模型飛機(jī)受力情況和結(jié)構(gòu)原理-資料下載頁(yè)
2025-06-27 04:58本頁(yè)面
【正文】 。如圖所示： LcosβG＝0 L＝G/cosβ 因?yàn)閏osβ＜1，所以L總是大于G 。正確轉(zhuǎn)彎中飛機(jī)的載荷因數(shù)大于1，即： ne＝L/G＝G/ cosβ/G ＝1/ cosβ 結(jié)論：轉(zhuǎn)彎越急，即轉(zhuǎn)彎半徑越小，則傾斜角越大，ne越大。轉(zhuǎn)彎時(shí)的載荷因數(shù)ne 最大約為 45。第六節(jié) 對(duì)機(jī)翼結(jié)構(gòu)的基本要求（一） 結(jié)構(gòu)要求（1） 要有足夠的強(qiáng)度和剛性，在飛行范圍內(nèi)要能保持機(jī)翼的形狀，以免影響空氣動(dòng)力性能；（2） 重量輕；（3） 機(jī)件連接方便；（4） 生存力強(qiáng)，可以在簡(jiǎn)易跑道起降。有一定抗摔能力。（5） 成本低，維護(hù)方便；（二） 機(jī)翼的平面形狀（1） 長(zhǎng)方形：這種機(jī)翼因外形簡(jiǎn)單，便于制作。長(zhǎng)方形機(jī)翼的飛機(jī)橫向穩(wěn)定性和操縱性在各種迎角下都好，特別在臨界迎角時(shí)，翼尖下洗角較大，使其有效迎角減小了，不易失速。 但有以下缺點(diǎn)：a。 翼尖渦流大，誘導(dǎo)阻力大，翼梢如用圓角可改善啟動(dòng)性能。b .由于升力展向分布性質(zhì)，機(jī)翼要承受較大的彎曲力矩。（翼梢部分尺寸過(guò)大），質(zhì)量較大。（2） 橢圓型機(jī)翼：從氣動(dòng)力的觀點(diǎn)看，橢圓型最好，沿整個(gè)翼展迎角相同，誘導(dǎo)阻力最小。而且機(jī)翼承受彎矩情況較好，但在制作和構(gòu)造上較復(fù)雜。（3） 梯形機(jī)翼：梯形比（翼根弦長(zhǎng)/翼梢弦長(zhǎng)）越大越有利，因同樣展弦比的梯形機(jī)翼，梯形比越大，則彎矩越小，同時(shí)越近翼根翼弦越大，機(jī)翼厚度也越大，使機(jī)翼根部的抗彎系數(shù)比較大，從而可提高機(jī)翼根部的強(qiáng)度。（三） 機(jī)翼的受力情況 機(jī)翼按照受力情況，可視作懸臂梁。其受到的載荷產(chǎn)生以下幾種力，即剪力、彎曲力矩和扭矩?，F(xiàn)分述如下：（1） 剪力任何一段機(jī)翼上總有內(nèi)在的剪力，大小等于該段機(jī)翼上外力的總和。機(jī)翼上的剪力分布情況是：從翼尖到翼根逐漸增大。最大剪力發(fā)生在翼根的截面上。機(jī)翼剪力圖：（2） 彎曲力矩 如左圖。在機(jī)翼的任一截面上除剪力外，還受到彎曲力矩作用。其值等于該段機(jī)翼受力總和乘上力臂（即機(jī)翼截面處到該段機(jī)翼所受合力的作用點(diǎn)之間的距離）。最大彎曲力矩發(fā)生在翼根處。機(jī)翼彎矩圖如下所示。 小結(jié)：因此機(jī)翼大梁靠近翼根的地方需要較大強(qiáng)度，越靠近翼尖，機(jī)翼大梁受力越小，所需的強(qiáng)度也越小。（3） 扭力 在飛行中機(jī)翼受到彎曲力矩的作用，還要受到扭力。由于機(jī)翼上升力的作用點(diǎn)和機(jī)翼重力作用點(diǎn)并不重合，他們會(huì)形成一個(gè)力偶，對(duì)機(jī)翼產(chǎn)生扭曲的作用。如圖所示： 這個(gè)扭曲作用對(duì)機(jī)翼具有很大的危害，應(yīng)該避免。具體措施是機(jī)翼前半部分采用全蒙板結(jié)構(gòu)，使之形成具有良好抗扭曲作用的“D”型盒結(jié)構(gòu)。 第七節(jié) 機(jī)翼的結(jié)構(gòu)形式機(jī)翼在承受剪力，彎曲力矩和扭力時(shí)的作用像一根懸臂梁一樣，其一端固定在機(jī)身上。因此它的構(gòu)造應(yīng)按照能傳遞剪力，彎曲力矩，扭力來(lái)計(jì)算，同時(shí)為了保證翼剖面形狀不變形，機(jī)翼結(jié)構(gòu)還必須具有足夠剛性，以保持良好的氣動(dòng)外形。因剪切力引起的變形和內(nèi)力較?。捎蒙舷铝褐g的腹板來(lái)解決），因此，考慮機(jī)翼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度時(shí)，主要考慮它的抗彎和抗扭能力。整體結(jié)構(gòu)機(jī)翼構(gòu)造簡(jiǎn)單，有足夠強(qiáng)度和一定剛度，但質(zhì)量大。適合于聚苯乙烯（泡沫塑料）吸塑成型加工。構(gòu)架式機(jī)翼由前緣、后緣、梁、翼肋蒙皮構(gòu)成。梁是機(jī)翼的主要受力構(gòu)件，承受彎矩和剪力。1. 梁的截面形狀：建議采用以下三種形狀：工 、口、] 。腹板承受剪切力，要注意木紋的方向。2. 梁與翼肋的裝配關(guān)系：要注意保持機(jī)翼的氣動(dòng)外形，翼肋的槽開得深、淺、寬、窄一定要與梁的尺寸一樣。否則安裝后會(huì)產(chǎn)生安裝應(yīng)力，使機(jī)翼變形。3. 梁的材料：松木、云杉、桐木、碳纖維增強(qiáng)樹脂片，上梁受壓，可用松木、云杉，下梁受拉可用桐木。為保證梁不翹曲變形，上下梁可從同一塊木紋平直的木板上裁切，并對(duì)調(diào)方向后與腹板膠接。4. 前緣：受力較小，要保證翼型的前緣形狀和前緣半徑，可用桐木或輕木制作。5. 后緣：受力較小，要保證翼型尾部的形狀。可用桐木或輕木制作。因后緣薄，易變形，要選用木紋平直的材料制作，并在最尾端拼接一根約3毫米寬的云杉或松木條。6. 翼肋：是機(jī)翼的橫向骨架，其作用與縱向的翼梁及蒙皮結(jié)合成一整體。翼肋承受蒙皮上的氣動(dòng)載荷并傳給翼梁，保持翼剖面的形狀，保證機(jī)翼的氣動(dòng)性能，并參與與機(jī)翼整體結(jié)構(gòu)的一般承力作用。翼肋用桐木片或輕木片制作。7. 蒙皮：基本功能是保持機(jī)翼的正確形狀，承受氣動(dòng)載荷。飛機(jī)上最常用的蒙皮是熱縮膜。也可用比較薄的化纖布料或塑料薄膜代替。第八節(jié) 機(jī)身結(jié)構(gòu)機(jī)身按受力情況，分為桁架結(jié)構(gòu)和薄殼結(jié)構(gòu)。（1） 桁架結(jié)構(gòu)：由大梁、橫支柱、豎支柱、機(jī)身截面框架、對(duì)角線加強(qiáng)條和蒙皮組成。早期的飛機(jī)機(jī)身都是這種結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在很多機(jī)身為矩形的模型飛機(jī)經(jīng)常采用這種結(jié)構(gòu)。桁架是全部受力的骨架，彎曲力矩由大梁承擔(dān)，剪力由支柱承擔(dān)。在受力較大的機(jī)身前部桁架上蒙上薄木片后強(qiáng)度會(huì)大大提高。（2） 薄殼結(jié)構(gòu)：用木片或者玻璃鋼等復(fù)合材料加工而成，用層板制成的隔框加固以保持機(jī)身外形，提高穩(wěn)定性。機(jī)身全部符合由外殼承擔(dān)。其優(yōu)點(diǎn)有：材料布局在四周，使用合理，強(qiáng)度、剛性和抗扭性能好。能承受很大氣動(dòng)力。機(jī)艙容積大。缺點(diǎn)是：制造要使用模具，加壓，加溫固化，適合于大批量生產(chǎn)。業(yè)余愛好者制作較困難。另外，機(jī)身開孔后大大影響機(jī)身強(qiáng)度，處理較復(fù)雜?，F(xiàn)代飛機(jī)和很多大型模型飛機(jī)的機(jī)身都采用薄殼結(jié)構(gòu)。 由于課時(shí)的限制，機(jī)身的受力情況及應(yīng)力分析不再詳細(xì)講授
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