提高尾翼的效能采用了全動(dòng)平尾。全動(dòng)平尾是將整個(gè)平尾作為操縱面繞某一軸轉(zhuǎn)動(dòng)。它有以下一些設(shè)計(jì)特點(diǎn)。
（）轉(zhuǎn)軸布置和形式。全動(dòng)平尾有斜軸、直軸兩種形式，當(dāng)尾翼后掠角較大時(shí)，一般應(yīng)布置成斜軸；當(dāng)平尾后掠角較小或后緣較平直時(shí)，宜采用直軸。這樣可使軸盡量利用平尾結(jié)構(gòu)高度以增大軸徑，改善受力，減輕重量。
轉(zhuǎn)軸位置。尾翼的亞音速焦點(diǎn)約在（" %&）’ ()*處，超音速焦點(diǎn)約在 +&’ ()*左右。為了減小操縱力矩，通常把軸線布置在兩個(gè)焦點(diǎn)的中間位置，約 ,&’ ()*處，此處結(jié)構(gòu)高度也較高。
轉(zhuǎn)軸式和定軸式。轉(zhuǎn)軸式平尾的軸與尾翼連接在一起，用固定在轉(zhuǎn)軸上的搖臂操縱轉(zhuǎn)軸，平尾與轉(zhuǎn)軸一起偏轉(zhuǎn)。定軸式的軸不動(dòng)，固定在機(jī)體上，尾翼套在軸上繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，操縱接頭則布置在尾翼根部的加強(qiáng)肋上。與轉(zhuǎn)軸式相比，由于定軸式的操縱點(diǎn)和軸之間的力臂有時(shí)可設(shè)計(jì)得比轉(zhuǎn)軸式長，可使操縱力相對(duì)較小，尾翼受力較好。缺點(diǎn)是在尾翼結(jié)構(gòu)高度內(nèi)要安放軸和軸承，限制了軸徑，對(duì)軸受力不利；此外須在機(jī)體上開弧形槽，對(duì)機(jī)體有所削弱。轉(zhuǎn)軸式的優(yōu)、缺點(diǎn)與之相反。
（"）轉(zhuǎn)軸式全動(dòng)平尾的結(jié)構(gòu)布局和傳力分析。轉(zhuǎn)軸式全動(dòng)平尾的受力特點(diǎn)是尾翼上彎矩、剪力、扭矩都要集中到轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)軸插入機(jī)身由兩個(gè)框支持，剪刀、彎矩由框提供支反力平衡，扭矩由操縱力和框的支反力形成的力矩平衡。其前緣和后緣一般布置不參加總體受彎的輕結(jié)構(gòu)件。中間部分的外段采用剛度較好、結(jié)構(gòu)效率較高的單塊式。在根部所有載荷要向轉(zhuǎn)軸過渡，所以根部有一過渡區(qū)。它由斜肋、側(cè)肋、根肋和加強(qiáng)壁板（整體加強(qiáng)壁板或加強(qiáng)板加上加強(qiáng)蒙皮）組成。加強(qiáng)壁板通過四個(gè)垂直螺栓與轉(zhuǎn)軸連接，斜肋和側(cè)肋的腹板通過一個(gè)水平螺栓與轉(zhuǎn)軸相連。（ -）分別表示了全動(dòng)平尾的彎矩、剪力、扭矩傳給轉(zhuǎn)軸的過程。剪力由前、后縱墻在 ，"兩點(diǎn)上通過側(cè)肋和斜肋，由水平螺栓傳給轉(zhuǎn)軸。外側(cè)機(jī)翼壁板上由彎矩引起的分散軸力，由加強(qiáng)壁板通過結(jié)構(gòu)參與逐步集中到與轉(zhuǎn)軸連接部位，由四個(gè)垂直螺栓傳給轉(zhuǎn)軸使之受彎。扭矩通過上、下壁板和側(cè)肋、斜肋分別由垂直、水平螺栓傳給轉(zhuǎn)軸，使之受扭。
（%）定軸式全動(dòng)平尾的結(jié)構(gòu)布局和傳力分析。圖 " .+ .為兩種定軸式全動(dòng)平尾。定軸式平尾可以是直軸或斜軸，它們的受力特點(diǎn)如下：軸僅承受和傳遞平尾的剪力和彎矩，扭矩則由根肋上的支點(diǎn)反力與操縱力形成力矩予以平衡，軸本身不受扭。圖 " .+ .（/）所示為超音速戰(zhàn)斗機(jī)，如 0 .,，0 .+，0 .1等飛機(jī)所采用的小展弦比的直定軸式全動(dòng)平尾，平尾分左、右兩部分。圖 " .+ .（ /）所示結(jié)構(gòu)其前、后緣通常采用全高度蜂窩結(jié)構(gòu)，受力盒段可以為單塊式結(jié)構(gòu)、蜂窩結(jié)構(gòu)或復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，上述三種飛機(jī)的平尾蒙皮和某些普通肋即采用了碳 2環(huán)氧或硼 2環(huán)氧復(fù)合材料。為了在根部把壁板上的軸力集中起來，須布置兩個(gè)縱向短梁，并通過它們把軸力構(gòu)成的彎矩轉(zhuǎn)換成由兩對(duì)垂直力組成的力矩，之后分別把垂直力加到根肋 "和另一加強(qiáng)肋 ,上，
•"1%•
圖 " "%定軸式全動(dòng)平尾
—短縱梁； —根肋； &—定軸； ’—加強(qiáng)肋； —操縱點(diǎn)：
(—樞軸線； )—墻； *—梁； +—泡沫塑料； ,—蜂窩夾層結(jié)構(gòu)。
與前、后墻上傳來的總體剪力一起，由肋傳到軸上。圖 " "（ -）為 ./ ",的定
軸式全動(dòng)平尾。左、右兩半由中央翼盒連成整體，固定在垂尾上。該平尾為厚蒙皮、
少肋、多墻式結(jié)構(gòu)（三梁、六墻）。平尾的操縱點(diǎn)約在根肋弦長 &,0處，而軸相當(dāng)靠
后，約為 (,0弦長處，兩者距離與中央翼盒寬度相當(dāng)，平尾受力特性好。此外后部采
用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)，中梁后填充泡沫塑料，后梁之后為蜂窩結(jié)構(gòu)。因此該平尾重心靠前，而鉸鏈軸靠后，此結(jié)構(gòu)布置較成功地解決了尾翼的重量平衡要求，所以沒有另加防顫振用的配重。
圖 " "%全動(dòng)平尾部分典型構(gòu)造
（1）/ "’全動(dòng)平尾；-） （全高度蜂窩）
（ /—全動(dòng)平尾—垂直尾翼； —全高度蜂窩； &—致動(dòng)器全動(dòng)平尾的構(gòu)造型式除圖 " "所示單塊式外，還有多梁式（圖 " "（1））、雙梁式（圖 " "（ -））構(gòu)造，其前、后緣則采用全高度蜂窩或組合式蜂窩結(jié)構(gòu)， / "’，/ "，/ "(全動(dòng)平尾的蒙皮均采用了復(fù)合材料。 •(’•
第六章 機(jī)身及開口區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
第一節(jié) 機(jī)身的內(nèi)部布置與結(jié)構(gòu)型式選擇
一、機(jī)身的內(nèi)部布置
機(jī)身內(nèi)部布置是指將各種有效載重、燃油等合理地布置在機(jī)身內(nèi)，同時(shí)協(xié)調(diào)機(jī)身與機(jī)翼、尾翼、起落架等部件的受力構(gòu)件布置，保證它們之間的相對(duì)位置。在這些前提下使機(jī)身的剖面形狀與尺寸沿縱軸的分布符合氣動(dòng)布局，并盡量實(shí)現(xiàn)良好的結(jié)構(gòu)特性。機(jī)身上各種有效載重的布置應(yīng)使它們的位置適合本身的技術(shù)和使用要求。如雷達(dá)天線須安排在機(jī)身的最前端，機(jī)頭的雷達(dá)罩結(jié)構(gòu)材料應(yīng)滿足所需的電性能要求。為了保證駕駛員有良好的視界，駕駛員座艙均布置在機(jī)身前部的上方，戰(zhàn)斗機(jī)駕駛艙通常還突出機(jī)身表面，蘇 " 為此將機(jī)頭下傾了 %&’(。機(jī)身內(nèi)儲(chǔ)藏的燃油和炸彈盡可能置于重心附近，以期不致因燃油的消耗和炸彈的投放而使飛機(jī)重心的變化超出規(guī)定范圍。戰(zhàn)斗機(jī)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)多數(shù)都安排在后機(jī)身內(nèi)，這樣既滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的噴流要求，又使機(jī)身截面較小。運(yùn)輸機(jī)也有不少是將發(fā)動(dòng)機(jī)裝在機(jī)身上的，如 ) " ’*’’的尾部裝有發(fā)動(dòng)機(jī)為滿足使用、維護(hù)、修理等方面的要求，機(jī)身上布置有很多開口。有空勤人員出入的座艙口蓋或艙門。旅客機(jī)上除正常出入的旅客用艙門外還必須有應(yīng)急艙門，以供出現(xiàn)緊急情況時(shí)讓旅客及時(shí)脫離飛機(jī)（我國民用航空條例中規(guī)定在多于 ++座的飛機(jī)上必須在 ,*秒鐘內(nèi)將人員全部撤離），此外還須布置大量的旅客隙望窗。轟炸機(jī)的炸彈艙門和運(yùn)輸機(jī)上的貨艙們都屬大開口。電子設(shè)備、各類系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)及其附件都要經(jīng)常檢測(cè)、維修，其中有些是每一個(gè)起落都要檢查的，須能方便地接近它們。在大型飛機(jī)上大部分可從機(jī)艙內(nèi)部接近；戰(zhàn)斗機(jī)上則必須在機(jī)體表面布置大小不一的口蓋。為了縮短維修和著陸后再次出擊的時(shí)間，有的戰(zhàn)斗機(jī) -*.以上機(jī)體表面都為可打開的檢查口蓋。蘇— 上共有 +**多個(gè)口蓋，幾乎遍及機(jī)體，并且為提高維修可達(dá)性，其機(jī)頭雷達(dá)罩可抬起上翻。上述的各種艙門、窗口顯然對(duì)機(jī)身的結(jié)構(gòu)布置有很大影響，而且對(duì)這些開口區(qū)結(jié)構(gòu)必須精心進(jìn)行損傷容限設(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。
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