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[飞机机翼结构图]飞机结构一百年(上).docx

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[飞机机翼结构图]飞机结构一百年(上).docx

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文档介绍:[飞机机翼结构图]飞机结构一百年(上)
[飞机机翼结构图]飞机结构一百年(上)篇一:飞机结构一百年近代人类在航空器上惊人的发展,起源于一百多年前莱特兄弟完成的人类首次动力飞行。,一架装着螺旋桨,比空气重的航空器“飞行者”飞离地面,在人为操料、载荷……全部物品都装下翼的开放空间上。,,法国这时出现了新的结构设计概念,有单机翼设计的趋势,由路易?布莱里奥和雷蒙?索尼耶设计的布莱里奥十一型就是其中一个著名的例子。这架飞机首
飞于1909年1月,,安装一具25马力、3汽缸、气冷式星型发动机,衍架式木质机身的左右两侧局部覆盖着粗棉布。
路易?布莱里奥和雷蒙?索尼耶
布莱里奥十一型现代复刻机
这架飞机和“飞行者”有相同的薄机翼设计,机翼外表面覆盖粗棉布,上下翼面弯曲弧度很大,机翼前后梁的上下缘都被削薄,使翼肋的上下缘条能跨于翼梁上。由于翼梁强度不足以支撑飞行和降落时的负载,故需要外露式拉力钢线辅助。飞行时升力使翼梁向上弯,上半部拉线不受力,下半部的拉线受张力;降落时机翼的惯性力使机翼向下弯,上半部拉线受张力,下半部拉线不受力。拉线受力时,垂直于翼梁的分力会承担翼梁上的部分剪力负载,这和双翼机的垂直支柱作用一样,不过拉线上的张力有个沿着翼梁指向机身方向的分量,会对翼梁产生压迫的作用,当时颇受大家的关注。因为木头并不耐压,机翼两端被向内压挤下可能会使机翼屈曲破坏。
布莱里奥十一型三面图,机翼由外露式拉力钢线辅助支撑
“布莱里奥十一型”原本有着枢轴副翼,但飞机的横向稳定性并不好。1908年8月在法国的勒芒附近的赛马场,布莱里奥目睹威尔伯驾驶“飞行者A型”在一次促销展示飞行中,重复表演了令人激赏的操控侧弯,留下深刻印象,于是把“飞行者”的机翼扭转方式用在了他的飞机上,才使“布莱里奥十一型”有了真正的横向控制能力。由于布莱里奥对飞机操控性深具信心,因此在1909年6月25日一个大雨的早上,完成了人类首次动力飞行飞越英吉利海峡的壮举。“布莱里奥十一型”后来进入批生产,到第一次世界大战爆发时已生产多架,成为世界知名飞机之一。
布莱里奥的枢轴副翼,升降舵也采用这种形式
当布莱里奥在英吉利海峡对岸的多佛降落的时候,第一个迎接他的是当地一名警察
同时期法国还出现了多种外型类似的单翼机,德国在1915年也有外形差不多的福克E-?单翼机,在大战末期还发展出更先进的内置拉线单翼机。英国因为考虑强度和耐用性,对单翼构型并不热衷,所以整个第一次世界大战期间,英国只在1917年出现一种单翼机——。
福克E-?单翼机

一战期间飞机结构
第一次世界大战期间最重要的两大结构创新是悬臂式机翼和硬壳式机身。[,不需要任何拉力钢线的机翼被称为悬臂式机翼,其基本架构仍是翼梁与翼肋,但单凭主翼梁的强度就足以支撑机翼的飞行负载。第一次世界大战时第一架实际生产的悬臂式机翼战斗机,是当时由荷兰飞机设计师福克为德国空军所制造的时速213公里的福克Dr-I三翼机,这架飞机由1912年进入福克公司担任首席设计师的普拉茨设计。1917年出厂的福克Dr-I木制机翼上没有会产生阻力的拉力钢线,三翼的翼尖由一根薄而流线、非结构的垂直支撑条贯穿,用来控制某些飞行状况下的飞机颤振,机翼的强度来自一根强壮的方型翼梁。由于普拉茨精通焊接,因此Dr-I的衍架式盒状机身就以焊接钢管取代了木条,但仍然保留交叉钢线。
悬臂式机翼的主翼梁的强度足以支撑飞行负载
安东尼?福克
福克Dr-I取消了机翼之间的拉力钢线
机身则是焊接钢管和交叉钢线结构
,把Dr-I的无拉力钢线、盒状翼梁、高升力机翼、交叉钢线金属焊接机身更为发扬光大,这两架飞机的特征都是外覆帆布,有着盒状翼梁的悬臂式机翼。,则有着后来成为标准设计的厚翼根、外覆三合板的机翼。
莱因霍尔德?普拉茨

早在福克飞机之前,就有人设计出厚实的悬臂式机翼和全金属飞机了。、副翼、襟翼等各类附翼和布置在机翼内、外的各种装载。除了在以翼盒作为整体油箱情况下燃油产生的是分布载荷外,由于这些部件、装载一般都是以有限的连接点与机翼主体结构相连,因此,不论是起落架传来的地面撞击力或副翼等翼面上的气动载荷,以及其上各部件、装载本身的质量力,都是通过接头,以集中载荷的形式传给机翼。其中有些力的数值可能很大。

机翼本身结构的质量力为分布载荷,其大小与分布情况取决于机翼结构质量的大小和分布规律。它的数值比气动载荷要小得多。在工程计算中,它的分布规律可近似认为与弦长成正比。

机翼的各种外载,总要在机翼、机身连接处,由