机翼尾翼结构设计与分析

第六章

机翼尾翼结构设计与分析作业3计算如图所示静定六面体空间薄壁结构的内力。将1点和2’点视为基础约束点，说明由1’点载荷对轴线1-2’所产生的弯矩是如何传递到基础上的，是由那些内力平衡的。2022/12/17

2作业42022/12/17

3求图示单闭室剖面的剪流分布。壁板不承受正应力，缘条面积2cm2，Qy=1000N。机翼设计大作业单梁多梁单块开口挂架n=2.5，f=1.5初始参数确定有限元建模2022/12/17

46.1机翼尾翼的典型布置与结构2022/12/17

52.机翼构造元件纵向构件：梁，桁条，纵墙横向构件：普通翼肋，加强翼肋蒙皮接头6.2机翼的功用、设计要求和外载特点1.机翼的功用

(1)升力面:产生升力,还可增加横侧安定性

(上反角和后掠角)。 (2)增升装置:襟翼、缝翼。

(3)操纵面:副翼、扰流片横向操纵。

(4)外挂装载:武器外挂、发动机、内部燃油，旅客机现大多油全部装在机翼中。大型客机尾部有配平油箱。

(5)连接其它部件:主起落架1.典型运输机、战斗机翼典型战斗机142.设计要求气动要求:主要产生升力,表面光滑保证一定的升阻比;由机翼增升装置产生的升力系数增量值要尽可能地大;从亚音速飞行转到超音速飞行时飞机的稳定性、操纵性和气动性能的变化要尽可能地小；

要满足刚度要求：总刚度:弯\扭变形，防止颤振；强度大、重量最轻机翼的结构重量占全机结构重量的30%～50%，占全机重量的8%～15%。由它产生的阻力是全机阻力的30%～50%。如是整体油箱,则燃油系统的可靠性十分重要,为保证其安全,必须保证绝对可靠,必要时可牺牲重量。热量要尽可能少地传入结构放置各种装载物的容积要尽量大。3.机翼的外载特点分布气动力：以吸力和压力形式直接作用在蒙皮上；机翼结构的质量力：分布在机翼整个体积上；集中力：与机翼连接的其它部件（如起落架、发动机）、装载物（油箱、炸弹）以及各类增升翼面从它们的连接接头上传给机翼。机翼的总体受力模型

机翼的一般工作形式（简化模型）：（A）悬臂梁----两半机翼侧面固定在机身边（B）双支点外伸梁----全机翼固定在机身（可以是中、上、下单翼）

静平衡（等速直线水平飞行）整个飞机作各种飞行时静不平衡（机动飞行）

就机翼本身作受力分析时均可用静力学来分析

机翼是一个薄壁盒段，当机翼受载时，一般Y不在其刚心上，有垂直向上的趋势，且有弯和转动趋势。其所以没有动，是因为机身限制了它，也即提供了约束（提供了支反力）。所以可认为机身是机翼的支持，机翼把载荷传给机身，最后达到总体平衡。

总体力

Y方向：QyMxMt

X方向：QxMyMt

机翼的外载特点但Mx>>My，因为Y/X=10/1，所以一般只讨论Q(Qy)、M(Mx)、Mt，在承受和传递Q(Qy)、M(Mx)、Mt中起作用的受力的元件叫做参加总体受力（研究重点）；只承受局部气动载荷的为非主要构件。机翼的外载特点BlendedWingBody(BWB)整个翼面都有，吸力或压力，合力R可按机体坐标轴分为Y和X，Y与X之比约为10:1，机翼盒段B与H之比约10:1影响受力主要是Y的因素，讨论一般以Y向力为例MX与MY之比约为10:1，但X与Y之比可能>>10:1（如为双梁式盒子的情况）（1）分布气动力各种受载情况下气动载荷的弦向分布亚音速气动力沿机翼弦向分布副翼不偏转的超音速飞行时,可以认为载荷沿翼弦为均匀分布力垂直于翼面β角很小，取cosβ=1，升力由机翼产生Ks为气动力沿机翼展向的分布不均匀系数假定气动力分布沿机翼翼展不变（Ks=1），于是：气动力分布的近似方法（2）机翼结构的质量力

机翼结构质量力为分布载荷，大约为气动载荷的8～15%，它们按与气动载荷同样的规律分配：工程计算中，它的分布规律可似认为与弦长成正比。质量力qw的作用点xm就是剖面的质心，一般位于距前缘40～50%的弦长处。

（3）其他部件（操纵面）传来的力

通过接头，则大多为集中力；起落架上本身受的力（撞击力）其它装载如：发动机----推力+质量力（集中力、力矩形式）油----如是结构油箱主要是分布力（质量力+内压力）

内压力=1～0.2大气压

H=6Km时p=0.5大气压

H=11Km时p=0.2大气压6.3机翼典型受力型式的传力分析2022/12/1727

重心：机翼剖面上，重力与

弦线交点。

刚心：当剪力作用于该点时，

机翼只弯不扭，或机翼

受扭时，将绕其旋转。

刚心位置约在38－40％ｂ。

1.机翼剖面的“三心”和一点焦点：由迎角所变化引起的升力的作用点，迎角变化产生的升力对该气动力矩为零。。约在28％ｂ处。不随迎角变化而改变。压心：总空气动力R与机翼弦线的交点，即空气动力合力作用点。它的位置随着α角（Cy）而变化。

α增大→Cy增大→压心前移，接近焦点。蒙皮—支持在桁条和翼肋上。气动载荷以压力和吸力形式直接作用在其上，此时，蒙皮受拉伸。（如果是厚蒙皮—它也受横向弯曲）。2.机翼载荷的传递(1).蒙皮蒙皮：由翼肋和长桁支持。abcd局部气动载荷传给长桁和翼肋，近似按对角线划分分配

长桁:由翼肋支持。

(2)长桁蒙皮、桁条和翼肋之间的互相连接型式1-补偿片2-梁3-壁板筋条4-整体壁板5-角撑6-翼肋缘条7-翼肋腹板8-对接接头

分布气动力作用在翼肋和长桁，谁支持翼肋和长桁？——翼肋将载荷传到蒙皮和翼梁腹板上(3)翼肋载荷翼肋载荷的传出:扭——蒙皮

剪切力——梁腹板翼肋传递到蒙皮上的载荷为：式中：Fcont—闭室面积；

ci—剖面上刚心和压心之间的距离。

剪力Q同两个翼梁共同承受，它们承受与其抗弯刚度成比例的力△Q1i和△Q2i

：翼梁载荷近似计算Xp为压心到前缘的举例，剖面上相对于刚心的扭矩△Mt为：

刚心相对于前翼梁腹板的位置xg可以按以下公式求出：刚心和扭矩的计算(4)翼梁机翼受扭图（5）蒙皮整体受载

蒙皮以剪切形式承受扭矩Mt。为使扭矩能以闭环剪流qt的形式沿蒙皮传递，必须满足以下条件：蒙皮应是封闭的，周边不应有开口，切向应力沿闭室周边传递；在机翼根部，蒙皮应支持在根部加强肋上，该翼肋能将Mtr转换为力偶Rt；在使用载荷作用下，蒙皮不应失稳；蒙皮应有足够的厚度，以防止在飞行中由于机翼扭转变形。6.4机翼主要受力构件的用途和结构形式2022/12/1741形成良好的气动外形传递局部气动载荷薄蒙皮与前后梁（墙）组成闭室传扭厚蒙皮与前后梁（墙）组成闭室传扭，与长桁、缘条组成壁板传弯依据飞机的受力分析，蒙皮的质量占机翼质量的25～40%1蒙皮2桁条支持蒙皮形成外形传递局部气动载荷参与总体受力（承受机翼弯矩引起的轴向力，这些力的大小取决于机翼的结构受力型式、桁条横截面的形状和面积。）桁条质量与机翼质量之比为从梁式机翼的4～8%到单块机翼的25～30%。受压情况下，桁条因失稳而破坏桁条型材的剖面形状2桁条3翼梁传递总体剪力（加强支柱加强的腹板）总体弯矩（缘条）腹板与机翼周边形成闭室，参与承受扭矩Mt支持处成固接翼梁质量与机翼质量之比从单块式机翼的7～11%到梁式机翼的23～28%。翼梁有腹板式和桁架式。翼梁切面上剪力Q和弯矩M的平衡梁式和桁架式结构的翼梁4纵墙

传递总体剪力局部弯矩缘条较弱，支持处铰接纵墙处于受扭的横切面之中，承受扭矩Mt引起的剪切纵墙还把机翼翼盒与前后增升装置分开。5翼肋翼肋按其功用和结构型式可分为：普通肋加强肋一、普通肋形成机翼剖面所需的形状。给长桁和蒙皮支持，将原始气动载荷（从蒙皮和桁条）传到翼梁和蒙皮上，并将局部扭矩传给闭室。翼肋对蒙皮和桁条提供支持，并提高它们的失稳临界应力。通常等距分布。翼肋又受翼梁和蒙皮的支持。（a）分为两段板弯模压件；（b）分为四段的翼肋沿翼弦平面分为两半的翼肋结构翼肋的缘条和腹板与翼梁的缘条和腹板及机翼的壁板对接结构方案二、加强翼肋承受与机翼相连的其他部件（起落架支柱、发动机、副翼及机翼其它活动部分悬挂接头）传来的集中力和力矩，并将它们传递到机翼的大梁和闭室上；在纵向构件轴线转折处重新分配壁板和腹板上的载荷；用于在机翼对接处和在大开口两边将Mt转变为一对力偶。加强翼肋的结构受载和平衡根肋的结构和受载6.5直机翼的结构受力型式机翼结构类型

弯矩M是机翼横剖面上的主要载荷（用于承受它的结构质量占机翼总质量的50%）。

根据蒙皮、桁条和翼梁缘条参与承受弯矩的程度，把机翼分为：梁式（集中式）整体式机翼（分散式）：单块式、多梁（多墙）式1.薄蒙皮梁式机翼结构特点纵向的梁很强（单梁、双梁、多梁）；蒙皮较薄；长桁较少且弱；有时有纵墙。传力特点弯矩主要由翼梁缘条承受。剪力由翼梁腹板承受。扭矩由蒙皮和后梁（后墙）腹板形成的闭室承受。（1）单梁式机翼翼梁布置在翼剖面结构高度最大的部位，刚心处为形成具有抗扭刚度的闭室，在单梁机翼上布置一个或两个纵墙在加强肋上固定有悬挂襟翼和副翼的连接支臂。带前后墙的单梁式直机翼(2)双梁式机翼前梁布置在20～30%弦长处后梁布置在60～70%弦长处相对于后梁，前梁的横截面面积、剖面高度和惯性矩要大些，它分担大部分的剪力Q和弯矩M。双梁式直机翼结构(3).多梁（多墙）式机翼当蒙皮有足够的刚度时，这样的结构中可以不用翼肋将蒙皮厚度减小，而用较密的翼梁或纵墙（或两者）来加强蒙皮机翼不仅刚度大，生存力强，而且重量也轻，因为蒙皮薄，且无普通翼肋多梁式机翼（在小后掠角时）扭矩的传递可以近似地认为与双梁式机翼相似。多梁式机翼结构2.整体式机翼

弯矩主要由蒙皮及其加强桁条或波纹形壁板承受。这种机翼的蒙皮较厚、桁条较强，而梁（墙）较弱。单块式机翼：腹板较少，且腹板缘条承受弯矩的能力较弱。长桁较多且强；蒙皮较厚；纵梁较弱；有时无纵梁而只有纵墙。多腹板式机翼：有较多的纵向梁和墙（一般多于5个）；厚蒙皮；无长桁；少翼肋，弯矩由缘条和蒙皮共同承受。多用于小展弦比的高速薄翼飞机。(1)单块式机翼腹板较少，且腹板缘条承受弯矩的能力较弱。长桁较多且强；蒙皮较厚；纵梁较弱；有时无纵梁而只有纵墙。经常有中央翼也有采用围框式连接机翼、机身由集中连接变为分散连接参与区很小——重量轻（a）单块式机翼、（b）壁板、(c)外翼、（d）中外翼

（e）中央翼、（f）蒙皮、梁、肋连接；(g)梁机翼壁板总体受弯和载荷在元件中的传递1-梁腹板传给缘条的剪流、2-缘条传给蒙皮的剪流、3-蒙皮对梁缘条的支反力、4-梁缘条内的轴向力、5-长桁内的轴向力、6-蒙皮上的剪流（2）多腹板式机翼结构与传力多用于小展弦比的高速薄翼飞机上多腹板式机翼1-腹板、2-蒙皮、3-襟翼、4-副翼、5-翼梁多腹板式机翼的受力6.6各种结构受力型式机翼的对接原则（1）对接形式

机翼各部分之间的对接原则、对接接头的位置和数量取决于机翼的结构受力型式和机翼的尺寸。铰接接头（只传递力）固接接头（传递力和力矩）围框式接头（传递力和力矩）分离面的缺点：重量大连接处应力集中梁式机翼连接接头的结构和受载情况（a）双梁式机翼、（b）单梁双墙式机翼；（c）机翼上的接头、（d），（e）梁耳片、（f）墙耳片（2）梁式机翼连接接头的结构和受载情况（a）无中央翼的机翼机身对接,机翼连接接头的结构方案（b）有中央翼的梁式机翼对接（3）梁式机翼与机身的对接(4)整体式机翼与中央翼的对接固接接头：翼梁围框式接头：壁板和腹板对称弯矩M可在中央翼上自身平衡剪力Q和扭矩Mt（包括不对称弯矩）传到机身，中央翼梁的腹板应与机身隔框相连，用于传递力Q和扭矩Mt形成的力偶Rt

。（a）对接机构方案、（b）对接结构载荷传递与平衡安-124飞机中央翼与机身的对接结构1、2、3、4-中央翼梁；5-加强框；梁—围框式机翼机身对接（5）对接接头的特点及其对机翼受载的影响机翼连接接头型式对受力构件的受力特性的影响（a）单梁机翼墙缘条轴力向梁转移（b）（c）双梁机翼壁板正应力向翼梁缘条转移图中B的含义？6.7机翼开口处的结构型式2022/12/17

75（1）开口类型小开口：如油箱注油口，要加盖快卸口盖，而开口周围用围框式垫板或冲压框加强。稍大些的开口：例如，位于机翼上的飞机燃油及其它系统的定期检查开口，要加承力口框和用螺钉固定的承力口盖，使口盖能像蒙皮一样承受剪力，就象没有开口一样。大开口，用于安装燃油箱或用作起落架轮舱。开口处的结构弯、剪、扭（开剖面）（2）大开口处的传载开口很大时，在开口两端要布置加强翼肋。当整体式机翼有大开口时，需要在开口边缘两端用螺栓连接壁板和口盖上的蒙皮及桁条。盒段式（整体）机翼，大开口情况下，要保证口盖不仅承扭矩引起的剪力，而且要承受弯矩引起的轴力。盒段开口边缘要安装一圈螺栓固定口盖，增重较大，因此最好用梁式机翼。6.8后掠机翼结构及受力（a）单梁机翼（b）双梁机翼（c）（d）多梁机翼（根部转折/不转折）三角区，加强根肋2-3-4加强根肋后载荷再分配（1）梁式后掠机翼梁式机翼和整体式机翼根部受载区别80（a）梁式后掠机翼根部三角区不承受剪力；（b）整体式后掠机翼根部传力（a）(b)机身侧壁带有纵向承力构件转折的盒段式后掠翼（整体式）（c）带有内支承梁的机翼（2）转折构件传载（3）刚度变形特点a.刚度特点后掠，实际翼长增长，弦长减小，刚度下降高速，薄翼情况下刚度问题突出问题：翼尖弯曲变形大；扭转变形大b.变形特点：

副翼反效“次应力”△σ是一组自身平衡的应力，使前梁卸载，后梁加载，为σ0的30～40%。c.载荷重新分布后掠翼受弯矩作用下的应力（1）后机翼根部的应力分布（b）作用在根部加强翼肋外段机翼上的附加应力（4）后掠翼和三角翼中翼肋的布置顺气流方向布置垂直于某一翼梁或刚性轴布置垂直于机翼中线布置6.8.2纵向受力构件轴线转折的后掠机翼2022/12/17

86（1）单梁后掠机翼（a）机身部分翼梁1-1（b）弦侧翼肋1-2受载根部翼肋2-3-42022/12/1789短翼肋1-7的受力（2）双梁后掠机翼两个翼梁：1-5和2-6侧肋1-2在点1和点2处与翼梁固接根肋2-3-4铰接在点2，点3处的翼梁上双梁式后掠机翼的侧肋受力（3）多梁后掠机翼(4)单块式机翼这种机翼通常将每个中央翼翼梁连接在机身加强框1-1和2-2上。然而，它的中央翼可以嵌入机身中，这时，中央翼的壁板和腹板利用接头和加强带板同机身侧边（框）连接起来。外翼沿翼盒周缘和翼梁缘条同中央翼相连。图（a）中翼盒沿周缘在机身侧边固定在中央翼上。盒段式后掠机翼受载图及翼盒部分构件的受载（a）力分解、（b）分布力、（c）侧肋1-2力图、（d）弦侧肋2-3受力、（e）（f）根部1-2-3的剪切、（g）承受剪切的壁板1-2-3的平衡(5)纵向受力构件轴线在机身对称面发生转折的后掠机翼（a）中央翼双墙式（b）中央翼单块（c）机身单块6.8.3纵向受力构件轴线不转折特点：前后梁与机身铰支，不传弯矩给机身，不存在由于梁转折引起的分弯矩内撑梁/主梁与机身垂直，承受弯矩，用很强的侧边肋优点：可以取消侧加强肋，有利于改善根部受力情况，提高结构刚度，便于布置起落架的支点和收藏起落架。(1)带内撑梁的后掠机翼带内撑梁的后掠机翼结构简图J-5J-6基于内撑梁的几种布置Q-5后梁与主梁固接，提高后梁承弯能力加一根2-7纵梁支持机翼根部结构，提高三角区局部刚度，加厚根部区蒙皮——局部刚度加一根3-7纵梁支持后梁MIG-29机翼结构1—梁；2—机身加强框；3—梳状固接接头；5—加强翼肋；6—支座；7—内撑梁；8—梳状固接接头；9—加强框；10—翼梁(2)混合结构受力型式的多梁后掠翼6.9前掠翼(1)前掠翼的特点结构受力型式与后掠翼相同前梁根部和靠近前梁的根部壁板时承受的载荷较大机身内部布置容易符合面积律要求升阻比高气动弹性发散临界速度Vcrd较低2022/12/17

101（a）发散临界速度（b）机翼结构重量(2)后掠机翼和前掠机翼的重量和发散临界速度比较前掠翼——气弹发散后掠翼——副翼反效(3)机翼弯曲时前、后掠机翼剖面的攻角改变（a）双梁式前掠翼；（b）带内撑杆双梁式前掠翼；（c）带前掠翼和前置平尾的X-29飞机(4)前掠翼的结构受力型式6.10回转翼可变后掠翼可变安装角机翼折叠翼1.变后掠角机翼一、变后掠角机翼包括：不动的根部—中央翼机翼可旋转部分机翼旋转接头机翼旋转操纵系统可变后掠翼及其枢轴的结构（a）机翼；（b）中央翼(1)结构形式（2）传载1.所有载荷（Q、M和Mt

）只通过枢轴传递，要求机翼回转部分有整体壁板，该整体壁板在旋转接头区域内变成很强的耳片。2.弯矩M由安装在主梁上的枢轴接头传递，而剪力Q和扭矩Mt不仅由枢轴传递，而且还借助于安装在辅助翼梁3上的、在滑轨1上滑动的辅助滑块2来传递。带承受剪力Q和扭矩Mt的辅助支点的可变后掠翼1—滑轨；2—滑块；3—支点；4—辅助承力构件枢轴的位置图2022/12/17

109枢轴位置=(0.1～0.25)l/2可转动部分的面积S就越大：效率高，但枢轴接头载荷大；转动引起的焦点位置移动大2.可变安装角的机翼可对飞机进行直接控制，改善机动性能；结构与全动平尾结构相似；如果发动机位于机翼上，并同机翼一起转动，以便在起飞和着陆时产生垂直推力。结构复杂3.折叠机翼用途基本上用在舰载飞机上，为了减小其外形尺寸，方便在甲板上或舰舱内停放。典型机型美国海军舰载机F-18苏联舰载机ＳＵ－２７Ｋ折叠方式翼尖部分通过液压作动筒绕机翼旋转轴向上旋转。6.11三角机翼的传力分析2022/12/17

1126.10三角机翼的传力分析飞机速度的提高→更大的后掠角、更薄的翼型（小）气动性能要求→结构强度和刚度矛盾更突出很自然地发展三角翼飞机结构1.三角机翼特点１.大后掠角=55～75°之间，小展弦比=1.5～2.5，长根弦尽管相对厚度小（c=3～5%），但b很大。大部分机翼面积靠近机身，压心中心离机身较近，机翼根部的弯矩小２.根梢比大，机翼面积靠近机身，压心中心离机身较近，机翼根部的弯矩小；刚度大，重量轻；3.翼尖和前后缘薄，局部刚度弱，影响襟翼、副翼气动性能，起飞着陆性能不好提高4.根部结构高度大，一般采用梁式结构。5.由于根弦长，机身遮挡部分占整个机翼的比例较大，为提高飞机的性能，应设计成翼身融合体。2.三角机翼的结构受力形式（a）带有平行翼梁的多梁三角翼；（b）带有辅助翼梁的单梁三角翼（c）带有等百分比布置的三角翼（d）带有辅助翼梁的整体式三角翼（e）带有辅助翼梁的梁式三角翼结构3.带有平行翼梁的多梁三角翼气动力分布翼梁的受载图（a）靠近前缘翼梁的受载、（b）靠近后缘翼梁的受载。带有平行翼梁的多梁三角翼结构特点：梁在机身侧边处缘条面积最大；梁腹板较薄（多梁）；侧肋有实心梁腹板；蒙皮薄；重量轻；梁缘条沿长度方向的外形是曲面，与之连接的蒙皮也是曲面，工艺困难。带平行翼梁的三角翼结构（“协和号”）4.带有辅助翼梁的单梁三角翼的结构特点组成：主梁４－５若干个辅助翼梁i-i侧肋2-n前墙2-3蒙皮及其加强翼肋墙在机身侧边与机身铰接第i个墙上的分布剪力qbi=qa/b，它使梁的连接接头上产生的支反力为：三角翼上主梁和辅助梁上的受载图三角翼上主梁和辅助梁上的受载（5）带有聚交翼梁的三角翼结构结构特点：需要有加强侧肋；工艺性好；梁多，刚度好，生存性好。等百分比布置的多梁式三角翼结构(6)带有辅助翼梁的整体式三角翼结构特点：翼盒代替翼梁，提高了刚度；翼盒中段用铰接接头与机身隔框相连。(7)带内撑梁的梁式三角翼结构型式垂直于机身布置了一根内撑梁；刚度大，生存力强，重量轻；内撑梁使前梁卸载；机翼内布置油箱。6．12机翼的增升装置2022/12/17

1251.增升装置功用改善飞机的起飞—着陆性能提高轻型高速飞机的机动性能部分增升装置（如前缘缝翼）还用于改善飞机大迎角下飞行时的横向稳定性的操纵性，特别是后掠翼飞机。１—前缘缝翼；２—减速板；３—扰流板；４—单缝、双缝或三缝式襟翼；５—外侧副翼；６——内侧副翼；７—调整片；８—前缘襟翼；９—偏转式或后退式襟翼；10—襟副翼机翼上的活动部件前缘增升装置2022/12/17128AircraftStructure典型前缘缝翼各种前、后缘增升装置克鲁格襟翼1-缝翼2-滑轨3-内前缘上壁4-内前缘下壁5-前梁2022/12/17129A380130每侧机翼的前端有6个前缘襟翼，内段为两个固定下垂头部前缘，后端有3个副翼、9个扰流片/减速板、3个后缘襟翼。机翼增升装置的种类襟翼结构（c)固定轴开裂襟翼的操纵；(d)后退开裂襟翼的安装操纵；（e）Π型大梁1和骨架上下的蒙皮；f）滑轨９、托架１０、11对滑轨进行加固。1-梁、2、3-后前桁条、4-通条和铰链、5-支座、6-肋、7-松紧螺杆、8-拉杆、9-滑轨、10-托架、11-撑杆。2.减速板和扰流板放出时向上偏，引起气流分离，使升力下降，阻力增加，而在收起位置时，埋入机翼中减速板，它们在左右机翼上对称地向上偏转扰流板，只需要使往其倾斜的那一边机翼上的扰流板偏转。扰流板是飞机横向的操纵机构。为了提高飞机相对于纵轴的操纵效率，扰流板应远离该轴布置，通常，放在外侧襟翼的前面，增大力矩Mx的力臂；减速板放在内侧襟翼前面，在减速板偏转不对称时可减小力矩Mx的力臂。减速板、扰流板及其悬挂接头和操纵接头的结构（a）扰流板引起气流分离；（b）、（c）、（d）伊尔-86飞机减速板及结构；（e）轻型飞机减速板6．13副翼2022/12/171351.副翼的用途与设计要求基本用途

滚转力矩，横向控制。基本要求避免在飞行中由于机翼弯曲使副翼卡死；对副翼进行重量配平；减小铰链力矩；减小偏转和收起状态下的附加阻力；减小副翼偏转时的偏航力矩:

副翼的上偏角为25°，下偏角为15～25°。副翼向下偏转引起

攻角增大，这在大攻角飞行时会导致该半机翼上的气流分离和反

效。因此，要限制副翼的下偏角。机翼上表面的弯度较大，当副

翼向上、向下偏转同样角度时，机翼上的阻力不同，会导致产生

不期望的偏航力矩Ｍy，因此要求的上偏角度要大些。2.襟副翼改善飞机的起降性能，它既可以当作副翼使用，也可以当作襟翼使用。为避免横向反操纵—副翼反效现象的发生，外副翼仅用于起飞、着陆时飞行速度不大的状态，而内副翼位于机翼刚度较大的部分，在整个飞行期间均被使用。扰流片偏转时升力变化的滞后效应（气流不立即分离），将扰流片与副翼联合使用，从而提高横向操纵效率。3升降副翼无水平尾翼的飞机上，为保证横向和纵向稳定性，机翼上的操纵机构既当副翼，又当升降舵，其面积和偏角比常规布局飞机的要大，因为从飞机质心到升降副翼的力臂小一些。2.副翼的结构副翼及其悬挂接头的结构2.副翼的结构重量平衡防止机翼弯曲—副翼偏转颤振集中配重沿副翼前缘沿翼展布置分散配重（金属棒）后缘采用蜂窝夹芯结构，以此减轻副翼后缘的重量3.气动补偿（a）—轴式补偿；（b）—内补偿；（c）—伺服补偿；（d）—带弹性元件的伺服补偿器调整片调整片位于副翼（舵面）５的后部，它用于在改变飞行状态时减小（消除）飞机操纵摇臂上的杆力。调整片及其悬挂接头和操纵接头的结构4.副翼的受载副翼是一变刚度的多支点梁，承受垂直于弦平面的分布气动载荷qail和操纵拉杆的操纵力副翼的受载及副翼的Q、M、Mt图5.操纵面前缘缺口补强操纵面扭矩一般由前缘闭室承受。然而在悬挂接头处，前缘要开口，破坏了扭矩的传力路线，因此需在缺口处补强。强梁传扭局部闭室斜肋和梁传扭操纵面前缘缺口补强可加一对斜加强肋，与梁构成三角架加一短墙，与缺口两端的加强肋构成一局部闭室对某些小型低速飞机，载荷很小时，可直接对梁进行局部加强，由梁本身受扭6.14尾翼2022/12/17

1471.尾翼的用途和对尾翼的要求尾翼是保证飞机稳定性和操纵性的升力面；水平尾翼用于保证飞机的纵向稳定性和操纵性；垂直尾翼用于保证飞机的航向安定性和操纵性。尾翼布局2022/12/17

149尾翼布局（a）常规布局；（b）T形尾翼布局（提高垂尾效率）；(c)全动平尾布局，腹鳍。水平尾翼上的流场扰动图M<1M>1采用全动式水平尾翼能明显提高水平尾翼的效率，特别是在超声速时。对于大型飞机为增加起飞着陆时的尾翼效率，通常采用可调安装角设计，如波音737飞机水平尾翼设计；较少采用全动式垂直尾翼，因为在大多数情况下，方向舵的剩余效率足以保证飞机的正常操纵。激波后，扰动无法前传不同气动布局时水平尾翼的位置（a）正常布局（水平尾翼在机身轴线）；（b）T形尾翼（水平尾翼在上）；（c）鸭式布局（水平尾翼在前）；（d）飞翼（无水平尾翼）。2尾翼上的载荷和尾翼的承力结构（1）、水平尾翼的受载气动载荷平衡载荷机