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飛行員航空知識手冊

第一章 - 飛機(jī)結(jié)構(gòu)

摘要：飛機(jī)結(jié)構(gòu)是第一章，主要講述了飛機(jī)的機(jī)身，機(jī)翼，尾翼，起落架，和發(fā)動機(jī)這幾個主要結(jié)構(gòu)部分。
根據(jù)美國聯(lián)邦法規(guī)全書(CFR)第14篇第一部分的定義和縮寫，飛行器(Aircraft)是一種用于或者可用于飛行的設(shè)備。飛行員執(zhí)照的飛行器分類包括飛機(jī)(Airplane)，直升機(jī)，氣球類(lighter-than-air)，動力升力類(powered-lift)，以及滑翔機(jī)。還定義了飛機(jī)(Airplane)是由引擎驅(qū)動的，比空氣重的固定翼飛行器，在飛行中由作用于機(jī)翼上的空氣動態(tài)反作用力支持。本章簡單介紹飛機(jī)和它的主要組成部分。
主要組成部分
盡管飛機(jī)可以設(shè)計用于很多不同的目的，大多數(shù)還是有相同的主要結(jié)構(gòu)。它的總體特性大部分由最初的設(shè)計目標(biāo)確定。大部分飛機(jī)結(jié)構(gòu)包含機(jī)身，機(jī)翼，尾翼，起落架和發(fā)動機(jī)。

機(jī)身
機(jī)身包含駕駛艙和/或客艙，其中有供乘客使用的坐位和飛機(jī)的控制裝置。另外，機(jī)身可能也提供貨艙和其他主要飛機(jī)部件的掛載點(diǎn)。一些飛行器使用開放的桁架結(jié)構(gòu)。桁架型機(jī)身用鋼或者鋁質(zhì)管子構(gòu)造。通過把這些管子焊接成一系列三角形來獲得強(qiáng)度和剛性，成為桁架結(jié)構(gòu)。圖1-2就是華倫桁架。

華倫桁架結(jié)構(gòu)中有縱梁，斜管子和豎直的管子單元。為降低重量，小飛機(jī)一般使用鋁合金管子，可能是用螺釘或者鉚釘通過連接件鉚成一個整體。
隨著技術(shù)進(jìn)步，飛行器設(shè)計人員開始把桁架單元弄成流線型的飛機(jī)以改進(jìn)性能。在最初使用布料織物來實(shí)現(xiàn)的，最終讓位于輕金屬比如鋁。在某些情況下，外殼可以支持所有或者一主要部分的飛行載荷。大多數(shù)現(xiàn)代飛機(jī)使用稱為單體橫造或者半單體構(gòu)造的加強(qiáng)型外殼結(jié)構(gòu)。
單體橫造設(shè)計使用加強(qiáng)的外殼來支持幾乎全部的載荷。這種結(jié)構(gòu)非常結(jié)識，但是表面不能有凹痕或者變形。這種特性可以很容易的通過一個鋁的飲料罐來演示。你可以對飲料罐的兩頭施加相當(dāng)?shù)牧α抗茏硬皇苁裁磽p壞。然而，如果罐壁上只有一點(diǎn)凹痕，那么這個罐子就很容易的被扭曲變形。實(shí)際的單體造型結(jié)構(gòu)主要由外殼，隔框，防水壁組成。隔框和防水壁形成機(jī)身的外形。如圖1－3

由于沒有支柱，外殼必須足夠的堅固以保持機(jī)身的剛性。這樣，單體造型結(jié)構(gòu)有一個重要的問題，在保持重量在允許的范圍內(nèi)同時要維持足夠的力量。由于單體設(shè)計的限制，今天的大多數(shù)飛機(jī)使用半單體造型結(jié)構(gòu)。
半單體造型結(jié)構(gòu)使用飛機(jī)外殼可以貼上去的亞結(jié)構(gòu)，亞結(jié)構(gòu)由隔框和不同尺寸的防水隔壁以及桁條組成，通過來自機(jī)身的彎曲應(yīng)力來加固加強(qiáng)的外殼。機(jī)身的主要部分也包括機(jī)翼掛載點(diǎn)和防火隔板。如圖1－4

在單引擎飛機(jī)上，引擎一般附加在機(jī)身的前端。在引擎后面和駕駛艙或客艙之間有防火部分以保護(hù)飛行員或乘客受到引擎火焰的傷害。這部分稱為防火隔壁，一般由阻熱材料如不銹鋼制成。
機(jī)翼
機(jī)翼
機(jī)翼是連接到機(jī)身兩邊的翅膀，也是支持飛機(jī)飛行的主要升力表面。很多飛機(jī)制造商設(shè)計了多種不同的機(jī)翼樣式，尺寸和外形。每一種都是為了滿足特定的需要，這些需要由具體飛機(jī)的目標(biāo)性能決定。下面的章節(jié)將解釋機(jī)翼是如何獲得升力的。

機(jī)翼可以安裝在機(jī)身的上，中 或較低部分，分別稱為高翼，中翼，低翼設(shè)計。機(jī)翼的數(shù)量也可以不同。有一組機(jī)翼的飛機(jī)稱為單翼機(jī)，有兩組機(jī)翼的飛機(jī)稱為雙翼飛機(jī)或者復(fù)翼飛機(jī)。如圖1－5