簡介
飛行器(flight vehicle)是在大氣層內或大氣層外空間(太空)飛行的器械。飛行器構件指的是組成飛行器的各個部件。各個構件對飛行器的完整性、飛行器的順利運行起到重大作用,每個構件都有其特殊的作用,構成飛行器的整體,缺一不可。
分類
根據飛行器的類型:航空器、太空飛行器、火箭和飛彈。飛行器構件分為如下幾類:
航空器構件
主要介紹飛機的各個部件。飛機的裝配是按構造特點分段進行的,首先將零件在型架中裝配成翼梁、框、肋和壁板等構件,再將構件組合成部段(如機翼中段、前緣,機身前段、中段和尾段等) 。最後完成一架飛機的對接。
機翼是飛機最主要的部件之一,其主要功用是產生升力。同時機翼內部可以用來裝置油箱和設備等;在機翼上還安裝有改善起降性能的增升裝置和用於飛機側向操縱的副翼;很多飛機的起落架和動力裝置也固定在機翼上。
翼梁是最強有力的縱向構件,承受全部或大部分的彎矩和剪力。翼梁由緣條、腹板和支柱等組成,剖面多為工字型。翼梁固支在機身上。
縱牆與梁的區別在於緣條很弱且不與機身相連,也即縱牆與機身鉸接。縱檣通常布置在機翼的前緣或後緣,與機翼上下蒙皮相連,形成一封閉的盒段以承受扭矩。
蒙皮通常用硬鋁板材製成,用鉚釘或粘接劑固定於縱橫向骨架上,形成光滑的表面。空氣動力直接作用在蒙皮上。
翼肋形成並維持剖面之形狀;並將縱向骨架與蒙皮連成一體;把由蒙皮和桁條傳來的空氣動力載荷給翼梁。
目前大型飛機的擾流片大多是安裝在機翼上表面襟翼之前的可偏轉小片。
起落架是供飛機在起降滑跑、地面滑行、停放和移動時支持飛機重量、承受相應載荷、吸收和消耗著陸時的撞擊能量的裝置。
飛機上主要起減震作用的是專門的減震器,而現代民用飛機採用的基本上都是油氣式減震器。
起落架剎車裝置的主要功用掣動機輪,把飛機的滑跑動能轉變為摩擦熱能耗散;此外,主起落架機輪的單邊剎車可以協助飛機滑行轉彎以糾正滑行方向;而飛機在起飛前開大車、地面維修試車、飛機固定停放等均需要使用剎車裝置。
太空飛行器部件
衛星的基本結構:承力結構、外殼、安裝部件、天線結構、太陽能電池陣、衛星穩定結構。
載人飛船一般由軌道艙、服務艙、對接艙和乘員返回艙等組成。
火箭和飛彈部件
火箭一般由頭部、頭部整流罩、氧化劑貯箱和燃料(燃燒劑)貯箱、儀器艙、級間段、發動機推力結構、尾艙等部分組成,需要分離的部位有分離連線裝置。
飛彈有戰鬥部系統、動力系統、制導系統和彈體幾部分組成。
常用太空飛行器部件材料
鈦合金在航空工業中的套用主要是製作飛機的機身結構件、起落架、支撐梁、發動機壓氣機盤、葉片和接頭等;在航天工業中,鈦合金主要用來製作承力構件、框架、氣瓶、壓力容器、渦輪泵殼、固體火箭發動機殼體及噴管等零部件。
陶瓷材料的高溫性能雖好,但其脆性大。改善陶瓷材料脆性的方法包括相變增韌、微裂紋增韌、彌散金屬增韌和連續纖維增韌等。陶瓷基複合材料主要用於製作飛機燃氣渦輪發動機噴嘴閥,它在提高發動機的推重比和降低燃料消耗方面具有重要的作用。
碳-碳複合材料是由碳纖維增強劑與碳基體組成的複合材料。碳-碳複合材料具有比強度高、抗熱震性好、耐燒蝕性強、性能可設計等一系列優點。碳-碳複合材料的發展是和航空航天技術所提出的苛刻要求緊密相關。
金屬基複合材料可用於大口徑尾翼穩定脫殼穿甲彈彈托,反直升機 / 反坦克多用途飛彈固體發動機殼體等零部件,以此來減輕戰鬥部重量,提高作戰能力。
目前,在國際上有代表性的低合金超高強度鋼300M,是典型的飛機起落架用鋼。此外,低合金超高強度鋼D6AC是典型的固體火箭發動機殼體材料。超高強度鋼的發展趨勢是在保證超高強度的同時,不斷提高韌性和抗應力腐蝕能力。