劉宏博

摘 要：在現(xiàn)代交通運(yùn)輸工具中，飛機(jī)作為主要交通工具，需要重復(fù)使用，每天飛在高空中，受到不同的外部載荷，它的受力非常復(fù)雜，需要分析它的主要載荷，最基本的載荷，哪些是飛機(jī)過(guò)載現(xiàn)象，哪些是飛機(jī)其他載荷，哪些對(duì)飛機(jī)有影響，這是設(shè)計(jì)者們需要關(guān)心的問(wèn)題，對(duì)于這些載荷的分析要通過(guò)統(tǒng)計(jì)大氣氣象的規(guī)律。

關(guān)鍵詞：主要載荷；飛機(jī)過(guò)載；其他載荷

1.主要載荷

對(duì)于飛機(jī)的主要載荷，主要是通過(guò)分析飛機(jī)在飛行、起飛、著陸等運(yùn)動(dòng)中的受力，作用在飛機(jī)上的外力就是飛機(jī)的外載荷，對(duì)于飛機(jī)在飛行中的受力，主要是氣流對(duì)飛機(jī)的阻力，飛機(jī)本身的重力，在飛機(jī)起飛前的受力有跑到對(duì)飛機(jī)的摩擦力，氣流對(duì)飛機(jī)的阻力，如圖1。

對(duì)于飛機(jī)起飛過(guò)程中的載荷有質(zhì)量力Rm，這種力是與飛機(jī)質(zhì)量或者加速度相關(guān)的力，例如G，這種力可以分解成沿著飛機(jī)方向的Gsinθ力和沿著飛機(jī)垂直方向上的Gcosθ力；另一種起飛過(guò)程中的力為表面力Rf，所謂表面力就是直接接觸到飛機(jī)表面的力，例如氣流對(duì)飛機(jī)的提升力Y，發(fā)動(dòng)機(jī)的推力也是表面力，起飛過(guò)程中的受力如圖2。

2.飛機(jī)過(guò)載

飛機(jī)過(guò)載的概念就是飛機(jī)飛機(jī)表面力與飛機(jī)自身重量之比，用n表示，具體公式如下：

式中：Rf——飛機(jī)表面力；

G——飛機(jī)自身重力。

飛機(jī)的過(guò)載是一個(gè)可以為正數(shù)、也可以為負(fù)數(shù)的值，是一個(gè)與坐標(biāo)方向有關(guān)的量，方向一致為正，相反為負(fù)，對(duì)于沒(méi)有特殊要求的，一般過(guò)載系數(shù)為ny，因?yàn)樵趚、Z方向上的nx、nz比較小，力學(xué)分析圖如圖3。

對(duì)于飛機(jī)過(guò)載的意義它是飛機(jī)設(shè)計(jì)中需要依據(jù)的原始參數(shù)，它是與飛機(jī)狀態(tài)密切相關(guān)的，對(duì)于飛機(jī)過(guò)載，在不同飛行模式下都會(huì)有過(guò)載，水平勻速飛機(jī)、垂直飛行、曲面飛行，同時(shí)還有特殊情況下，突然遇到大風(fēng)、在飛機(jī)著陸時(shí)候，這種情況下，飛機(jī)的過(guò)載最大。

3.其他載荷

3.1熱載荷

飛機(jī)在飛行過(guò)程中，會(huì)受到熱載荷，飛機(jī)的動(dòng)力裝置，運(yùn)行時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量的熱，飛機(jī)飛行過(guò)程中，氣流與飛機(jī)表面摩擦產(chǎn)生的熱，太陽(yáng)對(duì)飛機(jī)的熱，這些都會(huì)產(chǎn)生熱載荷。

飛機(jī)飛行過(guò)程中，產(chǎn)生熱量后，會(huì)對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料的輕度和剛度產(chǎn)生影響，會(huì)使它的性能下降，如果飛機(jī)長(zhǎng)時(shí)間受熱，材料還會(huì)產(chǎn)生蠕變，這樣會(huì)破壞材料，使材料永久變形，所以飛機(jī)設(shè)計(jì)上對(duì)內(nèi)部要有散熱裝置，較小熱量，外邊摩擦受熱，材料選擇航空材料，減小摩擦熱。

3.2疲勞載荷

飛機(jī)疲勞破壞是在材料靜強(qiáng)度非常小的情況下發(fā)生，所以發(fā)生疲勞破壞非常危險(xiǎn)，會(huì)使飛機(jī)上設(shè)備工作不正常，從而影響飛機(jī)安全，圖4反映了飛機(jī)在受到疲勞載荷時(shí)候，材料發(fā)生的破壞和性能指標(biāo)變化。

在飛機(jī)飛行過(guò)程中，突風(fēng)載荷和機(jī)動(dòng)重復(fù)載荷是飛機(jī)的主要疲勞載荷，在設(shè)計(jì)上對(duì)這個(gè)需要著重分析。

結(jié)束語(yǔ)

在飛機(jī)飛行中還會(huì)受到其他的載荷，這種是特殊載荷，非正常狀態(tài)下的載荷，發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)、飛機(jī)在著陸時(shí)候單輪著地，這種載荷都是特殊情況，在這種情況下，飛機(jī)機(jī)組人員一般都有應(yīng)對(duì)策略，根據(jù)情況可以選擇迫降，或者在繼續(xù)飛行，無(wú)論飛機(jī)在飛行中受到怎樣的載荷，飛機(jī)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)之初都已經(jīng)考慮在內(nèi)，只有綜合分析飛機(jī)載荷，才會(huì)避免飛機(jī)飛行中出現(xiàn)故障。

參考文獻(xiàn)

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