南京航空航天大学：《飞机结构设计》课程PPT教学课件（讲稿）第9章 飞机的气动弹性

第9章 飞机的气动弹性计 南京航空航天大学 飞机设计技术研究所

第9章 飞机的气动弹性计 南京航空航天大学 飞机设计技术研究所

■结构刚度不足对飞机最主要的影响在于, 飞机在飞行速度范围内可能会发生气动弹 性现象,这时的刚度判据就是发生气动弹 性现象时的临界速度V,结构刚度必须要 满足条件V>Vm 气动弹性是与飞机上的气动力、惯性力和 结构的弹性力相关的,是由于飞机在飞行 时载荷作用下的变形和弹性引起的

„ 结构刚度不足对飞机最主要的影响在于， 飞机在飞行速度范围内可能会发生气动弹 性现象，这时的刚度判据就是发生气动弹 性现象时的临界速度 Vcr，结构刚度必须要 满足条件 Vcr > Vmax „ 气动弹性是与飞机上的气动力、惯性力和 结构的弹性力相关的，是由于飞机在飞行 时载荷作用下的变形和弹性引起的

■如果出现的附加力只有与变形大小有关的 气动力和弹性力,这种气动弹性现象称为 静气动弹性现象(副翼和舵面反效,机翼 尾翼的气动发散) 飞机结构在变形过程中会出现结构振动, 在振动过程中,如果除了弹性力和气动力, 还有大小和方向随时间而变化的惯性力的 作用,这种振动在一定条件下(V≤Vn3) 会导致结构失去动稳定性。这种在气动力 弹性力和惯性力共同作用下出现的这种现 象称为动气动弹性现象(飞机颤振、抖振 等)

„ 如果出现的附加力只有与变形大小有关的 气动力和弹性力，这种气动弹性现象称为 静气动弹性现象 (副翼和舵面反效，机翼、 尾翼的气动发散 ) 。 „ 飞机结构在变形过程中会出现结构振动， 在振动过程中，如果除了弹性力和气动力， 还有大小和方向随时间而变化的惯性力的 作用，这种振动在一定条件下 ( V cr ≤ Vmax ) 会导致结构失去动稳定性。这种在气动力、 弹性力和惯性力共同作用下出现的这种现 象称为动气动弹性现象 (飞机颤振、抖振 等 )

空气动力 静力学发散 舵面效率 刚体飞行力 飞行静稳定性 颤振和舞动 飞行动稳定性 弹性力 惯性力 X 机械振动 图91气动弹性力三角形图92翼剖面上的三个特征点

图9.1 气动弹性力三角形 图9.2 翼剖面上的三个特征点

92静气动弹性现象 气动步益

9.2 静气动弹性现象 9.1.1变形对气动载荷分布的影响

y(Z x △ 图93后掠机翼的弯曲对剖面攻角的影响

图9.3 后掠机翼的弯曲对剖面攻角的影响

弹性机翼 刚性机翼 L 2500 0 图94后掠机翼的变形对气动力展向分布的影响

图9.4 后掠机翼的变形对气动力展向分布的影响

△Y C·g C+△a △a X 图9.5机翼发散

9.1.2发散 图9.5 机翼发散

品 A-A 6 △a 图96副翼(舵面)反效

9.1.3操纵机构的反效 图9.6 副翼（舵面）反效

9.2动气动弹性现象 P △a II机翼的 A V 中立位置 A ex1Fc·gcm II ⅥII A (c)v-s 图97机翼的弯扭颤振

9.2动气动弹性现象 9.2.1机翼的弯-扭颤振 图9.7 机翼的弯扭颤振