飛機(jī)機(jī)翼那么薄,為什么能承受幾十噸重量!里面是什么結(jié)構(gòu)干际?
先來看看飛機(jī)的制造過程
飛機(jī)是人類在20世紀(jì)最重大的科學(xué)技術(shù)成就之一,飛機(jī)外觀最凸顯的部分就是機(jī)翼副瀑,機(jī)翼那么薄弓熏,它是如何承受幾十噸重量的?
機(jī)翼的主要構(gòu)件包含了翼肋糠睡、翼梁挽鞠、桁條和蒙皮。機(jī)翼結(jié)構(gòu)的基本作用是構(gòu)成機(jī)翼的流線外形狈孔,同時將外載荷傳給機(jī)身信认。
機(jī)翼結(jié)構(gòu)在外載荷作用下應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和壽命均抽。足夠的剛度既指蒙皮在氣動載荷作用下保持翼型形狀的能力嫁赏,也包含機(jī)翼抵抗扭轉(zhuǎn)和彎曲變形的能力。
機(jī)翼最主要作用是產(chǎn)生升力油挥,以支持飛機(jī)在空中飛行潦蝇,也起一定的穩(wěn)定和操縱作用。
飛機(jī)機(jī)翼設(shè)計主要是為了讓機(jī)翼在空中飛行的時候深寥,將氣流切割成上下兩個部分攘乒,并且讓兩個部分產(chǎn)生差異。
飛機(jī)上升主要利用的就是壓力差怀程。機(jī)翼上下表面形狀是不對稱的袁挟,空氣沿機(jī)翼上表面運(yùn)動的距離更長,自然流速更快遣备。速度越快拘栅,氣壓越小,上下表面的壓力差就提供了升力腔水。
當(dāng)飛機(jī)前進(jìn)的速度越大嘁压,這個壓強(qiáng)差邦孽,即升力也就越大,所以飛機(jī)起飛時必須高速前行爆踱。當(dāng)飛機(jī)需要下降時揣喻,它只要減小前行的速度,其升力自然會變小变抡。
飛機(jī)機(jī)翼是如何承受大重量的汰畔?
在給定機(jī)翼自身重量的前提下,能夠安全地承受使用載荷(設(shè)計中會放大為設(shè)計載荷)酌省,靠的是結(jié)構(gòu)材料的正確選擇捂滓、結(jié)構(gòu)部件的合理布置以及結(jié)構(gòu)尺寸的精心設(shè)計分析與優(yōu)化。
①機(jī)翼材料的選擇
機(jī)翼的蒙皮傾向采用復(fù)合材料布蔗,承重結(jié)構(gòu)依然采用金屬材料藤违。碳纖維復(fù)合材料的特性是重量輕承重大,非常適合用在飛機(jī)機(jī)翼上纵揍。
②機(jī)翼結(jié)構(gòu)部件合理布置及尺寸優(yōu)化
飛機(jī)機(jī)翼之所以能夠承載大部分的重量顿乒,主要承重結(jié)構(gòu)就是機(jī)翼翼盒,它由非常輕便結(jié)實的碳纖維材料構(gòu)成泽谨,內(nèi)部由成百上千根骨架組成璧榄。所以我們別看飛機(jī)的機(jī)翼那么薄,其實內(nèi)部結(jié)構(gòu)和承重是非常厲害的吧雹。
在設(shè)計初始骨杂,設(shè)計人員就會將機(jī)翼的重量和整個飛機(jī)將會承載的最大重量加入設(shè)計和計算中,根據(jù)整個最大重量來進(jìn)行整個機(jī)翼的設(shè)計和優(yōu)化雄卷。
任何一架新型飛機(jī)在投入市場之前搓蚪,都會進(jìn)行無數(shù)次的測試。
飛機(jī)機(jī)翼上下擺動
在這里小科也告訴大家一個小知識丁鹉,大部分民航飛機(jī)的油箱都位于機(jī)翼的位置陕凹,很多人可能會好奇,飛機(jī)那么龐大吻讽、空間那么多,為什么非要把油箱裝在機(jī)翼上呢技腻?
其實飛機(jī)看起來非常龐大值资,但是大部分空間都是預(yù)留給乘客和機(jī)載設(shè)備的,真正留給油箱的空間很少仓筷,但是機(jī)翼部分卻成為了裝油的好地方雏仆,因為機(jī)翼承重能力足、空間大聂弓,并且在機(jī)翼處裝油還有助于飛機(jī)飛行時的平穩(wěn)狠浮。
總的來說舍辐,飛機(jī)機(jī)翼的優(yōu)異性能,主要取決于本身先進(jìn)的材料门冷,再加上獨(dú)特的機(jī)翼設(shè)計茬燃,和有針對結(jié)構(gòu)設(shè)計做出的優(yōu)化,保證了飛機(jī)在飛行過程中的安全穩(wěn)定叮凸。
(瘋狂機(jī)械控(ID:fkjxk007))
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