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值和負升力的最大值，保證了飛機的總體載荷不會超過飛機結構的承載能力，從而保證了飛
機的總體強度。
    CCAR - 25部規定：正限制機動過載不得小于2.5，不必大于3.8；負限制機動過載的
10渦輪發動機飛機結構與系統
絕對值不得小于1.0。對于大、中型民用飛機來說，突風過載往往比機動過載更加嚴重。這
時，突風過載就是確定飛機結構強度的重要依據。CCAR - 25部規定了飛機在平飛時可能遇
到的垂直突風速度的確定方法和突風過載的計算公式，以確定突風過載的大小。一般突風過
載范圍約為+2.5~-1.5。
    只限制飛機的過載對于保證飛機結構的強度來說還是不夠的。由升力的公式(￡= CL×
(1/2) pv2xS)我們可以看到，要達到同樣升力￡值，可以采取不同的飛行姿態，比如大
速度、小迎角飛行，或小速度、大迎角飛行。雖然達到同樣的升力，但機翼表面氣動力分布
卻不相同。從圖1.1  -7中可以看到，當以大速度、小迎角飛行時，機翼上、下表面吸力都
很大(見圖1.1 -7 (b》。如果飛行速度過大，機翼蒙皮在局部氣動力的作用下會產生明
顯的鼓脹，甚至會使蒙皮與骨架連接鉚釘拉壞，蒙皮撕裂，造成飛行事故。所以，單單限制
飛機的過載并不能將作用在機體表面的局部氣動力限制在允許范圍內，以保證機體表面蒙皮
不發生局部破壞。因此，為了保證機體的局部強度，還必須限制飛機的最大飛行速度，
使g≤q最大最大。
(a)    (b)
  圖1.1 -7在不同飛符姿態下，機翼表面氣動力的分布
    (a)小速度、大迎角飛行；(b)大速度、小迎角飛行
    飛機的最大允許速壓g最大最大主要是根據飛機在完成飛行任務的過程中必須具有的速度
性能來確定。在飛機平飛加速高度上，飛行需用推力和發動機可用推力的關系確定的最大平
飛速度對應的速壓g最大，稱為使用限制速壓。考慮到飛機進行俯沖時，可以獲得比最大平飛
速度還要大的速度，所以飛機在俯沖終了容許獲得的速度叫最大允許速度v最大最大，對應的
速壓叫最大允許速壓g最大最大。
    g jc大=扣略…
    一般飛機的最大允許速壓為使用限制速壓的1.2倍。
    最大使用過載、最小使用過載和最大允許速壓都是在開始設計飛機時，必須按照飛機使
用要求確定的重要技術數據。最大使用過載和最小使用過載是對飛機結構進行總體強度設計
的主要依據，最大允許速壓是對飛機結構局部強度進行設計的依據。一旦飛機投入使用，這
些條件又成為對飛機飛行中的使用限制。
    根據飛機在飛行中的使用限制條件，可以將飛行中可能出現的空速和過載系數的各種組
上篇飛機結構與機械系統11
合情況用速度一過載飛行包線表示出來。所謂速度一過載飛行包線就是分別以空速和過載系
數為橫坐標和縱坐標，根據飛行使用限制條件（最大過載、最小過載、最大速度、最小速
度等）畫出的一條封閉的曲線，形成飛機飛行的限制范圍。載荷系數取機動過載的飛行包
線就是機動包線；載荷系數取突風過載的飛行包線就是突風包線。飛行包線上的任何一點所
代表的空速和載荷系數的組合都可能在飛行中出現。CCAR - 25部適航標準中給出了運輸類
飛機的機動包線和突風包線（見圖1.1  -8和1.1-9），并規定：飛機設計制造商必須保證
在給出的包線邊界上和邊界內的空速和過載系數的任意組合，飛機均必須滿足強度要求。所
以，飛機在飛行包線規定的范圍內飛行，才能保證飛機的安全。
    在機動包線上邊界線的A、D點和突風包線上邊界線的日’、C’、D 7點，載荷系數達到正
限制載荷系數，飛機承受的氣動升力為正的最大值，所以，這些點代表了飛機結構總體強度
的正向嚴重受載情況；在機動包線下邊界線的日、F點和突風包線下邊界線的G’、F’、E’
點，載荷系數達到負限制載荷系數，飛機承受的氣動升力為負的最大值。所以，這些點代表
了飛機結構總體強度的負向產重受載情況；而在機動包線右邊界線的D2. Dl E點和突風
包線右邊界線的D 7、E 7點，飛機的飛行空速達到最大值。所以，這些點代表了飛機結構局
部強度的嚴重受載情況。
2
耬
憔1
糖
柩
    O
襟翼放下
圖1.1  -8機動包線
    如果飛機在飛行中承受的過載值n，超過了限制過載，也就是飛機的過載值n，達到了飛
行包線上限以上或下限以下，或者是飛機的飛行速度過快，使速壓q超過了最大允許速壓，
也就是飛機的飛行空速達到了飛行包線右邊界線的右邊，這時都會使飛機結構承受超過預期
　
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