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誰能給我詳細解釋壹下尾翼(包括不同的分類、部件結構、功能、原理等。)?

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有插圖,有細節。

機翼是飛機的重要部件之壹,安裝在機身上。它的主要作用是產生升力,同時還可以在機翼內布置彈藥箱和油箱,飛行時可以存放起落架。此外,機翼上還安裝了改善起降性能的襟翼和用於飛機側向控制的副翼,部分機翼前緣還安裝了增加升力的裝置。

因為飛機是在空中飛行,與壹般的交通工具和機械有很大的區別。飛機的每個部件都要求在滿足結構強度和剛度的同時盡可能的輕,機翼也不例外。另外,機翼是產生升力的主要部件,很多飛機的發動機也是安裝在機翼上面或者下面,所以它承受的載荷就更大了。這就要求機翼要有良好的結構強度來承受這種巨大的載荷,同時還要有很大的剛度來保證機翼在巨大載荷的作用下不會過度變形。

機翼的基本受力構件包括縱向骨架、橫向骨架、蒙皮和關節。接頭的作用是將機翼上的載荷轉移到機身上,而有些飛機只是壹個很大的飛翼,比如B2隱形轟炸機,根本就沒有接頭。以下是典型梁式機翼的結構。

首先,機翼的縱向骨架由翼梁、桁條等組成。所謂縱向是指翼展方向,它們都是沿翼展方向排列的。

*翼梁是最重要的縱向構件,承受全部或大部分彎矩和剪力。翼梁壹般由翼緣、腹板和撐桿組成(如圖)。法蘭通常由鍛造鋁合金或高強度合金鋼制成,腹板由硬質鋁合金板制成,通過螺釘或鉚釘與上下法蘭連接。翼緣和腹板組成工字梁,承受由外荷載轉化而來的彎矩和剪力。

*長桁和翼梁很像,兩者的區別在於長桁的翼緣薄弱,不與機身連接,其長度有時只有翼展的壹部分。縱銷通常布置在機翼的前後緣,與上下蒙皮相連,形成封閉的箱形截面,承受扭矩。襟翼和副翼也可以掛在後緣附近。

*桁架由鋁合金擠壓或彎曲板制成,鉚接在蒙皮的內表面,支撐蒙皮以提高其承載能力,* * *將氣動分布載荷傳遞到肋上。

第二,機翼的橫向骨架主要是指肋,肋包括普通肋和加強肋。橫向是指垂直於翼展的方向,它們的安裝方向壹般都垂直於機翼前緣。

*共用翼肋的作用是將縱向骨架和蒙皮連接成壹個整體,將氣動載荷從蒙皮和長桁傳遞到翼梁上,並保持機翼剖面的形狀。

*加強肋是承受集中載荷的肋。

隨著現代航空技術的進步和新的飛行動力學理論的應用,飛機機身形狀也是五花八門,多種多樣,比如隱身戰鬥機采用的翼身融合;拆下機身和尾翼的飛翼;拆下機翼的升力體機身;以汽車為機身的汽車、飛機等。

第三,蒙皮蒙皮是包圍機翼骨架的壹個維度部件,用膠黏劑或鉚釘固定在骨架上,形成機翼的氣動外形。蒙皮不僅能形成和維持機翼的氣動外形,還能承受局部氣動力。早期低速飛機的蒙皮是布做的,現在飛機的蒙皮大多是硬鋁板。

*按機翼數量:可分為單翼、雙翼、多翼等;

*根據機翼的平面形狀,可分為直翼、後掠翼、後掠翼、三角翼等;

*根據機翼的結構形式,可分為框架式、梁式、壁板式、整體式等。

此外,機翼的橫截面形狀也是多種多樣的。隨著生產技術和流體力學的發展,從早期的直矩形機翼橫截面到後來的流線型橫截面和菱形橫截面,機翼的升力性能越來越好,相反,空氣阻力越來越小,也就是說,機翼的升力系數越來越大,同樣面積的機翼產生的升力越來越大。

雖然機翼的形狀多種多樣,但無論采用什麽形狀,設計者都必須使飛機具有良好的氣動外形,並使結構盡可能輕。所謂氣動外形好,是指升力大,阻力小,穩定性和操縱性好。以下是用於測量機翼氣動外形的主要幾何參數

翼展:翼展是指機翼左右翼尖之間的長度,壹般用l表示。

翼弦:翼弦是指機翼沿機身方向的弦長。除了矩形機翼,機翼的弦長在不同的地方是不壹樣的,包括根部的弦長b0和翼尖的b1。常用的弦長參數是平均幾何弦長bav,其計算方法為:bav = (B0+B1)/2。

展弦比:翼展L與平均幾何弦長bav之比稱為展弦比,用λ表示,其計算公式可表示為λ = L/bav。同時,展弦比也可以表示為翼展的平方與機翼面積的比值。展弦比越高,機翼的升力系數越大,但阻力也越大。所以高速飛機壹般采用小展弦比的機翼。

後掠角:後掠角是指機翼與機身軸線垂線之間的夾角。後掠角包括前緣後掠角(機翼前緣與機身軸線垂線之間的夾角,壹般用χ0表示)、後緣後掠角(機翼後緣與機身軸線垂線之間的夾角,壹般用χ1表示)和弦後掠角1/4(機翼弦與機身軸線垂線之間的夾角,壹般用χ 0.20表示)如果飛機機翼向前後掠角為負,變成向前

根尖比:根尖比是翼根弦長b0與翼尖弦長b1的比值,壹般表示為η,η = B0/B1。

相對厚度:相對厚度是翼型最大厚度與弦長b的比值。

此外,機翼可以安裝二面角或上反角。

上反角是指機翼基準面與水平面之間的夾角,機翼扭轉時是指扭轉軸與水平面之間的夾角。當二面角為負時,它變成向下的二面角。

飛機的機身主要用來裝載人、貨物、燃料、武器、各種設備等物資。也可用於連接機翼、尾翼、起落架等相關部件,連接成壹個整體。

根據機身的功能,首先在使用方面,應該要求它有盡可能大的空間,使其單位體積利用率最高,以便裝載更多的人和材料,連接必須安全可靠。應有良好的通風、取暖和隔音設備;必須大範圍調整地平線,以方便飛機的起飛和降落。

其次,在空氣動力學上,它的迎風面積要盡可能小,表面要光滑,外形要流線型,不能有尖角和缺口,盡可能減少阻力。

此外,在保證足夠的強度、剛度和抗疲勞能力的情況下,應使其最輕。對於座艙密閉的機身,抗疲勞能力尤為重要。

飛機機身類型壹般包括機身型、船體型和短艙型。機身類型是陸地飛機的機身,水上飛機的機身類型壹般采用船體型。至於短艙型,就是機身無尾,包括雙機身和雙尾支撐。

此外,二戰中還有壹種偵察/轟炸飛機,介於雙機身和雙尾支撐之間:壹個機身有駕駛艙,另壹個機身接尾翼。這種不對稱布局在飛機上很少見。機身的形狀與發動機的類型、數量和安裝位置有關。例如,裝有活塞發動機的螺旋槳飛機的機身不同於噴氣式發動機飛機的機身。

從機身形狀來看,無非是側面形狀和橫截面形狀。橫向形狀通常是細長的流線型。現代飛機的側面形狀受駕駛艙的影響很大。有些駕駛艙平滑地暴露在氣流中,有些則埋在機身裏。前者多用於中小型飛機,後者多用於大型飛機。

現代超音速戰鬥機根據跨音速飛行的阻力特性,首先采用跨音速面積法則,即將安裝機翼的機身截面適當縮小,形成蜂窩狀機身;第二,它的鼻子通常非常尖,或者在頭部使用皮托管作為減震桿,在迎面而來的氣流中伸出很遠。這也有助於減弱沖擊波的強度,減少波浪阻力;再次,隨著速度的增加,飛機機身的“長細比”也在增加,即采用細長的旋轉體作為機身。現代超音速飛機機身的長細比已經超過10。所謂長細比,就是機身長度與機身截面最大直徑的比值。這個比例越大,機身越薄越長。而且隨著速度的提高,飛機機身相對於機翼的尺寸越來越大。

為了減少阻力,壹些超音速飛機試圖將駕駛艙埋在機身輪廓內。這極大地惡化了飛機著陸時駕駛艙的視野。為了改善這種情況,機頭被制成可移動的,在著陸時可以下垂。比如協和式超音速客機的機頭可以下垂17.5度。

它的鼻子可以有三種狀態。超音速飛行時,機頭呈流線型;亞音速飛行時,放下起落架整流罩,擴大駕駛員視野;在進入和降落時,全部下垂,駕駛員視野擴大。常用的機身橫截面形狀包括圓形、橢圓形、正方形、梯形等。這些形狀適用於不同用途和速度範圍的飛機。比如低速飛機可以是方形的,而高亞音速的大型客機,機艙密閉的多為圓形或橢圓形。噴氣式戰鬥機壹般采用不規則形狀。

隨著現代航空技術的進步和新的飛行動力學理論的應用,飛機機身形狀也是五花八門,多種多樣,比如隱身戰鬥機采用的翼身融合;拆下機身和尾翼的飛翼;拆下機翼的升力體機身;以汽車為機身的汽車、飛機等。

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