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時間:2011-02-10 15:42來源:藍天飛行翻譯 作者:admin
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一架飛機的使用壽命,民機為 %%%% & ’%%%%飛行小時,軍機目前為 %%% & (%%%飛行小時,特殊用途飛機達 (%%%飛行小時,飛機的日歷壽命一般為 )%—)年(即軍機和民機有相當長時間是在地面消耗掉的)。飛機使用環境譜中,地面停放的影響必須計人。飛機使用環境譜的編制步驟為:
(*)確定飛機使用環境種類。飛機使用中將會受到各種環境因素的影響,如溫度、濕度、鹽霧、雷電、砂石、冰雹、雨雪、陽光輻射及大氣污染物等總體環境因素,以及燃油、滑油、清潔劑、廚房及廁所等構成的局部環境的影響。在諸多的影響因素中,就某一類型的特定飛行而言,可能只是其中一種或少數幾種環境在起主導作用。因此需要根據飛機的特定用途和使用方法考慮,并確定飛機可能經受的一種或幾種主要環境,而把一些次要的環境因素忽略掉。例如,波音公司對其商用飛機只考慮了這樣幾種環境:溫度、濕度、蒸餾水、鹽水、油箱存積水和噴氣燃油。
())根據飛機的戰術、技術要求或使用要求,確定飛機在不同地域內服役的時間。由于我國地域遼闊,各地的氣候、大氣中各種介質的含量及其對飛機結構的影響程度相差很大,因此有必要對飛機使用環境進行分類,選擇具有代表性的典型環境來研究其對飛機結構的影響。
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根據我國環境數據(主要是溫度、濕度、雨水、空氣中有害介質的含量、風速及太陽光輻射量等),可以把我國飛機服役環境劃分為五個典型環境區,即干冷區、溫和環境區、內陸濕熱區、溫和沿海區及濕熱沿海區。
()根據使用任務剖面或其他資料,確定各種類型任務不同任務段的時間比例及地面停放時間比例。飛機使用環境譜既要考慮空中飛行,又要考慮地面停放。空中飛行使用方法由任務剖面確定,每種任務剖面規定了任務類型、有效負載、飛行時間和該任務的使用百分比。
當飛機高速飛行時(一般 " %),應考慮氣動加熱影響。此時由于氣流與飛機表面劇烈摩擦,產生高溫并傳給飛機各部分,因而產生了熱載荷。設飛機表面上駐點的絕對溫度為 &(’),則 &(&()*+,-%"%)(% .% .%/)式中0 &) —
—飛行高度 )上的大氣絕對溫度( ’); " ———飛機的飛行馬赫數。由下圖可看出,隨著 "數的增大,&將急劇增高。

圖 %-%%0駐點溫度 & 1"曲線
(2)獲取環境數據。獲取環境數據是編制飛行使用環境譜最重要的環節之一。可通過三種方法得到:標準和其他有關資料;( 4)飛行

( )規范、(3)調研和統計分析;實測和其他試驗。

(5)編制各類環境譜。當確定了環境種類、飛機典型任務剖面和環境區,以及各種環境的使用數據后,就可以根據實際的需要編制各種不同的環境譜。


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第三章 翼面結構和機身結構分析
第一節 機翼與尾翼的功用、設計要求和外載特點
一、機翼的功用與結構設計要求
"機翼的功用
機翼是飛機的一個重要部件,其主要功用是產生升力。當它具有上反角時,可為飛機提供一定的橫側安定性。除后緣布置有橫向操縱用的副翼、擾流片等附翼外,目前在機翼的前、后緣越來越多地裝有各種型式的襟翼、縫翼等增升裝置,以提高飛機的起降或機動性能。
機翼上常安裝有起落架、發動機等其他部件。現代殲擊機和殲擊轟炸機往往在機翼下布置多種外掛,如副油箱和導彈、炸彈等軍械設備。機翼的內部空間常用來收藏主起落架或其部分結構和貯存燃油。特別是旅客機,為了保證旅客安全,很多飛機不在機身內貯存燃油,而全部貯存在機翼內。為了最大限度地利用機翼容積,同時減輕重量,現代飛機的機翼油箱大多采用利用機翼結構構成的整體油箱。此外機翼內常安裝有操縱系統和一些小型設備和附件。
機翼結構設計要求
機翼結構設計要求與飛機結構設計的基本要求是一致的,只是各種部件因功用不同,而側重點有所不同。
(")機翼主要用于產生升力,因此滿足空氣動力方面的要求是首要的。機翼除保證升力外,還要求阻力盡量小(少數特殊機動情況除外)。機翼的氣動特性主要取決于其外形參數(如展弦比 、相對厚度 %后掠角 &、翼型等),這些參數在總體設計時確定;結構設計則應從強度、剛度、表面光滑度等各方面來保證機翼氣動外形要求的實現。
()在外形、裝載和連接情況已定的條件下,重量要求是機翼結構設計的主要要求,具體地說就是在保證結構完整性的前提下,設計出盡可能輕的結構。結構完整性包含了強度、剛度、耐久性和損傷容限等多方面內容。
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值得注意的是:隨著飛行速度的提高,機翼所受載荷增大,特別對于高機動性能殲擊機,由于減小阻力等空氣動力的需要,機翼的相對厚度越來越小,再加上后掠角的影響,致使機翼結構的扭轉剛度、彎曲剛度將越來越難保證,這些均將引起機翼在飛行中的變形增加。飛機在高速飛行時,很小的變形就可能嚴重惡化機翼的空氣動力性能;剛度不足還會引起顫振和操縱面(如副翼)反效等嚴重問題。因此,對高速飛機,為滿足機翼的氣動要求,剛度問題必須給予足夠重視。然而也正由于上述原因,此時要解決好機翼的最小重量要求與強度、剛度要求之間的矛盾將更為困難。這種矛盾促進了機翼結構的受力型式不斷發展,在以后的設計分析中我們將更清楚地看到這一點。
()使用、維修要求:飛機應該使用方便,便于檢查、維護和修理。當機翼結構作為整體油箱艙使用時,必須保證燃油系統工作的高度可靠性,包括油箱的密封。當與結構重量輕的要求相矛盾時,應首先保證燃油系統的可靠性,因為它涉及到飛行的安全性。
(")工藝性和經濟性要求,與一般飛機結構相同,此處不再重復。
二、尾翼的功用與結構設計要求
尾翼的主要功用
尾翼用于保證飛機的縱向和航向的平衡與安定性,以及實施對飛機的縱向(俯仰)和航向的操縱。一般飛機的尾翼由水平尾翼(簡稱平尾)和垂直尾翼(簡稱垂尾)兩部分組成。正常式平尾包括水平安定面和升降舵。為了改善跨音速和超音速飛機在高速飛行中的縱向操縱性,在這類飛機上,大多采用全動水平尾翼。垂尾一般由垂直安定面和方向舵組成。
 
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