XC61FC5012PR飞机结构的基本概念,飞机外载荷及飞机结构承载能力.

在飞行中或在起飞、着陆、地面运动时,其他物体对飞机的作用力称为飞机外载荷。如飞机重力、气动载荷、发动机推力、地面作用力等。飞机外载荷是对飞机结构进行受力分析的重要依据,而对使用中飞机所承受的外载荷的种种限制,又表示了飞机结构具有一定的承载能力。

机外载荷,飞机外载荷分类,飞机外载荷按其作用形式可分为:

集中载荷:载荷集中作用在结构上的某一部位。比如,通过接头作用在机翼结构上的发动机载荷、起落架载荷等;

分布载荷:载荷分布作用在结构的某一范围内。比如,作用在机体表面的气动载荷等。

飞机外载荷按其作用性质可分为:

静载荷:载荷逐渐加到飞机结构上,或者载荷加到结构上以后,它的大小和方向不变或变化很小,这种载荷叫静载荷。比如,飞机停放时起落架承受的载荷;用千斤顶逐渐将飞机顶起,飞机结构承受的载荷都是静载荷;

动载荷:载荷突然加到飞机结构上,或者载荷加到结构上以后,它的大小或方向有着明显变化,这种载荷叫动载荷。比如,飞机着陆时起落架受到的地面撞击力;飞机在不平地面上滑跑时,产生颠簸,结构承受地面的作用力都是动载荷。

飞机外载荷按飞机所处状态又可分为:

飞行时,作用在飞机上的外载荷;

起飞、着陆、地面运动时,作用在飞机上的外载荷。

飞行中飞机的外载荷及过载,飞行中飞机的外载荷,飞行中,作用在飞机上的外载荷有飞机重力、空气动力和发动机推力。当外载荷形成平衡力系时,飞机进行匀速直线运动,也就是定常飞行;当外载荷不能形成平衡力系时,飞机进行变速运动,也就是非定常飞行。

图1.1-1所示为飞机在某一高度上做水平匀速的巡航飞行,作用在飞机上的外载荷有飞机重力w,气动升力l0、气动阻力l0和发动机推力P0。我们选取机体坐标系(oXt ytzt),并将外载荷向坐标系原点一全机重心0简化,得到作用在重心处的共点力系和抬头力矩mA,低头力矩mb。

因为飞机在匀速直线飞行,这些外载荷必须满足下列平衡方程:

                       ∑x=O PO=DO;

                       ∑y=O L0=W;

                       ∑mz=0  ma=Mb。

如果外载荷不满足平衡方程(1.1-1),飞机就会做变速运动,速度的大小或方向会发生变化,改变原来的飞行状态。比如:P>DO,飞机会加速飞行;L>w,飞机会产生向上的曲线飞行;mA≠mb:,飞机会抬头或低头,产生绕机体横轴zt转动的角加速度等。

过载(载荷系数),过载的定义和物理意义.

飞行中,作用在飞机上的外载荷的大小和方向可以用过载九来表示。过载分为沿纵轴过载nx、沿立轴过载ny和沿横轴过载nz。在飞行中变化比较大,对飞机结构强度影响比较大的过载是ny.所以一般说“飞机过载”就是指ny。

飞行过载ny的定义是:作用在飞机上的升力L和飞机飞行重量7之比。即

                                ny=L/w               (1.1-2)

飞机过载是代数值,不但有大小而且有正负。过载的大小表示升力是飞机重量的几倍;正负表示升力的方向．比如,ny=3,表示飞机升力是飞机重量的3倍,正号表示升力指向y轴的正方向。ny=-0.5,表示飞机升力是飞机重量的0.5倍,负号表示升力指向y轴的负方向。

飞机过载按其产生的原因可分为机动过载和突风过载。随着飞机机动飞行而产生的过载,称为机动过载;由于突风作用,飞机气动力大小变化而产生的过载,称为突风过载。