"飛機的試飛、定型過程
在通過全機靜強度試驗、某些必要的疲勞、損傷容限的早期驗證試驗、起落架試驗和全機各系統試驗后進行試飛。通過試飛全面檢驗飛機能否確保安全,性能是否滿足技術要求。把設計、制造中和試飛中出現的各種問題,通過更改設計或改進制造方法等全部排除。最后將飛機定型投入小批量生產。
在新飛機的研制過程中,往往須進行相當數量的科學研究和試驗。比如為選擇滿意的外形須做大量的風洞試驗;對用新材料(如復合材料)制作的結構性能進行某些專題研究和試驗;對某些關鍵的結構件或結構設計方案進行必要的疲勞或損傷容限的設計研制試驗,為詳細設計提供數據或進行早期驗證等。新飛機的研制工作還要與使用密切結合。這包括在設計過程中要充分利用以往的使用經驗;還有在新飛機的使用過程中收集各方面的反饋信息,不斷改進設計。
第二節 飛機結構設計的原始條件和設計過程簡介
一、與的含義
“結構”“結構設計”
飛機結構設計是飛機設計的主要階段。
“結構”是一個工程上常用的術語,但它的含義有時卻有所不同。我們這里所指,也是其常用的含義,是指“能承受和傳遞載荷的系統” ———即“受力結構”。它通常可由幾個到幾千個零件結合在一起構成,相互之間沒有相對運動,同時能承受指定的外載,滿足一定的強度、剛度、壽命、可靠性等要求。只用以維持外形或僅供裝飾用的元件不包括在結構內。譬如低速飛機上的機翼蒙布,只受少量局部氣動力而不參與機翼的整體受力,故不作為結構元件;旅客艙內的裝飾板、飛機表面上(如機翼根部)的整流包皮等也不作為結構元件。
一架飛機的整個結構,包含機翼、尾翼、機身、發動機短艙、起落架、操縱系統(指機械操縱系統部分)及其他系統的受力結構等部件結構或組件結構。
機翼、機身這樣的大結構,通常稱為部件結構。機翼、機身又可沿翼展方向或機身縱向分成幾個大段,這樣的一大段結構常稱為組件結構。組件結構還可以分為小組件、構件等結構。零件為不需做裝配的基本單位。構件由很少幾個零件裝配而成。當零件與構件(常統稱為零構件)在飛機結構中作為有一定功用的基本單元時常稱為元件,如翼肋、梁、框等,它可以是一個構件,也可以是零件。
“結構設計”是指根據結構設計的原始條件,按照結構設計的基本要求,提出合理的設計方案以及進行具體的部件和零構件設計,進行強度計算和必要的試驗,最后繪制出結構圖紙,完成相應的技術文件,以使生產單位能根據這些圖紙和技術文件進行
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生產。
二、結構設計的原始條件
在進行結構設計之前,必須先把結構設計的原始條件分析清楚。它主要包括以下各點。
"結構的外載以及對結構受力特性的要求
飛機結構必須保證在所受外載下有足夠的強度、剛度、壽命和高可靠性,因此首先必須確定結構的外載。飛機各部件所受的外載,由飛機的機種、總重、外形尺寸、使用要求等條件根據飛機強度規范算出。
根據外載就能對結構提出受力特性的要求。例如是靜載還是動載,是否需要考慮疲勞壽命或經濟壽命以及熱應力、熱剛度和振動等。結構特性還包括對某些結構,如機翼、尾翼等,要求有足夠的總體剛度和局部剛度;有時還須考慮氣動彈性問題。
"飛機結構的協調關系
飛機結構的形狀通常并不可以任意選定。在總體設計階段,一般已確定了各部件的外形、相對位置以及相互間連接交點的位置。在進行部件結構打樣設計時應盡量保持它們的協調關系。對于飛機零構件,則須明確本零件或構件與其他構件在連接尺寸上的協調關系,以及各構件間或各構件與內部裝載之間的形狀協調。如加強框結構的外側邊界應與飛機的理論外形相協調;其內側邊界則有時可能須與某個內部裝載,如發動機進行空間協調。
"結構的使用條件
飛機結構的使用條件分下述幾個方面。
()%環境條件。環境條件是指飛機在飛行或停機時的氣象條件或周圍介質條件。氣象條件是指大氣溫度和濕度變化范圍。飛機若能在夜間或惡劣氣象(雷雨、冰雹等)條件不飛行,則為全天候飛機。周圍介質條件是指結構所處環境周圍介質狀態,如海水腐蝕等。
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