XC61FC5012PR飛機結構的基本概念,飛機外載荷及飛機結構承載能力.

在飛行中或在起飛、著陸、地面運動時,其他物體對飛機的作用力稱為飛機外載荷。如飛機重力、氣動載荷、發動機推力、地面作用力等。飛機外載荷是對飛機結構進行受力分析的重要依據,而對使用中飛機所承受的外載荷的種種限制,又表示了飛機結構具有一定的承載能力。

機外載荷,飛機外載荷分類,飛機外載荷按其作用形式可分為:

集中載荷:載荷集中作用在結構上的某一部位。比如,通過接頭作用在機翼結構上的發動機載荷、起落架載荷等;

分布載荷:載荷分布作用在結構的某一范圍內。比如,作用在機體表面的氣動載荷等。

飛機外載荷按其作用性質可分為:

靜載荷:載荷逐漸加到飛機結構上,或者載荷加到結構上以后,它的大小和方向不變或變化很小,這種載荷叫靜載荷。比如,飛機停放時起落架承受的載荷;用千斤頂逐漸將飛機頂起,飛機結構承受的載荷都是靜載荷;

動載荷:載荷突然加到飛機結構上,或者載荷加到結構上以后,它的大小或方向有著明顯變化,這種載荷叫動載荷。比如,飛機著陸時起落架受到的地面撞擊力;飛機在不平地面上滑跑時,產生顛簸,結構承受地面的作用力都是動載荷。

飛機外載荷按飛機所處狀態又可分為:

飛行時,作用在飛機上的外載荷;

起飛、著陸、地面運動時,作用在飛機上的外載荷。

飛行中飛機的外載荷及過載,飛行中飛機的外載荷,飛行中,作用在飛機上的外載荷有飛機重力、空氣動力和發動機推力。當外載荷形成平衡力系時,飛機進行勻速直線運動,也就是定常飛行;當外載荷不能形成平衡力系時,飛機進行變速運動,也就是非定常飛行。

圖1.1-1所示為飛機在某一高度上做水平勻速的巡航飛行,作用在飛機上的外載荷有飛機重力w,氣動升力l0、氣動阻力l0和發動機推力P0。我們選取機體坐標系(oXt ytzt),并將外載荷向坐標系原點一全機重心0簡化,得到作用在重心處的共點力系和抬頭力矩mA,低頭力矩mb。

因為飛機在勻速直線飛行,這些外載荷必須滿足下列平衡方程:

                       ∑x=O PO=DO;

                       ∑y=O L0=W;

                       ∑mz=0  ma=Mb。

如果外載荷不滿足平衡方程(1.1-1),飛機就會做變速運動,速度的大小或方向會發生變化,改變原來的飛行狀態。比如:P>DO,飛機會加速飛行;L>w,飛機會產生向上的曲線飛行;mA≠mb:,飛機會抬頭或低頭,產生繞機體橫軸zt轉動的角加速度等。

過載(載荷系數),過載的定義和物理意義.

飛行中,作用在飛機上的外載荷的大小和方向可以用過載九來表示。過載分為沿縱軸過載nx、沿立軸過載ny和沿橫軸過載nz。在飛行中變化比較大,對飛機結構強度影響比較大的過載是ny.所以一般說“飛機過載”就是指ny。

飛行過載ny的定義是:作用在飛機上的升力L和飛機飛行重量7之比。即

                                ny=L/w               (1.1-2)

飛機過載是代數值,不但有大小而且有正負。過載的大小表示升力是飛機重量的幾倍;正負表示升力的方向．比如,ny=3,表示飛機升力是飛機重量的3倍,正號表示升力指向y軸的正方向。ny=-0.5,表示飛機升力是飛機重量的0.5倍,負號表示升力指向y軸的負方向。

飛機過載按其產生的原因可分為機動過載和突風過載。隨著飛機機動飛行而產生的過載,稱為機動過載;由于突風作用,飛機氣動力大小變化而產生的過載,稱為突風過載。