機翼-機身構型

簡介

機翼與機身的連線設計是飛機結構設計中最重要的設計環節之一。一方面是由於這些連線本身的重要性；另一方面在機翼機身連線區，連線構件可能還與其他構件連線，造成受載和傳力情況複雜，分析比較困難，而且連線部位的構件和耳片、螺栓等連線元件通常對疲勞敏感。因此，設計時必須進行充分、準確的設計計算，對關鍵件要做耐久性、損傷容限分析、可靠性分析，最後完成相關的試驗。機翼與機身連線設計內容較多，包括接頭位置的布置(結構布局時已確定)、接頭的構造形式、結構強度與剛度分析、工藝成形方法以及接頭的配合間隙與容差等。

連線設計原則

首先根據飛機機翼的布局形式，如上單翼、中單翼或下單翼，選擇機翼與機身的連線形式。設計時應儘量使機翼貫穿機身，保持機翼結構的完整性。這樣左右機翼所受的對稱彎矩在對稱中心0號肋處自身平衡，機翼與機身對接接頭不傳彎矩，只有不對稱彎矩會通過接頭傳給機身。通常，不對稱彎矩比對稱彎矩小很多。機翼翼梁、根肋和機身對接框的匯交處，可以設定起落架接頭的安裝點，以綜合利用結構，減輕質量。

機翼與機身連線接頭及對接區其他結構件，不論是軍機還是民機都必須考慮疲勞和損傷容限設計要求。接頭及其連線件的應力或應變設計值要通過疲勞、靜力分析等來確定，並確定緊固件載荷分布。接頭的布置和結構形式要儘量通過螺栓受剪來傳遞力和力矩。如果由於總體要求或結構布局的限制，需採用受拉螺栓或受拉比較大的拉剪螺栓時，不僅螺栓易疲勞損壞，而且對接區結構的受力也複雜，容易發生疲勞破壞。為了減少應力集中，機翼與機身連線處構件的圓角R不應小於6 mm，並儘可能地使用對稱接頭；接頭設計可採用楔形或變剖面的連線形式，使載荷在各連線件中均勻分布。為了減少裝配殘餘應力，應選取緊固件與孔間的合理配合，並使用強化工藝對接頭和孔邊進行強化處理；接合面接頭對接面間隙的確定要合適，一般應小於0.15 mm，絕不允許強迫裝配。

機翼與機身連線結構必須連續地把左右機翼傳來的載荷傳給中央翼或機身，傳力路線要短，受力和傳力要可靠。機翼與機身連線結構製造、裝配工藝性好，易進行檢測與維護，修理更換方便。