歼七飞机平尾垂尾与机身的连接分析Word格式.docx

1、发动机为一台涡喷-7涡轮喷气发动机,推力38.245千牛，加力56.388千牛。涡喷7是黎明发动机制造公司于1963年按前苏联11-300发动机开始仿制的,1966年12月国家验收，1967年小批生产.1968年转至黎阳公司试制，1970年开始批量生产。首翻期为100小时，总寿命300小时。1980年后涡喷-基型基本停产.在使用初期出现了不少影响可靠性、耐久性与维修性的结构问题，通过改变结构、更换材料和改进工艺，基本排除故障。改进包括，新工艺制造的涡轮叶片和部分重要零部件，加力燃烧室和压缩器则重新设计。后期的涡喷7的涡轮叶片从31片减少到24片,更大地提高了可靠性，减少了发动机对喘振和失速颤振

2、的敏感性.歼-7基型揭开了歼-7系列的序幕。此后歼7衍生了众多的改型成都飞机工业公司在一种原型的基础，循序渐进，改进改型成功了具有不同特点和用途的飞机，实现了一机多型，形成了歼七系列。成飞公司先后试制了歼七、歼七II、歼七III（与成都飞机设计所合作研制）、歼七、歼七、歼七M、歼七、歼七等。歼七的主要参数如下：序号 项目数据1最大使用马赫数（HP大于或等于11。6公里）2。2最大允许表速（HP小于等于11。13003最小机动表速（公里/小时）4004最小平飞表速（公里/小时）2605实用静升限（M=1.9）（公里）17.86动力作战高度（公里）20.67盘旋半径（HP=5公里，M=1。2）（米

3、）50938正常起飞重量（公斤）81509最大起飞重量（公斤）980010最大外挂能力（公斤）194011基本载油量（升）263512最大载油量（升）431513翼展L（米）7。1514展弦比25根梢比12.916平尾的后掠角（度）5717 相对厚度（）其中歼七基型采用切尖三角形悬臂式中单翼，下反角2，前缘后掠角57。对称翼型，翼根处相对厚度5%,翼梢处4.2%。展弦比2。22，尖削比12。5，安装角0,翼根弦长5。97米，翼尖弦长0。46米。襟翼面积20.92平方米，轴补偿副翼面积20。59平方米。机翼上方靠近翼梢处装有附面层板。全金属结构，有两个主梁和一个辅梁。副翼由液压助力器操纵,大型“

4、吹气”平板后缘襟翼由液压作动。半硬壳式结构机身截面近似圆形,最大直径为1。24米（不包括座舱）。机头上部有向前打开的电子设备舱门，在沿机身从座舱延伸到垂直安定面的大型背鳍内装有操纵杆、电子设备、单口加油口盖和燃油箱。靠近机翼前缘处的机身下部两侧各有一块减速板，还有一块减速板设在腹鳍的前边，三块减速板均由液压操纵。悬臂式全金属结构尾翼，全部翼面都有大后掠角。液压助力全动式平尾，1/4弦线后掠角55相对厚度6%。平尾前缘最大上偏+7。5，下偏-16。，面积7。9米2。平尾翼梢有配重块。操纵系统有力臂调节器，可根据不同的高度与空速调节传动比,尾翼配平开关设在驾驶杆上，无配平调整片。垂尾1/4弦线后掠

5、角6027，面积5。32米2，平均气动弦长3.14米，相对厚度4.4%。方向舵面积为1米2，偏角25，腹部有大型单片式腹鳍.本文为互联网收集，请勿用作商业用途个人收集整理，勿做商业用途二 尾翼的作用概述：尾翼是安装在飞机后部的起稳定和操纵作用的装置。尾翼一般分为垂直尾翼和水平尾翼。 垂直尾翼由固定的垂直安定面和可动的方向舵组成,它在飞机上主要起方向安定和方向操纵的作用。垂直尾翼简称垂尾或立尾。根据垂尾的数目，飞机可分为单垂尾、双垂尾、三垂尾和四垂尾飞机。 水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降舵组成,它在飞机土主要起纵向安定和俯仰操纵的作用。水平屋翼可简称平尾.有的飞机为了提高俯仰操纵效率，采

6、用的是全动乎尾，即平尾没有水平安定面，整个翼面均可偏转。 有一种特殊的 V字形尾翼,它既可以起垂直尾翼的作用,也可以起水平尾翼的作用。 水平尾翼一般位于机翼之后.但也有的飞机把“水平尾翼放在机翼之前，这种飞机称为鸭式飞机。此时，将前置“水平尾翼称之为“前翼”或“鸭翼”。 没有水平尾翼 （甚至没有垂直尾翼）的飞机称为无尾飞机.这种飞机的俯仰操纵、方向操纵、滚转操纵均由机翼后缘的活动翼面或发动机的推力矢量喷管控制.其中歼七采用全动平尾，单垂尾。三 平尾传力分析：1 水平尾翼主要受力部件结构：平尾主要受力部件结构如下图所示：其中歼七平尾采用整体式蒙皮歼七平尾蒙皮采用整体壁板式结构，有一根纵向布置得主

7、梁，蒙皮较厚，有多肋，并且有加强肋，一根单梁在根部用集中接头与机身相接,然后把力传到机身上去.歼七平尾为液压助力转轴式全动式平尾，1/4弦线后掠角55相对厚度6。,下偏16.5平尾翼梢有配重块使重心靠前防止气动力引起的扭转扩大。2 水平尾翼的受载：水平尾翼上作用有分布的气动载荷和质量载荷。水平尾翼上气动载荷由平衡载荷，机动载荷和在扰动气流中飞行时阵风作用下的升力增量组成。平衡载荷保证飞机在水平直线飞行时处于平衡状态，机动载荷使飞机实现俯仰。质量载荷来自尾翼结构，因其量值不大,可忽略不计。气动载荷的分布式根据吹风结果和“强度规范”要求给出的，载荷沿翼展的分布大约与弦长成正比，对由水平安定面和升降

8、舵组成的水平尾翼，气动载荷的分布如图所示。对于全动式水平尾翼，在1时是均匀分布.载荷在水平安定面上的分布与安定面弦长成正比,升降舵上的展向分布也与升降舵的弦长成正比。3 水平尾翼上主要承力元件的受力分析：（1）蒙皮的初始受载： 蒙皮把气动力传给翼肋，气动载荷直接作用在蒙皮上，现在去相邻的两块翼肋上的蒙皮研究,蒙皮一般通过铆钉以分散连接形式有翼肋连接在一起，因此可以把这块蒙皮看成是支撑在翼肋上的矩形薄板。当蒙皮受到气动力作用时，若气动力为吸力时,此时翼肋将通过铆钉受拉对蒙皮提供支反力，使蒙皮处于平衡状态，若气动力为压力时,蒙皮将直接压在翼肋上。根据作用力和反作用力大小相等方向相反，分别作用于两相

9、关物体上，蒙皮也把外载传给了翼肋.如图所示：（2）翼肋的受载：翼肋把自身收集的气动载荷传递给由蒙皮壁板翼梁腹板组成的翼盒。平尾的翼肋有普通肋和加强肋,加强肋主要用于传递集中载荷。翼肋的外载有蒙皮直接传来的部分初始气动载荷把这些气动力的合力移动到肋剖面的刚心上，可简化为如下图所示的受力分析此时由于蒙皮比较厚。由Q引起的弯曲正应力可以由蒙皮和梁的橼条承受，此时的剪力可以由翼肋的腹板承受。（3）翼梁的受载：翼梁将翼肋传来的剪力与轴力传入基础，由于一个普通肋可以把收集到得气动载荷传递到翼盒上，其中一部分传给了翼梁，即以剪流的形式传给腹板剪力，以轴力的形式传给梁上下橼条一对大小相等方向相反的轴力。由于梁

10、的腹板的抗弯能力极差，可以忽略不计,所以腹板以平板受剪形式平衡，由此将肋传来的剪力传往翼根。4 水平尾翼的传力路线分析：图a给出了歼七的水平尾翼结构。它包括前后墙、带加强筋的上下整体壁板、根肋、两个带侧边的加强肋、普通肋、前缘和带防颤振配重的翼尖。水平安定面由一个水平螺栓和四个垂直螺栓固定在管轴上，而轴在后机身的加强框上的轴承内转动。后轴承是径向支撑轴承，轴承外面的螺帽用于调整纵向（沿轴向）间隙。图b-e给出了气动载荷产生的剪力、弯矩和扭矩作用在水平尾翼上的传力过程:剪力Q沿近似等抗弯刚度的墙传递到两个侧加强肋上，并由侧边加强肋通过水平螺栓传到管轴上，由此引起的弯矩由上下壁板平衡。弯矩M以壁板

11、受拉压的形式传到4个垂直螺栓上，为了不使全动平尾的所有弯矩只有端部第一个螺栓承受,在轴的端部开了一个缺口，使管轴截面（管子刚度）受到削弱，而壁板蒙皮的刚度（厚度）通过铣切使其均匀过度，这样使得由蒙皮传向四个螺栓的载荷大致相等。如图所示扭矩作用在根部翼肋上,以剪流的形式由墙腹板和壁板形成的闭室来承受，根肋上的部分剪流转换成力偶，并像力一样传递到水平螺栓上。另一部分剪流以壁板受剪力形式作用到垂直螺栓上,使垂直螺栓承受与根部翼肋相平行的力。在和的作用下，垂直螺栓在两个平面内受剪。5 加强构件特点分析:通常操纵面的前缘闭室承受其大部分扭矩。然而悬挂接头处前缘必须开缺口，因此需要对缺口进行传扭补强。加一

12、对加强肋，与梁构成三角架。扭矩由斜肋和梁受弯传递加一短墙，与缺口段壁板和端肋构成局部闭室，扭矩在缺口段由该闭室传递在缺口段用剖面为实心或空心的盒式连接件传扭,歼7副翼中接头如此一些小型低速飞机载荷很小时，可直接将局部加强，由梁本身承受，传递扭矩歼7平尾根部布置了三根加强肋,并在蒙皮下面布置了加强板。具体如下图所示：6 平尾与机身的连接特点:歼7的平尾为大后略角、大展铉比的全动平尾,采用的是转轴伸入，这样可以更好的利用最大的高度、铰链的力矩同时也很小。斜转轴式的平尾的轴与尾翼连接在一起，用固定在转轴上的摇壁操纵转轴,平尾与转轴一起偏转，水平尾翼通过加强框与机身连接,转轴为主要传力连接点。 上图为

13、歼7斜转轴式全动平尾与机身连接的简视图，可以看出它主要是由转轴与机身实现相连接的。四 垂直尾翼受载分析：垂直尾翼上的载荷计算与水平尾翼的载荷计算相似,安定面的结构布局与翼面基本相同，受力特性也相同,仅作结构受力分析。但安定面不同于机翼结构设计的特点是安定面内很少有装载，故安定面完全可以接受力要求进行结构设计。同时，对装有多台发动机的飞机，可能会受到特殊力情况,如不在飞机对称面的一侧发动机停机,由于发动机停机，相对于Y轴产生的力矩基本上要用垂直尾翼上产生的平衡力抵消。歼七主要采用多梁，壁板和多肋的单块式结构.使用多梁的目的是增大结构刚度，提高防颤振特性。1 垂尾结构受力分析:如图所示：歼七的垂直安定面由梁、侧肋、端肋、加强肋和普通肋、左右壁板、可拆卸前缘、翼尖整流罩组成。 由于来自水平尾翼附加载荷的作用，在T型尾翼的垂直安定面上的所有承力部件都应该加强。在梁的根部，通过螺栓用钢质的对接接头把垂直安定面固定在机身上.在梁的上部用螺栓安定了垂直安定面前梁上的钢接头耳片，用于固定水平安定面操纵杆的摇臂，这也是水平安定面的前