第5章飞行器的构造

第5章飞行器的构造,5.1对飞行器结构的一般要求和常用的结构材料5.2航空器的构造5.3航天器的构造5.4火箭和导弹的构造,5.1对飞行器结构的一般要求和常用的结构材,5.1.1对飞行器结构的一般要求1空气动力要求2重量和强度、刚度要求3使用维护要求4工艺和经济性要求,5.1对飞行器结构的一般要求和常用的结构材,5.1.2飞行器结构采用的主要材料原则：在选用结构材料时，应尽量采用比强度和比刚度大的材料。其次，根据不同的飞行和环境条件，要求材料具有一定的耐高温和耐低温性能，要具有良好的抗老化和耐腐蚀能力，要具有足够的断裂韧性和良好的抗疲劳性能。另外材料还要具有良好的加工性能，资源丰富，价格低廉。,5.1对飞行器结构的一般要求和常用的结构材,5.1.2飞行器结构采用的主要材料1铝镁合金类2合金钢类3复合材料复合材料的密度低，比强度、比刚度很高，抗疲劳性能、减震性能和工艺成型性能都很好。,5.2航空器的构造,5.2.1气球和飞艇的基本构造1气球的构造,5.2航空器的构造,2飞艇的构造,5.2航空器的构造,5.2.2飞机的基本构造,5.2航空器的构造,5.2.2飞机的基本构造1机翼和尾翼的基本构造（1）机翼的外载荷,5.2航空器的构造,5.2.2飞机的基本构造1机翼和尾翼的基本构造（2）机翼的主要受力构件,5.2航空器的构造,（2）机翼的主要受力构件,5.2航空器的构造,(3)机翼的典型构造形式(a)蒙皮骨架式,5.2航空器的构造,(3)机翼的典型构造形式(b)整体壁板式,5.2航空器的构造,(3)机翼的典型构造形式(c)夹层式机翼,5.2航空器的构造,2机身的基本构造蒙皮骨架式,5.2航空器的构造,2机身的基本构造整体壁板式,5.2航空器的构造,2机身的基本构造夹层式,5.2航空器的构造,3起落装置(1)典型的起落架组成,5.2航空器的构造,3起落装置(1)典型的起落架组成,5.2航空器的构造,(2)落架在飞机上的布置形式,5.2航空器的构造,(3)改善起降性能的装置(a)起飞火箭加速器(b)起飞弹射器：,5.2航空器的构造,(3)改善起降性能的装置(c)减速伞,5.2航空器的构造,3)改善起降性能的装置(d)钢索减速装置,5.3航天器的构造,航天器的构造一般可分为两大类：专用系统和保障系统。专用系统用于直接执行特定的航天任务，保障系统则用于保障专用系统的正常工作。,5.3航天器的构造,常见专用系统：通讯卫星的通信天线和转发器；侦察卫星的可见光照相机和电视摄像机；天文卫星的天文望远镜、光谱仪；遥感卫星的微波发射和接受设备；空间站上供宇航员进行各种试验和观测用的各种专用设备等保障系统通常分为以下系统。(1)结构系统；(2)温度控制系统；(3)生命保障系统；(4)电源系统；(5)姿态稳定控制系统；(6)轨道控制系统；(7)返回着陆系统。,5.3航天器的构造,5.3.1卫星的基本结构(1)承力结构。(2)外壳。(3)安装部件。(4)天线结构。(5)太阳能电池阵。(6)卫星稳定结构。,5.3航天器的构造,5.3.1卫星的基本结构,5.3航天器的构造,5.3.2载人飞船的基本结构,5.3航天器的构造,5.3.3航天飞机的基本结构1航天飞机的功用航天飞机是可以重复使用的、往返于地球表面和近地轨道之间运送有效载荷的航天运载器，又是可以进入近地轨道完成多种任务的航天器。航天飞机进入近地轨道的部分称为轨道器，它能完成包括人造地球卫星、货运飞船、载人飞船甚至小型空间站的许多功能，例如向近地轨道释放卫星、从轨道上捕捉、维修和回收卫星、向空间站运送人员和物资等。,5.3航天器的构造,5.3.3航天飞机的基本结构2.航天飞机的构造,5.3航天器的构造,5.3.3航天飞机的基本结构2.航天飞机的构造,5.3航天器的构造,5.3.4空天飞机的组成和飞行方式,5.3航天器的构造,5.3.4空天飞机的组成和飞行方式,5.3航天器的构造,5.3.5空间站功用和组成空间站的用途主要有(1)对地观测(2)科学研究(3)微重力材料加工及药品制造(4)天文观测(5)在轨服务基地,5.3航天器的构造,535空间站功用和组成,54火箭和导弹的构造,541火箭的基本构造1探空火箭2运载火箭3运载火箭的组合方式和级间分离4运载火箭的构造,54火箭和导弹的构造,541火箭的基本构造,54火箭和导弹的构造,5.4.2导弹的基本构造1.有翼导弹(1)有翼导弹的特点(a)有复杂的制导系统，而气动外形和构造比较简单。由于弹上无人，就不需要生命保障和服务等设施。又是一次性使用，它也不要降落装置。(b)导弹作为一种武器，其系统概念较强，必须在一个完整的系统下，才能很好地工作和发挥战斗威力。如需要发射系统帮助发射，外部制导引导等。(c)可以发挥飞行器大速度、大迎角和大机动性的潜力。目前的战斗机最大Ma约为2.53.0，使用过载不大于10(飞行员限制)；而导弹无此限制，格斗导弹的法向过载可达3050。(d)导弹是一次性使用的武器，但要长期保存；保存期间不像飞机那样可以开车检查，所以对保存环境和监测手段有特殊要求。,54火箭和导弹的构造,5.4.2导弹的基本构造(2)有翼导弹的基本组成及各部分的功用(a)战斗部系统：由战斗部、引信和保险装置组成。战斗部的功用是摧毁目标；引信的功用是保证在恰当的时机引爆战斗部；保险装置是防止保存、运输和装卸过程中爆炸。(b)动力系统：为导弹提供飞行动力。它由发动机、燃料储存和输送装置组成。在导弹上使用最多的是固体火箭发动机，巡航导弹上一般采用涡轮喷气发动机或冲压发动机。(c)制导系统：引导控制导弹以一定的准确度飞向目标。巡航导弹多用惯性导航、卫星导航和图象匹配导航系统或者它们的组合，高机动性导弹常使用无线电制导和红外制导，射程较大的地空导弹常由其他地面引导系统提供无线电制导指令。(d)弹体：包括弹身、弹翼和操纵面三部分。它们的功用与飞机类似，结构形式比较简单，一般为圆形截面。但在飞行过程中弹身提供升力的比例比飞机机身大。,54火箭和导弹的构造,5.4.2导弹的基本构造(3)导弹的气动外形导弹的气动布局与飞机类似，分为正常式、鸭式、无尾式和可偏弹翼式四种，(a)正常式布局：弹翼在前，操纵面在尾部。除有方向舵和升降舵外，它们的差动可进行滚转操纵。(b)鸭式布局：弹翼在后，操纵面在前。通常不能靠鸭翼差动进行滚转操纵，因为差动时鸭翼的尾迹在弹翼上的作用会降低差动效果，甚至会反向操纵。可在弹翼后面安装副翼进行滚转操纵与稳定。(c)无尾式：弹翼在后部，操纵面在弹翼后缘。(d)可偏弹翼式：弹翼在前，它同时又是操纵面，固定尾翼在后，起稳定作用。,54火箭和导弹的构造,(4)现代巡航导弹现代巡航导弹的特点(a)起飞质量小；(b)一般采用GPS定位导航，并结合雷达或红外成像以及景象匹配末制导，具有很高命中精；(c)突防能力强；(d)通用性好，能选择不同的战斗部，能攻击不同的目标；(e)成本低廉，能大量使用。,54火箭和导弹的构造,5.4.2导弹的基本构造2弹道导弹(1)飞行方式(2)弹头和级间分离方式(3)弹道导弹的控制方式(a)燃气舵(b)摆动发动