第三章第三章副翼及尾翼结构和副翼及尾翼结构和受力分析受力分析l31副翼的结构和受力分析ll一、副翼的功用一、副翼的功用l使使机机翼翼产产生生滚滚转转力力矩矩，以以保保证证飞飞机机具具有有横横侧侧操操纵性l位置：位置：机翼后缘外侧、机翼后缘内侧的对副翼的要求对副翼的要求: (1)结构具有足够的抗扭刚度；(2)副翼偏转时产生的枢轴力矩较小副翼上的空气动力对转轴的力矩)这样，可使飞行员操纵省力，而且还可以减小副翼结构所承受的扭矩二、副翼的构造二、副翼的构造1.副翼的构造副翼的构造副副翼翼通通常常由由翼翼梁梁、翼翼肋肋、蒙蒙皮皮和和后后缘缘型型材材组组成成，图31(a)副翼一般都做成没有桁条的单梁式结构（一般都做成没有桁条的单梁式结构（图3-1）翼梁腹板式梁、管形梁翼梁腹板式梁、管形梁翼肋开有减轻孔翼肋开有减轻孔蒙皮现代高速飞机采用金属蒙皮低速飞机采用金属和布质蒙皮(图31(b)后缘型材后缘型材通常在接头开口部位装有斜翼肋(图31(c)，用斜翼肋、加强板和翼梁组成的盒形结构来承受开口部位的扭矩2副翼与机翼连接副翼与机翼连接 通通常常采采用用两两个个以以上上的的副副翼翼接接头头与与机机翼翼相相连连。
连连接接的的副副翼翼接接头头中中，至至少少应应有有一一个个接接头头是是沿沿展展向向固固定的，其余的接头沿展向应是可移动的定的，其余的接头沿展向应是可移动的 用用多多接接头头固固定定的的副副翼翼，在在飞飞行行中中会会由由于于机机翼翼变变形形，使使副副翼翼转转轴轴的的轴轴线线变变弯弯，而而影影响响操操纵纵的的灵灵活活性，甚至发生卡滞现象性，甚至发生卡滞现象 为为了了解解决决这这一一矛矛盾盾，有有些些飞飞机机采采用用了了分分段段的的副副翼翼，它它的的每每一一段段都都独独立立地地连连接接在在机机翼翼后后缘缘的的支支架架上上，而而各各段段的的翼翼梁梁则则用用可可以以传传递递扭扭矩矩的的万万向向接接头头或铰接接头连接起来或铰接接头连接起来 图图3-2所示为副翼与机翼的典型的连接型式所示为副翼与机翼的典型的连接型式 在机翼加强肋的后部与机翼后梁（或墙）的连在机翼加强肋的后部与机翼后梁（或墙）的连接处，安装有若干个支臂，每个支臂上装有一个接处，安装有若干个支臂，每个支臂上装有一个过渡接头过渡接头 在副翼的大梁上装有相应个数的双耳片接头在副翼的大梁上装有相应个数的双耳片接头副翼通过这些耳片接头将其悬挂到机翼的支臂上。
副翼通过这些耳片接头将其悬挂到机翼的支臂上 注意注意: :每个操纵面除一个接头完全固定外，其余每个操纵面除一个接头完全固定外，其余接头都有设计补偿，以便于安装和保证运动协调接头都有设计补偿，以便于安装和保证运动协调操纵副翼偏转的作动筒，其作动杆与副翼耳片接操纵副翼偏转的作动筒，其作动杆与副翼耳片接头的下耳片连接固定当副翼操纵作动筒动作时头的下耳片连接固定当副翼操纵作动筒动作时就使副翼绕轴心就使副翼绕轴心N偏转图3-2 副翼连接形式三、作用在副翼上的外载荷三、作用在副翼上的外载荷在在飞飞行行中中，副副翼翼象象一一根根固固定定在在机机翼翼上上的的多多支支点点梁梁一样承受外部载荷一样承受外部载荷作用在副翼上的外载荷有作用在副翼上的外载荷有（图33）：（1）空气动力）空气动力q（2）操纵力操纵力T（3）支点反作用力支点反作用力R（本例为：R1、R2、R3）注：由于副翼的质量力很小，在受力分析中可以忽略不计33副翼空气动力载荷的大小副翼空气动力载荷的大小与副翼面积、副翼偏转角度和飞行速度有关（成正比）副翼面积越大、副翼偏转角度越大和飞行速度越快，则副翼上所受空气动力载荷就越大空气动力载荷沿弦向按梯形分布，沿展向与副翼弦长成正比，如图34所示。
4副翼在装有支点的横截面上承受的剪力最大、在装有支点的横截面上承受的剪力最大、弯矩最大；弯矩最大；在操纵摇臂部位在操纵摇臂部位扭矩最大扭矩最大这些部位的结构虽然有所加强，但由于副翼的截面积沿展向变化不大，难以按等强度原则来进行加强，所以，上述部位的强度仍然比其他部位富裕得少些，维护时必须注意检查 四、副翼结构中力的传递四、副翼结构中力的传递空气动力在副翼结构中的传递情况与在机翼结构中的传递情况相似：空气动力空气动力蒙皮蒙皮翼肋翼肋翼梁腹板翼梁腹板机翼机翼剪力由梁腹板承受；剪力由梁腹板承受；弯矩由梁缘条和有效宽度的蒙皮承受弯矩由梁缘条和有效宽度的蒙皮承受；扭矩由闭周缘蒙皮承受扭矩由闭周缘蒙皮承受5五、副翼的剪力、弯矩和扭矩图五、副翼的剪力、弯矩和扭矩图图36给出了三支点情况下副翼结构的剪力、弯矩和扭矩图副副翼翼在在装装有有支支点点的的横横截截面面上上承承受受的的剪剪力力、弯弯矩矩最最大；在操纵摇臂部位扭矩最大大；在操纵摇臂部位扭矩最大6六、副翼结构的总体应力六、副翼结构的总体应力如前所述，扭矩由闭周缘蒙皮承受因此，蒙皮内的剪应力为Mk/（2F1）（31）式中Mk扭矩F周缘蒙皮所围闭室面积;1蒙皮厚度。
梁腹板的剪应力为(32)式中H梁的高度2梁腹板的厚度梁缘条的正应力为(33)式中F考虑附加蒙皮在内的缘条横截面积 32 襟翼、缝翼和减速板的结构襟翼、缝翼和减速板的结构 襟翼和缝翼是附于机翼的增升装置；襟翼和缝翼是附于机翼的增升装置； 减速板和扰流板为附于机翼的阻力装置减速板和扰流板为附于机翼的阻力装置 它们主要用于改善飞机的起飞和着陆性能它们主要用于改善飞机的起飞和着陆性能 一、一、襟翼襟翼 普通襟翼普通襟翼 襟翼襟翼 开缝襟翼开缝襟翼 克鲁格襟翼克鲁格襟翼下面介绍典型的开缝襟翼的构造下面介绍典型的开缝襟翼的构造 如图如图37所示为带有导流板的开缝式襟翼的结所示为带有导流板的开缝式襟翼的结构其主要构件包括襟翼、导流板、滑板和收放构其主要构件包括襟翼、导流板、滑板和收放机构导流板是固定在襟翼前面，并在此形成特机构导流板是固定在襟翼前面，并在此形成特形缝隙 当襟翼偏转时，在机翼后部、导流板和襟翼之当襟翼偏转时，在机翼后部、导流板和襟翼之间可形成特形双缝隙，从而能获得较大的升力间可形成特形双缝隙，从而能获得较大的升力 图3-7 开缝式普通襟翼结构 该该型型襟襟翼翼大大梁梁剖剖面面一一般般为为工工字字形形，其其上上安安装装了用以固定滑板和收放机构的支臂。
了用以固定滑板和收放机构的支臂 滑滑轨轨是是钢钢制制弧弧形形工工字字型型材材，它它通通过过支支臂臂和和撑撑杆连接到机翼的后梁和加强肋上杆连接到机翼的后梁和加强肋上 滑滑轨轨缘缘条条的的表表面面进进行行了了磨磨削削和和镀镀铬铬处处理理这这种种滑滑板板和和滑滑轨轨结结构构最最简简单单、也也最最可可靠靠，因因而而得得到到了广泛应用了广泛应用 导流板由隔板、蒙皮和尾部桁条组成导流板由隔板、蒙皮和尾部桁条组成 隔板由带缘条的腹板组成隔板由带缘条的腹板组成 导流板通过安装支座固定在襟翼上导流板通过安装支座固定在襟翼上 滚滚珠珠螺螺杆杆式式收收放放机机构构由由传传动动装装置置驱驱动动，并并通通过过襟襟翼翼大大梁梁上上的的支支臂臂与与襟襟翼翼相相连连，来来完完成成对对襟襟翼翼的的收放 收收放放机机构构的的第第2个个支支座座是是机机翼翼加加强强肋肋和和后后梁梁连连接处的接头，由液压来驱动传动轴的旋转接处的接头，由液压来驱动传动轴的旋转 最最简简单单的的结结构构是是将将襟襟翼翼和和导导流流板板悬悬挂挂在在外外置置支支臂臂上上，但但附附加加的的阻阻力力会会降降低低飞飞机机在在巡巡航航状状态态的的经经济性二、前缘缝翼二、前缘缝翼 前缘缝翼是位于机翼前部且有特殊形状的机翼前缘缝翼是位于机翼前部且有特殊形状的机翼活动部分。
活动部分 当飞行中放下时，在前缘缝翼和机翼前部之间当飞行中放下时，在前缘缝翼和机翼前部之间形成特殊形状的缝隙，它使得在大迎角下有稳定形成特殊形状的缝隙，它使得在大迎角下有稳定的绕流前缘缝翼的偏转角为的绕流前缘缝翼的偏转角为200300 每个机翼上的前缘缝翼均由与机翼骨架相连的每个机翼上的前缘缝翼均由与机翼骨架相连的几段组成几段组成 连接方式或是利用与传动装置相连的导轨和螺连接方式或是利用与传动装置相连的导轨和螺杆机构，或是利用前缘缝翼上的支臂和机翼前部杆机构，或是利用前缘缝翼上的支臂和机翼前部的摇臂机构，如图的摇臂机构，如图38（a）所示 图3-8(a) 前前缘缘缝缝翼翼的的结结构构由由大大梁梁、桁桁条条、肋肋和和隔隔板板、蒙蒙皮皮、导导轨轨和和带带滑滑轮轮的的滑滑板板、固固定定螺螺杆杆收收放放装装置置、支臂等组成，如图支臂等组成，如图38（b） 当当收收放放装装置置工工作作时时，螺螺旋旋收收放放装装置置使使前前缘缘缝缝翼翼沿沿滑滑板板的的导导轨轨移移动动在在收收起起和和放放下下状状态态时时，用用传传动机构的制动装置使前缘缝翼固定动机构的制动装置使前缘缝翼固定 图3-8(b) 在某些飞机上，前缘缝翼可以是整体结构或由蒙在某些飞机上，前缘缝翼可以是整体结构或由蒙皮、桁条和翼肋、导轨皮、桁条和翼肋、导轨滑板系统、作动筒拉杆等滑板系统、作动筒拉杆等组成的结构，如图组成的结构，如图38（c）所示。
所示图3-8(c)三、减速板和扰流板三、减速板和扰流板 减速板和扰流板位于机翼上表面襟翼之前减速板和扰流板位于机翼上表面襟翼之前 减速板在左、右机翼上对称地布置且同时张开减速板在左、右机翼上对称地布置且同时张开或合上 扰流板在左、右机翼上通常也是对称布置的，扰流板在左、右机翼上通常也是对称布置的，但只在往其倾斜的那一侧机翼上张开但只在往其倾斜的那一侧机翼上张开 当减速板或扰流板张开时，引起气流分离，使当减速板或扰流板张开时，引起气流分离，使升力下降，阻力增加，缩短飞机着陆滑跑距离升力下降，阻力增加，缩短飞机着陆滑跑距离 当它们在收起位置时，嵌入机翼中，对飞机的当它们在收起位置时，嵌入机翼中，对飞机的升阻力无影响升阻力无影响 扰流板是飞机横向的操纵机构扰流板是飞机横向的操纵机构 为了提高飞机相对于其纵轴的操纵效率，扰为了提高飞机相对于其纵轴的操纵效率，扰流板应远离该轴布置，通常放在外侧襟翼的前面，流板应远离该轴布置，通常放在外侧襟翼的前面，以增大力矩的力臂；以增大力矩的力臂； 减速板则布置在内侧襟翼前面，在减速板不对减速板则布置在内侧襟翼前面，在减速板不对称偏转时可减小力矩的力臂称偏转时可减小力矩的力臂。
着着陆陆时时使使用用减减速速板板可可使使飞飞机机增增大大下下滑滑斜斜率率，因因为为它它们们使使机机翼翼的的升升力力减减小小、阻阻力力增增大大（升升阻阻比比降降低） 在在着着陆陆滑滑跑跑时时使使用用减减速速板板，可可缩缩短短滑滑跑跑距距离离因因为为它它们们不不仅仅增增大大了了阻阻力力，还还降降低低了了机机翼翼的的升升力力，使使飞飞机机下下沉沉，加加大大机机轮轮与与跑跑道道表表面面的的结结合合力力，从从而提高刹车效率而提高刹车效率 当当主主起起落落架架缓缓冲冲器器开开始始压压缩缩时时，减减速速板板被被锁锁定 减速板和扰流板均为薄板结构减速板和扰流板均为薄板结构 图图39为为某某型型飞飞机机上上典典型型的的减减速速板板和和扰扰流流板板结构 每块减速板都由几段组成每块减速板都由几段组成 各各段段的的主主承承力力结结构构是是与与中中间间的的支支臂臂连连接接的的两两块块板板，该该板板由由大大梁梁和和两两个个形形截截面面的的端端肋肋、上上、下下蒙蒙皮皮、尾尾部部桁桁条条、金金属属蜂蜂窝窝夹夹芯芯、前前墙墙和和封封严严型材构成型材构成 中中间间的的悬悬挂挂支支臂臂是是沿沿整整个个翼翼弦弦的的工工字字形形截截面面整整体梁。
体梁 支臂上有耳片，支臂上有耳片， 耳片耳片9用于将各段悬挂到机翼后大梁的支臂上，用于将各段悬挂到机翼后大梁的支臂上， 耳片耳片12用于固定液压作动筒用于固定液压作动筒 这这种种带带有有中中间间支支臂臂的的整整段段。