機身-尾翼組合體

機身-尾翼組合體

尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼。水平尾翼(平尾)和垂直尾翼(垂尾)的布置中,非常重要的一點是要保證它們不受機身空氣動力的影響。垂直尾翼不僅易受機身空氣動力的影響,而且還易受水平尾翼空氣動力的影響,特別是大迎角飛行時,情況更是如此。為了使這種影響減至最小,在機身與尾翼連線時,可將水平尾翼放在垂直尾翼的後面。這樣布置,垂尾對平尾的影響也很小,受其他部件的影響也小。

平尾與機身的連線

正常式平尾,由水平安定面與機身連線。水平安定面大多左、右連成一整體,可通過耳片接頭與機身連線。當水平安定面為可調節安裝角時.它一般通過樞軸連於後面一個框上,前面則通過操縱裝置與前面一個框相連,此時機身上或垂尾上(如果水平安定面安裝在垂直尾翼上)的側面要設定開口,以使水平安定面可以繞樞軸轉動。

對全動式平尾,若為定軸式,其與機身或垂尾的連線與可調式水平安定面類似。但若為轉軸式,則一般將轉軸固定於兩個框上,此時軸承就置於框上。其中一個支座應配置有止推軸承,以承受全動平尾傳來的阻力,並在該接頭附近的機身結構上布置縱向加強構件——如縱向輔助短梁或縱向加強長桁。

垂直尾翼與機身的連線

一般情況下垂直安定面可通過其粱、牆根部的接頭在框平面內(如圖1)或在垂尾的兩個側面與機身多個框用螺栓連線(如殲-6)(此時均為不可拆連線);也可用耳片接頭與框連線(此時為可拆連線)。圖1為兩種固定式(不可拆)連線。其中(a)的垂尾前、後梁插入機身內,成為框的一部分;(b)則梁在機身外終止。圖2示出了波音-707垂尾後梁與機身的可拆連線接頭,採用耳片與大螺栓連線。

須要注意,現代飛機的垂尾大多是後掠的,所以垂尾的梁也大多為後掠布置。當力P傳到機身框緣時會形成力矩M。由於M在梁平面內,因此若對接框是垂直於機身軸線布置時,框只能承受彎矩M的一個分量M。另一分量M可在垂直尾翼接頭的前面布置一塊水平加強板(在機身頂部壁板上),該水平力 日強板位於兩個框之間,兩側各有一加強型材。M由兩個接頭以一對水平力組成的力偶矩形式傳給兩根加強型材,由加強型材擴散成 x 向的分布剪流;再由水平加強板受剪,然後以一對 z 向力的形式轉傳給前、後兩個框。M較小,水平加強板可設計得弱些,就只需將局部蒙皮加厚,並加兩根型材即可;M越大,則水平加強板就要設計得越強些。這兩根 z 向的加強型材同時也承受接頭傳來的垂直尾翼的阻力。上述的傳力過程和結構布置見圖3。

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