桁條式機身

桁條式是半硬殼式機身的一種，由桁條、蒙皮和隔框組成。桁條和蒙皮較強，受壓穩定性好，彎矩引起的軸向力全部由上、下部的蒙皮和桁條組成的壁板受拉、壓來承受。這種機身由於沒有強有力的大梁，不宜開大的艙口，如果要開口，應必須在開口部位用專門構件加強。機身結構的抗扭剛度大，適用於較高速飛機。

基本介紹

• 中文名：桁條式機身
• 外文名：purlin fuselage
• 組成：桁條、蒙皮和隔框
• 優點：機身剛度大
• 缺點：不宜開大的艙口
• 適用：較高速飛機

簡介

機身是飛機的一個重要部件，它的主要功用是：固定機翼、尾翼、起落架等部件，使之連成一個整體；同時，它還用來裝載人員(機組人員、乘客)、貨物、燃油及各種設備。現代飛機的機身結構是由縱向元件（沿機身縱軸方向)——長桁、桁梁和垂直於機身縱軸的橫向元件——隔框以及蒙皮組合而成，其結構形式有構架式、硬殼式和半硬殼式。其中，半硬殼式又可分為桁梁式和桁條式機身。桁條式機身由桁條、蒙皮和隔框組成。

承力元件及作用

桁條式機身結構是由縱向元件長桁和垂直於機身縱軸的橫向元件隔框以及蒙皮組合而成。

隔框

作為橫向元件的隔框分為普通框和加強框。普通框主要用於維持機身的截面形狀，承受蒙皮的局部載荷。一般沿機身周邊空氣壓力為對稱分布，此時空氣動力在框上自身平衡，不再傳到機身別的結構去。普通框一般都為環形框。當機身為圓截面時，普通肋的內力為環向拉應力；當機身截面有局部接近平直段時，則普通框內就會產生彎曲內力。此外，普通框還受到因機身彎曲變形引起的分布壓力。普通框還對蒙皮和長桁起支持作用。隔框間距影響長桁的總體穩定性。

加強框除上述作用外，其主要功用是將裝載的質量力和其他部件（如機翼、尾翼等)上的載荷，經連線接頭傳遞到機身結構上將集中力加以分散，然後以剪流的形式將力傳給機身蒙皮。

長桁

長桁作為機身結構的縱向構件，在桁條式機身中主要用來承受機身彎曲引起的軸向力。另外長桁對蒙皮有支持作用，它提高了蒙皮的受壓、受剪失穩臨界應力；其次它承受部分作用在機身蒙皮上的氣動力並傳給隔框，與機翼的長桁相似。桁梁的作用與長桁相似，只是截面積比長桁大。

蒙皮

機身蒙皮在構造上的功用是構成機身的氣動外形，並保持表面光滑，所以它承受局部空氣動力，在增壓密封座艙部位的蒙皮將承受內壓載荷，蒙皮將其傳遞給機身骨架。

蒙皮在機身總體受載中起著很重要的作用。它承受垂直和水平兩個平面內的剪力和扭矩；同時它和長桁等一起組成壁板承受垂直和水平兩個平面內彎矩引起的軸力。

特點

桁條式機身的桁條和蒙皮較強，受壓穩定性好，彎矩引起的軸向力全部由上、下部的蒙皮和桁條組成的壁板受拉、壓來承受。

由於蒙皮加厚，改善了機身的空氣動力性能，增大了機身結構的抗扭剛度，所以與桁梁式機身相比，它更適用於較高速飛機。此外，桁條式機身的蒙皮和桁條，在結構受力中能夠得到充分利用。但是，這種機身由於沒有強有力的大梁，不宜開大的艙口，如果要開口，應必須在開口部位用專門構件加強。桁條式機身各構件受力比較均勻，傳遞載荷時必須採取分散傳遞的方法，因而機身各段之間都用很多接頭來連線。