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時(shí)間:2011-02-10 15:42來(lái)源:藍(lán)天飛行翻譯 作者:admin
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確定長(zhǎng)桁數(shù)量以及蒙皮與長(zhǎng)桁的面積比:長(zhǎng)桁的數(shù)量與長(zhǎng)桁間距有關(guān),還與長(zhǎng)桁的總剖面面積和蒙皮的總剖面面積比有關(guān)。該面積比視飛機(jī)的速度、機(jī)翼的相對(duì)厚度和載荷等因素而定。一般高亞音速 較大的運(yùn)輸機(jī)較大,壁板采用以長(zhǎng)桁面積為主的強(qiáng)長(zhǎng)桁—弱蒙皮配置形式較多,如波音 * )&);而在高速、 +較小的飛機(jī)中一般希望受正應(yīng)力面積的分散度更高些,則蒙皮所占比例更大些。對(duì)按損傷容限設(shè)計(jì)的飛
•,%•
 
機(jī),該面積比還與兩桁條間蒙皮出現(xiàn)裂紋并被止裂后所要求的剩余強(qiáng)度有關(guān),應(yīng)通盤(pán)
考慮。
長(zhǎng)桁間距與蒙皮失穩(wěn)臨界應(yīng)力直接相關(guān)。有時(shí)可用增厚蒙皮、同時(shí)減少長(zhǎng)桁數(shù)(也即長(zhǎng)桁間距增大)的辦法減小重量。某機(jī)翼用此方法減少了 """"個(gè)緊固件、
"""個(gè)桁條—翼肋連接角片和大量油箱密封材料,最終使機(jī)翼重量減少約 "%&。
此外還能降低制造成本,同時(shí)與相應(yīng)的蒙皮較薄、長(zhǎng)桁較多的壁板相比,由于蒙皮增
厚,不但使扭轉(zhuǎn)剛度增大,而且降低了應(yīng)力,使疲勞壽命延長(zhǎng)。由此可知長(zhǎng)桁數(shù)量的
確定實(shí)際上與多方面因素相互關(guān)聯(lián),必須視具體情況具體分析,綜合權(quán)衡。
長(zhǎng)桁走向:一般說(shuō)長(zhǎng)桁布置有兩種類(lèi)型。一是按等百比線(xiàn)布置(聚交式布置),此
時(shí)桁條本身無(wú)扭曲,制造方便。二是平行于前梁或后梁布置(圖 ’( ),會(huì)使長(zhǎng)桁扭
曲,影響裝配,但當(dāng)機(jī)翼蒙皮較厚時(shí)影響不嚴(yán)重。為了盡量滿(mǎn)足等強(qiáng)度設(shè)計(jì),長(zhǎng)桁可
沿展向采用改變規(guī)格或經(jīng)機(jī)械加工修削剖面面積的辦法;也可以用改變展向各剖面
處長(zhǎng)桁數(shù)量的辦法來(lái)達(dá)到。平行于梁布置會(huì)自動(dòng)切斷某些長(zhǎng)桁,但長(zhǎng)桁終止處要精
心進(jìn)行細(xì)節(jié)設(shè)計(jì),以免在與梁相鄰處產(chǎn)生疲勞裂紋。
())整體壁板。整體壁板的蒙皮與筋條(相當(dāng)于長(zhǎng)桁)是一個(gè)整體,大大減少了
鉚釘,有利于整體油箱密封,且機(jī)翼表面更光滑。它可由機(jī)械加工成不同厚度,較易
實(shí)現(xiàn)等強(qiáng)度。總的來(lái)說(shuō)是重量輕、強(qiáng)度高的結(jié)構(gòu)形式。
(*)蒙皮厚度與分塊。蒙皮一般要分塊,因?yàn)樵诓煌课桓鶕?jù)應(yīng)力大小需要不同
厚度的蒙皮;或因加工條件限制,只能加工出一定長(zhǎng)、寬的蒙皮。實(shí)際上每一個(gè)蒙皮
展向接縫處還相當(dāng)于一個(gè)“撕裂抑制器”,蒙皮上的弦向裂紋在彎矩引起的拉應(yīng)力作
用下擴(kuò)展時(shí),可利用蒙皮分塊的自然邊界以及對(duì)接縫處的加強(qiáng)桁條止裂,以保證結(jié)構(gòu)
的剩余強(qiáng)度。
很多現(xiàn)代旅客機(jī),如波音 + ,*,,-+ ",./ +",0 + *""等采用由厚板經(jīng)機(jī)械加
工的整體加強(qiáng)板蒙皮和機(jī)械加工的長(zhǎng)桁鉚接組合而成的壁板。蒙皮藉此獲得不同部
位的所需厚度,例如向翼尖漸薄;在開(kāi)口周?chē)蚰承┻B接部位加厚等,此時(shí)可省去鉚
接局部襯墊或加強(qiáng)板。實(shí)踐表明這種壁板是減輕結(jié)構(gòu)重量的很有效的結(jié)構(gòu)。
)(梁與墻的布置
梁承受機(jī)翼的彎、剪,是機(jī)翼的主要受力構(gòu)件,即使在單塊式結(jié)構(gòu)中也是如此。
現(xiàn)代飛機(jī)的機(jī)翼至少應(yīng)有兩根梁,有的為 *梁或 梁。一些小展弦比三角翼常有 *
根以上的梁。梁和壁板(有時(shí)還有墻)構(gòu)成單閉室或多閉室抗扭翼盒,翼盒密封后常
用作整體結(jié)構(gòu)油箱。采用多根梁不僅可使結(jié)構(gòu)中載荷分配比較均衡,且有助于提高
機(jī)翼結(jié)構(gòu)的破損安全特性,特別對(duì)于無(wú)中央翼、在機(jī)身側(cè)邊與機(jī)身相連接的機(jī)翼更是
如此。
有些機(jī)翼布置有墻,它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是緣條比梁弱,且根部一般與機(jī)身鉸接,它可
•)1•
 
與梁、壁板一起構(gòu)成閉室,在厚蒙皮—多墻式結(jié)構(gòu)中它承受機(jī)翼的剪力。除這種型式
的結(jié)構(gòu)外,對(duì)采用薄蒙皮的單梁式小型低速飛機(jī)機(jī)翼,墻則是構(gòu)成閉室不可缺少的構(gòu)
件(如圖 " 的英國(guó)“噴氣校長(zhǎng)”式飛機(jī))。
梁應(yīng)盡可能布置在剖面高度較大的部位,同時(shí)軸線(xiàn)盡量不要轉(zhuǎn)折,以使傳力直
接、連續(xù),這樣對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度有利,可減輕結(jié)構(gòu)重量。一旦有轉(zhuǎn)折,必須布置另
一構(gòu)件(如另一梁或加強(qiáng)肋)來(lái)承受由此出現(xiàn)的彎矩分量。其次梁沿展向最好按弦長(zhǎng)
的等百分比線(xiàn)布置,否則緣條表面可能為雙曲面,給工藝帶來(lái)困難。但實(shí)際情況,梁
的布置很大程度上受機(jī)翼的平面布局和內(nèi)部裝載的影響。如前、后梁(墻)一般應(yīng)照
顧前、后緣的襟翼、縫翼、副翼等增升裝置、操縱面的位置。另由于內(nèi)部空間的需要,
例如為了安置主起落架,為擴(kuò)大翼盒空間以增大整體油箱容積或增大扭轉(zhuǎn)剛度,一般
難以將梁布置在翼剖面的最大高度處,有時(shí)還可能須向前、向后轉(zhuǎn)折
纖機(jī)翼其前梁和主梁位置狼大程度上取決于起落架轉(zhuǎn)軸的位置,在前、主梁之間
為收藏起落架還留出二個(gè)三角形空間,它的下翼面為開(kāi)口(帶不受力艙門(mén))。前梁前
面和主梁后面各設(shè)置了整體油箱。后墻主要用以與副翼、襟翼連接。在后墻之前另
安排了油箱隔板梁,在兩者之間留出空間供安排襟翼作動(dòng)筒和液壓管道之用,同時(shí)這
也有利于減小后盒段因單塊式轉(zhuǎn)為多梁式時(shí)根部壁板的參與區(qū)。為了加強(qiáng)前盒段并
承受三角翼前緣較大的氣動(dòng)載荷,布置了一根縱貫整個(gè)前盒的前墻,它也作為前油箱
的隔板。由此例可見(jiàn),實(shí)際上梁、墻的布置與很多因素有關(guān),是綜合平衡各種因素影
響后的結(jié)果。
翼肋包括普通翼肋和加強(qiáng)翼肋。后掠機(jī)翼上翼肋有順氣流布置和正交(指垂直于某一梁)布置兩種形式。順氣流翼肋對(duì)維持機(jī)翼剖面形狀較好,為傳遞根部扭矩只需一個(gè)加強(qiáng)肋,在肋距相同時(shí),順氣流肋比正交肋數(shù)量要少。但翼肋作為長(zhǎng)桁和蒙皮的支持主要與距離 %有關(guān),在 %相同的情況下,順氣流肋的總長(zhǎng)度將增加 &’(左右(具體值與后掠角大小有關(guān)),結(jié)構(gòu)重量會(huì)有所增加。此外此種肋的彎邊角度沿弦向變化,肋與長(zhǎng)桁、梁不垂直相交,制造和裝配成本將有所提高;蒙皮被分成平行四邊形
格子后對(duì)角線(xiàn)較長(zhǎng),蒙皮受剪穩(wěn)定性較差。正交肋的優(yōu)、缺點(diǎn)恰好與順氣流肋相反,
在現(xiàn)代飛機(jī)上采用較多。
肋距與蒙皮、壁板的失穩(wěn)臨界應(yīng)力有關(guān)。肋距小可使臨界應(yīng)力提高,壁板重量會(huì)
有所降低;但肋的總重量將會(huì)有所增加。最佳肋距應(yīng)是翼肋、壁板重量之和最小時(shí)的
 
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