護方便,在機身上布置有可拆卸的設計分離面把機身分成前、后兩段,可把后機身拆卸后拉開,以便于對發動機及其附件進行檢查、維修。對接接頭應保證能把后機身的載荷傳到前面的機身上去。目前采用較多的是沿對接框四周均勻布置一定數量的對接螺栓。后機身上剪力和扭矩引起的剪流通過后對接框框緣與對接螺栓的擠壓,將剪流集中成小集中力,由螺栓傳到前對接框上。然后以相同的方式重新轉化為分布剪流加到前機身蒙皮上。對于后機身上沒有對接螺栓處的長桁軸力,通過蒙皮受剪參與,集中到與對接螺栓有直接連接關系的長桁上。傳到前段機身后,重新通過參與,分散到整個壁板上。
連接區的具體構造形式有:在對接螺栓處布置有角盒接頭,框板上鉚有墊塊,它起工藝補償作用,只需對墊塊部分保證加工精度就可保證前、后對接框的配合協調,可減少加工工作量。直接用帶寬彎邊的,框板較厚的框連接。分離面處框需適當加強,接頭附近的蒙皮以及它與桁條、框的連接也應有足夠的強度。
五、發動機在機身上的安裝
’機身內發動機的安裝現代戰斗機的發動機一般都裝在機身內的機身后段。發動機的連接設計應要求
•&0%•
安裝方便,必須避免由于機身受力變形而把載荷傳到發動機上的不良后果,并且要允許發動機有軸向和徑向的熱膨脹。
圖 " "%殲 "發動機及加力燃燒室在機身上的固定
圖 " "為殲 "發動機在機身上的固定。它通過兩個框平面內的輔助拉桿和一個框平面內的吊掛拉桿承受發動機加到機身上的垂直方向和側向載荷。發動機的推力全部由上部的推力銷通過推力短梁傳給機身殼體,該短梁兩端固定在兩個框上,由它們提供發動機傳遞推力時引起的偏心矩所需的平衡支反力。該推力銷與 &’框上的斜拉桿均靠近發動機重心,構成發動機的主固定點。該連接形式安裝比較簡單,只需要很少量的連接件。推力銷的上部用耳片接頭固定在推力梁的上緣條處;中部靠楔塊固定在該梁的下緣條處;下端的圓柱部分插在發動機上的球形環圈內。這種構造形式使發動機在安裝調整或受熱膨脹時能沿垂直方向自由移動和相對于球面轉動。垂直方向載荷。
(機身外掛發動機的安裝
•)•
有部分現代運輸機將全部或其中一個發動機裝在機身的側邊或尾部的上方、側面,如波音 "",圖 %&,’ (),*+ (等。裝在尾部上方時大多采用發動機短艙。安裝在機身兩側時可用拱形梁(如 ,+ ()或懸臂梁固定。
第五節 -開口區的結構設計
由于使用維護的要求,機體上必須設置各種大小不一的開口,如起落架艙門、各類檢查維修用艙口。旅客機則有很多嘹望窗,各種供旅客、空勤人員出入的艙門;貨機必須有很大的貨艙門,還有轟炸機上的炸彈艙門等。在一些構件上,如梁、肋、框的腹板上可能需要開有操縱系統或其他系統的管道、電纜的通過孔。上述這些開口處大多裝有需要隨時打開的艙門或不受力口蓋,或者不裝口蓋(內部構件上),因此開口部位的結構必須補強。開口區補強后,和不開口的相應結構相比,其結構重量肯定要增加,而并不是把新加上去的加強構件材料等于去掉的那部分材料就可保證安全。如 *+ (的大型艙門壁板,經各種設計方案研究表明,增加的材料與去掉的材料的平均比值大約為 .:(不包括艙門和操縱機構)也就是要增加 倍。其原因是開口不論大小,均不同程度地破壞了結構的完整性,引起了傳力路線的局部不連續,所有尺寸的開口都會破壞蒙皮傳剪的連續性;中等大小的開口還會打斷若干長桁,使長桁一端無承受軸向載荷的能力此時要通過參與改由其他構件傳力,結構效率會有所降低。當有大開口時,如機身上的大炸彈艙門,則將有相當數量的長桁被切斷,框也被切掉一部分。因機身上載荷復雜,加強措施更應慎重考慮。例如原來比較合理的閉室受扭可能要改用受力不很合理的開剖面結構參差彎曲形式受扭,如果補強不夠,就可能會在開口處產生過度的翹曲或損壞,甚至影響使用的安全可靠。還必須注意到開口處通常會出現應力集中或高應力,在疲勞載荷作用下(如增壓艙的增壓載荷等等)就成為疲勞危險區,并進而影響到結構的損傷容限特性,因此更應精心設計。
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