文档介绍：一、飞行器结构的一般要求和采用的材料什么是飞行器结构? 飞行器结构是飞行器各受力部件和支撑构件的总称。它像人的躯体一样把飞行器上的有效载荷,控制系统和动力装置等联结成一个整体,形成良好的气动外形(对航空器),保护其内的人员和所安装的设备。对于飞机来说, 称机体。 1. 对飞行器结构的一般要求 1)空气动力要求结构应满足飞行性能所要求的气动外形和表面质量。 2)重量要求在满足强度、刚度和寿命的条件下重量尽量轻。 3)使用维护要求结构便于检查、维护和修理,易于运输、储存和保管。 4)工艺和经济性要求在一定生产条件下要求工艺简单、制造方便、生产周期短、成本低。 : 比强度大、比刚度大;耐高低温;抗腐蚀、耐老化;抗疲劳性好;易加工, 价格低。常用的飞行器结构材料: 1)铝合金飞行器中应用较早、使用最广泛的是有色轻金属结构材料。它主要是铝和铜、镁和锌的合金。铝合金的密度约为 ( 约为钢的 1/3), 具有高的比刚度、断裂韧性和疲劳强度,具有高的耐腐蚀性,有极为良好的低温性能(在-183 ℃︿-253 ℃下不冷脆),且价格低廉,一般适用于在 120 ℃以下长期工作;而耐热硬铝可在 250 ℃︿ 300 ℃的条件下正常工作。 2)镁合金镁合金密度很小( ︿ ) ,其比强度和比刚度与铝合金和合金钢大致相同。由于所作元件壁厚大,故十分适宜于制造刚性好的零件。镁合金的机械加工性能优良;但耐腐蚀性较差,必须经过相应的防腐处理后才能长期可靠的工作。镁合金主要用于制造低承力的零件,一般适用于在 120 ℃以下长期工作,而耐热铸造镁合金则可以在 250 ℃︿ 350 ℃范围内长期工作。 3)合金钢包括高强度的结构钢和耐高温、耐腐蚀的不锈钢。高强度合金钢具有较高的比强度、工艺简单、性能稳定、价格低廉,是制造承受大载荷的接头、起落架和主梁等构件的最合适的结构材料;但工作温度一般不超过 350 ℃。不锈钢中一般铬的含量均在 12% 以上,此外还有镍、钼等元素。不锈钢具有良好的耐腐蚀性,可作浓***的容器;具有较高的耐热性,可以在 480 ℃︿ 870 ℃范围内长期工作;具有优异的超低温性能,可用以制造液氧、液氢的容器。不同种类的不锈钢,其性能也会有所不同。由于不锈钢中合金钢比例较高,故其价格比结构钢高得多。 4)钛合金钛的密度小() ,钛合金的强度接近于合金钢,因此钛合金具有较高的比强度,用它制造的高压气瓶比用钢制的可减轻 50% 。钛合金还具有较高的耐热性,工作温度可达 400 ℃︿ 550 ℃,在该温度下的比强度明显地优于不锈钢和耐热钢。它具有良好的抗腐蚀性,在潮湿的大气和海水中的抗腐蚀能力优于不锈钢。此外,某些钛合金还具有优良的超低温性能。钛合金的主要问题是加工成型困难,价格比较昂贵。但我国的钛资源极为丰富,钛合金有广泛的发展前途。 5)复合材料复合材料有两种或多种材料复合而成的多相材料。复合材料中起增强作用的材料称增强体,起粘性作用的材料称基体。一般增强体为高强度、高模量的纤维,主要有玻璃纤维、芳纶纤维(又称聚芳酰***纤维)、硼纤维、碳纤维和石墨纤维等。基体材料则是有一定韧性的低模量的树脂,主要有环氧树脂、聚酰亚***树脂以及铝合金和钛合金等。复合材料的密度低,比强度和比刚度很高,抗疲劳性能、减震性能和工艺成型性能都很好,并可按结构性能的要求进行设计。不同基体材料的复合材料的耐热性能有所不同:用环氧树脂, 温度不超过 200 ℃;用聚酰亚***树脂,温度在 200 ℃︿ 350 ℃;用铝合金,温度在 350 ℃︿ 500 ℃;用钛合金,温度可达 500 ℃︿ 600 ℃。二、飞机的基本构造飞机的组成及各部件的功用: 机身——提供内部装载空间,是其它部件的安装基础。机翼——主要提供升力,内部装载,作为起落架、发动机等其它部件的安装基础。尾翼——提供平衡气动力,操纵力和力矩。起落装置——飞行器起飞、着陆和停放用的部件。操纵系统——控制舵面运动的系统。 (1)作用在机翼上的外载荷分布力——气动力、重力集中力——发动机、起落架等的作用力。