文档介绍：航空发动机在飞机上的安装结构【摘要】本文首先阐述了安装结构的通用设计要求、载荷限制以及发动机工作状态的热膨胀问题。继而讨论了航空发动机在飞机上的几种典型安装位置。此后,文中还介绍了四种用于航空发动机安装结构的联接结构单元,完整的安装结构可以通过这四种联接单元的组合而实现,最后介绍了几种发动机布局下的结构设计实例。【关键词】翼吊布局;尾吊布局;嵌入机身布局;安装结构0引言航空发动机与飞机之间的安装构件将发动机的推力、重量及惯性力传递到飞机机体上,同时,发动机的安装方式还会影响到飞机的气动性能。因此,发动机在飞机上的安装方式设计对于飞机的结构完整性及气动设计至关重要。本文介绍了航空发动机的安装位置及相应的结构形式。1需要考虑的问题在发动机安装设计工作开始前或者设计过程中,以下几个问题需要注意:(1)发动机的安装结构应有足够的强度承受飞机在加减速或转向时的惯性力、飞行方向的最大推力以及由于该推力产生的弯曲力矩、飞机转向时的陀螺力矩等。(2)航空发动机应当刚性固定到飞机上,即发动机安装结构应该确保飞机与发动机之间无相对活动量。(3)发动机安装结构应避免由飞机承力框架的变形给发动机带来附加应力。(4)发动机安装结构的设计应当避免发动机工作期间的热膨胀给飞机、发动机或者安装系统带来额外的工作应力。(5)发动机在飞机上的装配及分解工作的可操作性直接影响了飞机的维修时间,也应该得到重视。,也有一些行业标准对此进行了规定。例如欧洲航空安全管理局(EASA)就利用行业标准规定了大型民用飞机的发动机安装系统的最大扭矩、最大横向负载、最大陀螺力矩等。,但并不是所有的热膨胀量都会传递到发动机安装结构上,只有在传力路线上零件的热膨胀才会有影响,例如轴承支座、承力机匣等。热膨胀受很多因素影响。首先,航空发动机的工作状态越高,热端温度越高,热膨胀量则越大;其次,在同样的温升条件下,同样尺寸的零件,如果材料的热膨胀系数不同,热膨胀量也会相差甚多。例如,原尺寸为1米的某高温合金材料,当温升达到600摄氏度时,则它的伸长量可达9毫米。这样的变形量足以对发动机、安装结构及飞机带来显著的附加应力。2航空发动机在飞机上的安装位置在开展航空发动机安装结构的设计工作之前,首先应该确定发动机在飞机上的安装位置,而安装位置在很大程度上受飞机的飞行速度要求。当飞机的飞行速度超过音速,飞机的空气阻力将大幅上升,因此,超音速飞机的发动机布局应该考虑减小飞机整体的迎风面积。,即翼吊布局,例如Airbus的A380。此外,还有常见于商务客机的将发动机安装在飞机后机身的布局,即尾吊布局,例如Gulfstream的G550,以及翼下/尾吊布局,例如Lockheed的Tristar。对于翼吊布局的发动机,传播到客舱内的噪音较小、飞机稳定性高,此外,还能减小飞机飞行时机翼根部的应力,从而降低了机翼及机身的强度需求,并进一步降低了飞机的自身重量。然而,翼吊布局会增大飞机飞行时的空气阻力。为了尽量减小由此带来的空气阻力,应控制发动机的前后位置以及距离机翼的高度。对于尾吊布局的发动机,气流不受发动机的干扰,而且可以降低