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标题: 有学机械工程的..同学吗...疑问 [打印本页]
作者: 北风之神    时间: 2010-5-18 21:39
标题: 有学机械工程的..同学吗...疑问
什么是飞机的纵向承力结构.... [s:3] 有知道的没
作者: 绿茶c    时间: 2010-5-18 21:45
从力的性质上说，大体上有飞机运动所产生的气动力、维持飞机运动的推力和飞机自身的重力三个力，其中重力铅垂向下、推力与水平面呈一定夹角（即飞机迎角与发动机推力角之和）沿机身轴线指向前方、气动力在铅垂面上指向飞机斜后方。
将上述三个力沿铅垂面竖直方向的坐标系投影、分解后，得到向上升力L、重力G、推力T和阻力D，以及升力L产生的抬头力矩和与之相平衡的重力与平尾共同产生的低头力矩。
再具体的话，事实上在飞行过程中，不可能始终做匀速直线运动以及大气有随机扰动的存在。因此，整个飞机结构还将承受由于机动飞行以及突风扰动引起得过载载荷，以及诸如偏航力等力的作用。但在传统结构的基本分析以及简单的飞行力学中，仅仅考虑上述力的作用。


不同类型的飞机，如战斗机和运输机，其发动机的安装位置也不同。即使是同一类型的飞机，如战斗机，发动机的安装位置也不一样，有的在机身两侧，有的在翼内，也有的在翼下……那么，为什么会出现这些差别呢？

这是因为动力装置的布局与飞机外形是一项整体设计，发动机的安装位置与飞机的种类、用途及飞机的气动布局、结构、重量、重心平衡等都有关，而且还要考虑到安全性、维护性等诸多因素。具体来说，主要应满足以下几项要求：保证推进系统在飞机的各种飞行状态下都能安全、可靠、有效地工作；尽可能减小阻力；结构简单、减轻重量；可维护性好；噪音和振动小；生存力强，在受炮火攻击或砂石、鸟撞后不致引起严重事故。

当然，这诸多要求不可能全部满足，要根据飞机的具体情况，突出其中几项而兼顾其他项。比如，对于战斗机来说，主要要求重量轻、速度快、机动性好、生存力强，所以装用的一台或两台涡扇发动机多置于机身后部。进气方式一般选用腹部进气或机身后段两侧进气，如F－16。后段两侧进气布局的好处是机身前段、中段可安置设备、弹药和油箱，而且发动机的轴线与机身轴线相距很近，两发动机的推力不协调时，飞机所受的俯仰力矩和偏航力矩较小。不足之处是进气道较长，进气效率较低，维护检查也不太方便。

那么，美国的A－10对地攻击机为何将发动机装于机背后上方呢？与机腹进气、翼下进气和机颌进气相比，机背进气可避免在起降时发动机吸入异物，但它同时存在一个更大的缺点，即在仰角飞行状态下，因机身的遮挡而进气效率不高，故现代飞机一般不采用这种方式。A－10之所以将发动机装于机背上，主要是出于生存考虑。由于是攻击机，A－10在设计之初就要求尽可能增强飞机的生存力，设计人员在对飞机战损情况进行统计后发现，发动机的生存能力直接决定飞机的生存力。调查了飞机的中弹情况后，又发现机背后部是最不容易中弹的。因此，A－10的发动机就被安装在机背后部了。

而新一代作战飞机发动机的安装位置除了考虑上述因素外，又增加了一条要求：隐形性能好。为此，在飞机的总体布局上采用了把发动机与飞机设计成一体或者是把发动机深埋等措施，如B－2隐形轰炸机。

科普小常识：喷气式客机的发动机布局
喷气式客机的发动机布局 5 C0 `6 k$ N) V9 B, i2 M! ?
现代喷气式客机发动机的安装位置从飞机外形上便可一目了然。不同的安装位置有利也有弊，它的演变从一个重要侧面反映出飞机气动布局的发展。到现在已出现过以下几种发动机布局形式。 ( |/ r3 Y* O3 p
翼根布局 最先出现的喷气客机英国的“慧星”号(Comet)及前苏联的图-104，将发动机装在机翼的根部，称为翼根布局。这种布局使发动机不形成一个额外的外形部件，飞机保持着由机翼、机身、尾翼三组主要空气动力部件形成的外形，显得较为简洁。但是这种布局因需要祢补翼根传力路线遭到的破坏而不得不使结构重量增加，特别是发动机的喷流会便机身易发生声疲劳。英国的“慧星”号因结构疲劳破坏而数次在地中海上空爆炸，而苏联的图-104客机内位于发动机喷口以后的座舱段，噪声水平高得令乘客难以忍受。因此，从那以后再设计的喷气客机便停止了采用翼根布局。
7 |0 W0 n! |* G% x1 ]* ^9 N尾吊发动机布局 这种布局首先在法国“快帆”(Caravelle)喷气客机上使用，后又在其他型号的飞机上得到采用，到20世纪末期再没有出现采用这种发动机布局的新飞机。 9 J/ A8 c! _   \\( X
这种布局的优点是可以保持机翼外形的干净，流过机翼的气流免受干扰。但缺点是当飞机空载和满载时重心移动距离过大，造成重心配置困难。前苏联的伊尔- 62喷气客机，为解决该机的重心调配问题甚至要在机头安装可装数吨水的配重大水箱。该布局在气动力设计上，需要解决的问题是：大迎角下机翼会对高平尾形成气流遮蔽，使飞机改出深失速状态比较困难，会涉及飞机在临界飞行状态下的安全。为解决这个问题，英国的“三叉戟”飞机在驾驶舱内特地为驾驶杆备有“应急推杆”装置，在飞机临近失速迎角时，它会自动将驾驶杆向前猛推，以防止飞机进入深失速。 ( A1 `+ P) h4 d- i
曾在某些型号的方案讨论中，有用不同的发动机布局模型进行过风洞试验对比，其结果表明，尾吊式发动机布局的阻力大于翼吊式发动机的布局。20世纪后半叶，采用尾吊布局最多的是美国原麦道公司的系列客机。今后，尾吊式的布局在小型公务机上还会存在，因为这些小型飞机机身较短，重心不会有太大的移动，而且它们的机身较矮，需要发动机有较高的安装位置以防止吸入异物，但在大型喷气客机上的发展潜力则很有限。 # t2 m1 t; R+ j# u
翼吊式发动机布局 这种布局形式是将发动机装在吊舱内，悬在机翼下面。作为一种布局形式，首先在美国的战略轰炸机B-47、B-52上取得成功。这些轰炸机是波音公司的产品，因此该公司在研制美国的第一种喷气客机波音707时，就继承了这种布局形式。到20世纪末，此种布局形式便为大部分喷气客机所采用。
8 B   C: Y   m   |! w为了减少发动机吊舱对机翼气流的干扰，过去采用翼吊式发动机布局的飞机，倾向于将吊舱吊得尽量低，远离机翼的下表面。到80年代，发动机的涵道比加大，进气口面积增加，在采用翼吊布局时，又研究了发动机短舱紧贴机翼下表面的“紧凑布局”。从一般概念上讲，发动机短舱靠近机翼可能产生较为明显的气流干扰。但后来研制出良好的设计，可以使机翼与短舱间形成“有利干扰”，反而还会使阻力降低。 0 T7 j' m) N( p" R: \\
翼吊尾吊综台布局 这种综合的布局形式，主要适用于采用3台发动机的机型，如美国的DC-1O、MD-11及L-1O11，它们都是将2台发动机翼吊，而将第3台发动机置于尾部。这主要是因为当时可供选用的发动机，若采用双数台，不能配合飞机对所需推力的要求，所以只好采用3台发动机。这种布局仍将2台发动机悬挂在翼下，是因为翼吊的发动机短舱有利于对发动机的维护，短舱与机翼在气动力上也可以形成有利干扰，此外发动机装在上反的机翼下方还具有使推力线通过全机重心(这样发动机油门的增减对飞机的纵向配平影响最小)等好处。
作者: 落花满地    时间: 2010-5-18 21:49
飞机。。。航天飞机啊。。。宇宙飞船。。
作者: 北风之神    时间: 2010-5-18 23:30
引用第1楼绿茶c于2010-05-18 21:45发表的:
从力的性质上说，大体上有飞机运动所产生的气动力、维持飞机运动的推力和飞机自身的重力三个力，其中重力铅垂向下、推力与水平面呈一定夹角（即飞机迎角与发动机推力角之和）沿机身轴线指向前方、气动力在铅垂面上指向飞机斜后方。
将上述三个力沿铅垂面竖直方向的坐标系投影、分解后，得到向上升力L、重力G、推力T和阻力D，以及升力L产生的抬头力矩和与之相平衡的重力与平尾共同产生的低头力矩。
再具体的话，事实上在飞行过程中，不可能始终做匀速直线运动以及大气有随机扰动的存在。因此，整个飞机结构还将承受由于机动飞行以及突风扰动引起得过载载荷，以及诸如偏航力等力的作用。但在传统结构的基本分析以及简单的飞行力学中，仅仅考虑上述力的作用。


.......
[s:97]  [s:97]  [s:97] 高手啊
作者: shizhen    时间: 2010-5-19 10:05
theory is simple, how you use it is a seret.
作者: xiaoran    时间: 2010-5-24 22:06
[s:7]  [s:7]  [s:7]  [s:7]
作者: liveinperth    时间: 2010-5-26 10:31
[s:2] .........Why ask question here? Google & Baidu can help u a lot!!!
作者: kun0125    时间: 2010-5-29 18:28
[s:1]  [s:2]  [s:3]  [s:4]  [s:5]
作者: yinghan    时间: 2010-5-30 10:19
Ding!



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