第5章飛行器的構造

1、第5章 飛行器的構造,§5.1對飛行器結構的一般要求和常用的 結構材料 §5.2 航空器的構造 §5.3 航天器的構造 §5.4 火箭和導彈的構造,§5.1對飛行器結構的一般要求和常用的結構材,5.1.1 對飛行器結構的一般要求1．空氣動力要求2．重量和強度、剛度要求3．使用維護要求 4．工藝和經(jīng)濟性要求,§5.1對飛行器結構的一般要求和常用的

2、結構材,5.1.2 飛行器結構采用的主要材料 原則：在選用結構材料時，應盡量采用比強度和比剛度大的材料。其次，根據(jù)不同的飛行和環(huán)境條件，要求材料具有一定的耐高溫和耐低溫性能，要具有良好的抗老化和耐腐蝕能力，要具有足夠的斷裂韌性和良好的抗疲勞性能。另外材料還要具有良好的加工性能，資源豐富，價格低廉。,§5.1對飛行器結構的一般要求和常用的結構材,5.1.2 飛行器結構采用的主要材料 1．鋁鎂合金類 2．合金鋼類 3．

3、復合材料復合材料的密度低，比強度、比剛度很高，抗疲勞性能、減震性能和工藝成型性能都很好。,5.2 航空器的構造,5.2.1 氣球和飛艇的基本構造 1．氣球的構造,5.2 航空器的構造,2．飛艇的構造,5.2 航空器的構造,5.2.2 飛機的基本構造,5.2 航空器的構造,5.2.2 飛機的基本構造 1．機翼和尾翼的基本構造（1）機翼的外載荷,5.2 航空器的構造,5.2.2 飛機的基本構造 1．機翼和尾翼的基

4、本構造（2）機翼的主要受力構件,5.2 航空器的構造,（2）機翼的主要受力構件,5.2 航空器的構造,(3)機翼的典型構造形式 (a)蒙皮骨架式,5.2 航空器的構造,(3)機翼的典型構造形式 (b)整體壁板式,5.2 航空器的構造,(3)機翼的典型構造形式 (c)夾層式機翼,5.2 航空器的構造,2．機身的基本構造蒙皮骨架式,5.2 航空器的構造,2．機身的基本構造整體壁板式,5.2 航空器的構造,2．機

5、身的基本構造夾層式,5.2 航空器的構造,3．起落裝置(1)典型的起落架組成,5.2 航空器的構造,3．起落裝置(1)典型的起落架組成,5.2 航空器的構造,(2)落架在飛機上的布置形式,5.2 航空器的構造,(3)改善起降性能的裝置(a)起飛火箭加速器(b)起飛彈射器：,5.2 航空器的構造,(3)改善起降性能的裝置(c)減速傘,5.2 航空器的構造,3)改善起降性能的裝置(d)鋼索減速裝置,5.3 航天器

6、的構造,航天器的構造一般可分為兩大類：專用系統(tǒng)和保障系統(tǒng)。專用系統(tǒng)用于直接執(zhí)行特定的航天任務，保障系統(tǒng)則用于保障專用系統(tǒng)的正常工作。,5.3 航天器的構造,常見專用系統(tǒng)：通訊衛(wèi)星的通信天線和轉發(fā)器；偵察衛(wèi)星的可見光照相機和電視攝像機；天文衛(wèi)星的天文望遠鏡、光譜儀；遙感衛(wèi)星的微波發(fā)射和接受設備；空間站上供宇航員進行各種試驗和觀測用的各種專用設備等保障系統(tǒng)通常分為以下系統(tǒng)。 (1)結構系統(tǒng)； (2)溫度控制系統(tǒng)；

7、 (3)生命保障系統(tǒng)； (4)電源系統(tǒng)； (5)姿態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)； (6)軌道控制系統(tǒng)； (7)返回著陸系統(tǒng)。,5.3 航天器的構造,5.3.1 衛(wèi)星的基本結構 (1)承力結構。(2)外殼。(3)安裝部件。(4)天線結構。(5)太陽能電池陣。(6)衛(wèi)星穩(wěn)定結構。,5.3 航天器的構造,5.3.1 衛(wèi)星的基本結構,5.3 航天器的構造,5.3.2 載人飛船的基本結構,5.3 航天器的構造,

8、5.3.3 航天飛機的基本結構 1．航天飛機的功用 航天飛機是可以重復使用的、往返于地球表面和近地軌道之間運送有效載荷的航天運載器，又是可以進入近地軌道完成多種任務的航天器。航天飛機進入近地軌道的部分稱為軌道器，它能完成包括人造地球衛(wèi)星、貨運飛船、載人飛船甚至小型空間站的許多功能，例如向近地軌道釋放衛(wèi)星、從軌道上捕捉、維修和回收衛(wèi)星、向空間站運送人員和物資等。,5.3 航天器的構造,5.3.3 航天飛機的基本結構 2.航天飛

9、機的構造,5.3 航天器的構造,5.3.3 航天飛機的基本結構 2.航天飛機的構造,5.3 航天器的構造,5.3.4 空天飛機的組成和飛行方式,5.3 航天器的構造,5.3.4 空天飛機的組成和飛行方式,5.3 航天器的構造,5.3.5 空間站功用和組成空間站的用途主要有 (1)對地觀測 (2)科學研究 (3)微重力材料加工及藥品制造 (4)天文觀測 (5)在軌服務基地,5.3 航天器的構造,5．3．5

10、 空間站功用和組成,5．4 火箭和導彈的構造,5．4．1 火箭的基本構造 1．探空火箭 2．運載火箭 3．運載火箭的組合方式和級間分離 4．運載火箭的構造,5．4 火箭和導彈的構造,5．4．1 火箭的基本構造,5．4 火箭和導彈的構造,5.4.2 導彈的基本構造1.有翼導彈(1)有翼導彈的特點(a)有復雜的制導系統(tǒng)，而氣動外形和構造比較簡單。由于彈上無人，就不需要生命保障和服務等設施。又是一次性使用，它也不要降

11、落裝置。(b)導彈作為一種武器，其系統(tǒng)概念較強，必須在一個完整的系統(tǒng)下，才能很好地工作和發(fā)揮戰(zhàn)斗威力。如需要發(fā)射系統(tǒng)幫助發(fā)射，外部制導引導等。(c)可以發(fā)揮飛行器大速度、大迎角和大機動性的潛力。目前的戰(zhàn)斗機最大Ma約為2.5～3.0，使用過載不大于10(飛行員限制)；而導彈無此限制，格斗導彈的法向過載可達30—50。(d)導彈是一次性使用的武器，但要長期保存；保存期間不像飛機那樣可以開車檢查，所以對保存環(huán)境和監(jiān)測手段有特殊要求。,

12、5．4 火箭和導彈的構造,5.4.2 導彈的基本構造(2)有翼導彈的基本組成及各部分的功用 (a)戰(zhàn)斗部系統(tǒng)：由戰(zhàn)斗部、引信和保險裝置組成。戰(zhàn)斗部的功用是摧毀目標；引信的功用是保證在恰當?shù)臅r機引爆戰(zhàn)斗部；保險裝置是防止保存、運輸和裝卸過程中爆炸。 (b)動力系統(tǒng)：為導彈提供飛行動力。它由發(fā)動機、燃料儲存和輸送裝置組成。在導彈上使用最多的是固體火箭發(fā)動機，巡航導彈上一般采用渦輪噴氣發(fā)動機或沖壓發(fā)動機。 (c)制導系統(tǒng)：引導控制

13、導彈以一定的準確度飛向目標。巡航導彈多用慣性導航、衛(wèi)星導航和圖象匹配導航系統(tǒng)或者它們的組合，高機動性導彈常使用無線電制導和紅外制導，射程較大的地空導彈常由其他地面引導系統(tǒng)提供無線電制導指令。 (d)彈體：包括彈身、彈翼和操縱面三部分。它們的功用與飛機類似，結構形式比較簡單，一般為圓形截面。但在飛行過程中彈身提供升力的比例比飛機機身大。,5．4 火箭和導彈的構造,5.4.2 導彈的基本構造(3)導彈的氣動外形導彈的氣動布局與飛機

14、類似，分為正常式、鴨式、無尾式和可偏彈翼式四種，(a)正常式布局：彈翼在前，操縱面在尾部。除有方向舵和升降舵外，它們的差動可進行滾轉操縱。(b)鴨式布局：彈翼在后，操縱面在前。通常不能靠鴨翼差動進行滾轉操縱，因為差動時鴨翼的尾跡在彈翼上的作用會降低差動效果，甚至會反向操縱?？稍趶椧砗竺姘惭b副翼進行滾轉操縱與穩(wěn)定。(c)無尾式：彈翼在后部，操縱面在彈翼后緣。 (d)可偏彈翼式：彈翼在前，它同時又是操縱面，固定尾翼在后，起穩(wěn)定

15、作用。,5．4 火箭和導彈的構造,(4)現(xiàn)代巡航導彈現(xiàn)代巡航導彈的特點(a)起飛質量?。?b)一般采用GPS定位導航，并結合雷達或紅外成像以及景象匹配末制導，具有很高命中精 ；(c)突防能力強 ；(d)通用性好，能選擇不同的戰(zhàn)斗部，能攻擊不同的目標 ；(e)成本低廉，能大量使用。,5．4 火箭和導彈的構造,5.4.2 導彈的基本構造2．彈道導彈(1)飛行方式(2)彈頭和級間分離方式(3)彈道導彈的控制方式(a