運十飛機結(jié)構(gòu)分析

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1、飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計大作業(yè)運十飛機的機翼/中央翼及機身設(shè)計航空學院01010703班顧天元學號2007302672巨龍學號2007300184喬燕濤學號2007300186馬軍學號20073001852010年6月29日運十飛機的機翼/中央翼及機身設(shè)計前言有關(guān)運十飛機運十是由上海市640研究所設(shè)計、上海飛機制造廠制造的四發(fā)動機噴氣式運輸機，運十飛機是中國首次自行設(shè)計、自行制造的大型噴氣客機。運十的設(shè)計很大程度上參考了美國波音公司的波音707o運十飛機的試飛成功，填補了中國航空工業(yè)的一項空口，是一項重大科技成果。運十計劃采用渦扇-8發(fā)動機，飛

2、機最大起飛重量110噸，最大巡航速度974公里/小時,最大實用航程8000公里?？团摪慈糜?、混合、全經(jīng)濟三級布置，可分別載客124、149、178人。運十只制成兩架，由于各種原因最終沒有投產(chǎn)。運十運輸機-設(shè)計特點：1?有較好的安全性；2.有較好的速度特性；3?有較好的經(jīng)濟性；4.有較好的機場適應(yīng)性；5?有較大的使用伸縮性；6.有較大的發(fā)展?jié)摿?。運十飛機雖然由于各種原因最終沒有投入航線使用，但它在當時的歷史條件下，卻能取得如此豐碩的成果是很不容易的。因此，研制運十飛機的歷史作用是不能低估的，它是我國民機發(fā)展的成功的起點。有關(guān)運十的一些

3、數(shù)據(jù)：1、幾何數(shù)據(jù)翼展L：42.24m機長：42.93m機高：13.42m機翼面積S：244.46m2、重量數(shù)據(jù)最大起飛重量:no噸最大著陸重量：83噸使用空重：58噸最大載油重：51噸最大商載：25噸3、飛行性能數(shù)據(jù)（使用四臺JT3D發(fā)動機）最大巡航速度：974km/h經(jīng)濟巡航速度：917km/h最大爬升率：1200m/min=20m/s最大巡航高度:12000m起飛距離：2318m降落滑跑距離：2143m15噸商載航程:6400km第一節(jié)機翼/中央翼、機身和翼身連接處結(jié)構(gòu)特點分析一、機翼結(jié)構(gòu)特點分析運十飛機機翼為雙梁單塊式結(jié)構(gòu)，壁

4、板采用以長桁面積為主的強長桁■弱蒙機翼截面（1）從上照片可以看出（我們認為機翼盒段是上下顛倒的），同一段機翼上壁板的桁條數(shù)多于下壁板桁條數(shù)Ro這樣布置主要原因是機翼主要受較大的向上的彎矩，因此上翼面受壓較為嚴重，下翼面受拉較為嚴重。受拉的情況下，上翼面蒙皮容更易出現(xiàn)縱向失穩(wěn)（局部皺折或局部失穩(wěn)）引起破壞。所以上翼面的設(shè)計重點是防止屈曲，故在上翼面布置較多的長桁，可為蒙皮提供支持，防止蒙皮失穩(wěn)，提高蒙皮的失穩(wěn)臨界應(yīng)力。（2）運十機翼的后梁向后轉(zhuǎn)折，是岀于內(nèi)部空間的需要，例如為了安置主起落架、增人整體油箱容積、增人機翼的扭轉(zhuǎn)剛度等考慮。（

5、3）在圖示的I、II、III處均加強了翼肋。其中I處為加強側(cè)肋，是出于承受總體扭矩的分量、傳遞反對稱形成的剪力的考量。II肋需要加強的是腹板和緣條，原因是在II肋處前后梁都有一個轉(zhuǎn)角，總體彎矩在此處有分量作用在該肋上。III肋需要加強的腹板，作用是為了整合參差桁條在蒙皮上形成的剪力（實際中桁條是不連續(xù)到翼梢的）。另外，兩臺發(fā)動機的加強順氣流肋分別靠近II、III肋，這樣就充分利用了加強結(jié)構(gòu)。（4）普通肋在II肋外的機翼上都是按垂直于前梁等間距分布的，而在側(cè)根肋和II肋之間的普通肋則是由垂直前梁逐漸過渡到順氣流方向。這樣做的原因一是調(diào)整

6、了機翼根部的剛度分布，使機翼具有良好的可撓性，降低了突風載荷系數(shù)；二是由于飛機主起落架艙在中段機身里，機翼雙梁單塊式傳力形式基本沒有受到破壞，它可以正常傳遞總體力，避免了根部三角區(qū)的出現(xiàn)，仍存在的后掠效應(yīng)將由中央翼的五根加強梁充分發(fā)揮作用來克服。同時，機身的下部雖然要為主起落架開口，但由于龍骨梁的存在，起開口的補強并不是太嚴重，因此這樣做的最終結(jié)果減輕了結(jié)構(gòu)設(shè)計的重量。圖1運十飛機翼梁、翼肋、桁條和中央翼布置示意圖二、機翼?機身的對接設(shè)計運十的機翼和機身框各自獨立，采用四個空心銷將機翼的前后梁與框?qū)印＿@種銷既簡單乂易于安裝。這樣的設(shè)

7、計允許翼梁與框可自獨立變形，因此自由轉(zhuǎn)動的機翼在彎曲時對框的影響與作用在框上的增壓載荷和地板梁的翹曲的框■地板梁接頭而言，其載荷是相加的。機翼的阻力、發(fā)動機推力等X軸方向載荷主要通過機身下方的機身龍骨梁傳給機身。三、機身結(jié)構(gòu)特點分析運十飛機機身采用桁條式結(jié)構(gòu)，整個截面大約有52根桁條。飛機長桁較密、較強，蒙皮較厚。機身彎矩引起的軸向力由眾多桁條和較厚的蒙皮組成的壁板來承受；剪力全部由蒙皮承受。(1)機身開口結(jié)構(gòu)加強：1、中開口的加強。運十飛機艙門處共打斷了七根桁條，利用圍框式加強方式。圍框利用艙門開口附近原已有的受軸力的周邊桁條和蒙皮

8、，加上再開口四周一圈井字型布置的桿和蒙皮構(gòu)成。2、小開口加強。運十飛機機身開有舷窗，這些開口因為沒有打斷桁條，所以被認為是小開口。開有舷窗對機身的縱向傳力沒有影響，但是蒙皮開掉后會影響到傳剪。所以運十飛機機身舷窗處加上了