當然,在航空器結構設計時,總是首先確保結構滿足靜強度設計和剛度設計要求,同時還要使航空器結構滿足抗疲勞設計要求,使它具有高壽命、高可靠性和低維修費用的特點。損傷容限設計是保證航空器結構的安全性和可靠性,確定航空器結構可允許的最大損傷尺寸;耐久性設計則是使航空器具有良好的經濟維修性,可以確定航空器結構的經濟使用壽命。五應力集中
應力集中是指橫截面的突變而引起材料應力發生變化。
在一個部件上,應力集中發生的地方是裂痕開槽、裂紋、切口甚至是緊固件的孔等。解決方法是避免橫截面突變,采用圓倒角和過渡角,并精心安排孔的位置。
對結構來說,這種應力集中效應可能會出現在結構件的末端。
圖 5-4應力集中說明圖
如果一個桁條末端突然截止的話,它所傳遞的力在局部會造成應力集中。為了防止這種情況,可以將桁條設計成楔形,使應力逐漸傳到周圍的地方,或使用端頭連接來傳力。
在機身開口處,如窗戶和艙門,使用額外的加強框來吸收蒙皮和桁條傳來的應力及從門鉸和止動上傳來的力。
5.1.3直升機結構的分類
一般直升機結構主要由兩部分構成:前機身結構和尾部結構,還有整流罩和包皮等。根據結構的功能和失效后果的不同,每一主要部分所包含的結構又分為主要結構和次要結構。
一.主要結構:
在空中、起飛或著路時,結構部件的失效會直接導致:結構塌損、動力損失、系統或部件的故障或失效會嚴重影響直升機的安全和操縱,這樣的結構稱為主要結構。如圖 5-5所示:
1駕駛艙 2上部結構 3水平安定面 4尾部結構 5中間結構 6下部結構
圖 5-5典型的直升機結構二.次要結構
是指主要結構以外的其它結構,與主要結構的描述相同,但安全余度允許結構有明顯的降低。如:駕駛艙地板,儀表板,客艙地板,電氣安裝架和腳踏板等。三.整流罩和發動機包皮用來保證直升機的氣動性能。
第 5.2節直升機區域和站位識別系統
5.2.1直升機結構分區
大型飛機的分區是按照美國航空運輸協會 ATA的規定劃分的。一個區是由 3位數字來識別,我們把飛機結構分成主區、從區和細區。
例如:321——3代表主區 -尾部(包括后壓力隔框),2代表從區 -垂直安定面和方向舵,1代表細區 -垂直安定面前緣。
整個飛機結構可以劃成特定區域,利于識別所需要檢查、維護和修理的區域。區號可以進入計算機化的維護記錄系統來簡化記錄的處理。通過參考手冊上的分區號,機務人員很容易定位所需實施維護工作的區域。
對于直升機的分區,直升機因其簡單的機身結構布局和大小,并不嚴格按照這一系統。現階段的工業標準是對直升機區域直接命名,而不采用較復雜的數字系統。直升機廠家在其提供的維護手冊和維護大綱中標出直升機的區塊,并以反映該區塊的傳統名字直接命名。下圖顯示是一架 S76直升機的分區示意圖,不同顏色和標記代表不同的區域。
圖 5-6 S76的分區示意圖
5.2.2直升機站位識別系統
為精確定位直升機上的某個位置,需要使用一種類似地圖上的網格坐標的系統。直升機上任何一個點可以通過測量距橫軸、立軸和縱軸的相對垂直位置來定位。
1機身站位(STATION)沿機身縱軸方向的距離稱為站位,它們的數字代表距一個固定參考點的距離,用于水平方向定位。(常用單位是英寸或厘米,直升機一般使用毫米)。參考點通常
在機頭或在機頭前方的空間點。
在參考點之后的站位號為正值,參考點之前的站位號為負值。
機身框架只需要一個站位號就夠了。但小零件或位置則需要在垂直方向和橫側方向的定位。圖 5-7為一架直升機的站位。 2水位線 (WATER LINE)
水位線是沿機身立軸方向上的距離,用于垂直方向定位。參考點是機身上某一合適的部件,如客艙地板或直升機停放的地面。水位線的測量值在參考點以上為正值,以下為負值。 3中心線(BUTT LINE)
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