飞行器结构设计大作业
飞行器结构设计大作业
——J5
飞机垂尾及其与机身的连接设计分析
学院：航空学院 班级：01041001
题目：J5飞机垂尾及其与机身的连接设计分析 姓 名 戚琼 曹健 申雁楠 宿梦嘉 孙锋 王斌（组长） 学 号 2010300346 2010300351 2010300366 2010300367 2010300368 2010300369
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目 录
一、歼5飞机概况 ................................................... 1 二、翼面结构分析 ................................................... 3
2．1尾翼的功用、设计要求和外载特点 ............................. 3
2．1．1 尾翼的功用.......................................... 3 2．1．2 尾翼设计要求........................................ 3 2．1．3 外载特点............................................ 3 2．2 J5垂尾典型构件及其受力特性 ............................... 4
2．2．1 蒙皮............................................... 4 2．2．2 长桁............................................... 4 2．2．3 肋................................................. 5 2．2．4 翼梁............................................... 5 2．2．5 纵墙............................................... 6 2．3 歼五翼面的结构形式的确定................................... 6 2．4 歼五垂尾受力传递分析...................................... 6
2．4．1 各结构受力分析..................................... 7 2．4．2 各力传递分析........................................ 9 2．4．3 机身受力情况分析.................................. 13
三、翼面结构设计 .................................................. 14
3．1 主要受力构件布置及作用.................................... 14
3．1．1 翼盒受力构件布置................................... 15 3．1．2 集中载荷处加强构件的布置........................... 19 3．2结构设计特点 .............................................. 20
3．2．1 斜置加强框缘条..................................... 20 3．2．2 元宝接头........................................... 21
四 歼五垂尾与机身连接处的容限损伤设计分析 ......................... 23
4.1结构设计方面 ............................................... 23
4．1．1 破损安全多路传力结构............................... 23 4．1．2破损安全止裂结构 ................................... 24 4.2损伤容限结构材料的设计选择方面 ............................. 25 4.3损伤容限结构细节设计方面 ................................... 25
4．3．1分布式连接 ......................................... 26 4．3．2元宝接头 ........................................... 26 4．3．3破损安全结构 ....................................... 27 4．3．4结构设计应力水平 ................................... 27 4.4损伤容限设计小结 ........................................... 27 五、小结 .......................................................... 28
I
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一、歼5飞机概况
歼-5是中国沈阳飞机公司制造的高亚音速喷气式战斗机(仿制前苏联米格-17φ)，也是中国制造的第一种
喷气式飞机。 图示1-1
沈阳飞机公司于1955年初开始试制歼-5。 1956年7月19日，试制原型机首次试飞。歼-5自1956年9月投入批生产，到1959年5月停产，共生产767架。歼-5主要用于昼间截击和空战，也具有一定的对地攻击能力。其改进型歼-5甲机头装有雷达，主要用于夜间截击空战。歼-5是一种单座、单发、机头进气、后掠式中单翼喷气战斗机。机翼后掠式中单翼布局，后掠角45°，双梁结构。机翼内侧有后退式襟翼，起飞和着陆可放下不同角度。机翼外侧是副翼，偏转角范围为±18°。机翼根部有起落架舱，主起落架收在机翼的两个舱内。 机身全金属半硬壳式构造，外形为圆形截面的流线体。圆形机头进气道。机身后部装有可操纵的减速板。
尾翼垂直尾翼分成上下两段，下段固定在后机身的承力斜框上，上段可拆卸。垂尾后掠角为55°41′。垂直尾翼后缘是方向舵，转动角度为25°。水平尾翼后掠角为45°，安装在垂直尾翼下段顶部，其后缘的升降舵，向上可转动32°，向下为16°。
起落架前三点式起落架，均为单轮。前起落架收入前机身下部的轮舱内，主起落架收入机翼内。主起落架装有缓冲器，前起落架装有减震器和减摆器。主轮轮胎压力为8.34×105帕(8.5公斤/厘米2)。
座舱密封式单人座舱，应急时舱盖可抛掉。座椅是可弹射的，可以保证飞行员在紧急时迅速安全地脱离飞机。
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