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图5-6 S76 的分区示意图
5.2.2 直升机站位识别系统
为精确定位直升机上的某个位置，需要使用一种类似地图上的网格坐标的系统。
直升机上任何一个点可以通过测量距横轴、立轴和纵轴的相对垂直位置来定位。
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1 机身站位（STATION）
沿机身纵轴方向的距离称为站位，它们的数字代表距一个固定参考点的距离，
用于水平方向定位。（常用单位是英寸或厘米，直升机一般使用毫米）。参考点通常
在机头或在机头前方的空间点。
在参考点之后的站位号为正值，参考点之前的站位号为负值。
机身框架只需要一个站位号就够了。但小零件或位置则需要在垂直方向和横侧
方向的定位。图5-7 为一架直升机的站位。
2 水位线(WATER LINE)
水位线是沿机身立轴方向上的距离，用于垂直方向定位。参考点是机身上某一
合适的部件，如客舱地板或直升机停放的地面。水位线的测量值在参考点以上为正
值，以下为负值。
3 中心线（BUTT LINE）
中心线是与穿过纵轴线的垂直平面的左或右的距离，用于横侧方向定位。表达
成LBL 或RBL。中心线对大型宽体飞机或小型飞机的机翼定位非常有用。
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图5-7 S76 直升机的站位识别示意图
第5.3 节直升机结构应力应变
5.3.1 直升机结构的基本变形
直升机结构在各种力的综合作用下主要承受有5 种基本变形：受拉变形、受压
变形、弯曲变形、受剪变形和扭转变形。
受拉变形：拉伸载荷通常使一个部件被拉伸而发生变形，承载件通常称为拉杆.
受压变形：压缩载荷通常使一个部件受压缩而发生变形，当一个部件受压时，
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它有变弯的趋势，最大压应力存在于变弯的外侧和内侧。外侧是拉
伸，内侧是受压。薄的构件在压力作用下变弯或皱折，良好的设计
可使很轻的管能承受很大的载荷。
弯曲变形：一个载荷以一个角度作用于一部件上，使它弯曲而发生变形。这样
的部件通常就是梁，典型的工字梁的压缩和拉伸载荷由上下冠部来
承担。中间部分叫做腹板,承载剪切载荷。它的厚度通常很薄，因为
冠部可以防止它变皱。
受剪变形：剪切是指在力的作用下相邻层间的滑动趋势。对于铆接或螺栓连接
的两块板，分别在两端施加拉伸力，试图将二者分开，在铆钉或螺
栓上所承受的力就是剪切力。而材料因此产生的变形叫受剪变形。
扭转变形：扭转力是拉伸力与压力的组合，拉伸力与压力的方向相对于外力为
45°，二者之间相互为90°。材料在扭转力作用下发生的变形叫扭
转变形。
图5-8 直升机结构的基本变形
5.3.2 疲劳
一疲劳
如果材料中应力逐渐增大，最终将导致材料的断裂。这是材料能承受的极限静
载荷。在大多数情况这种情况不会出现在直升机结构上。假设极限静载荷的一部分
作用于结构上，结构将产生变形而不会断裂。一旦去掉外力，结构又恢复到它的正
常状态。这样的作用循环可以重复很多次，而且每次结构都能回到其初始状态。目
视检查不会发现异常，但这样的循环持续作用一定时间，材料就会断裂。
这种在远低于极限载荷的外力循环作用下而导致断裂的现象称为疲劳。疲劳引
起材料的微裂纹并使它发展成裂纹，如没有发现的话，将导致灾难性的后果。
疲劳损伤有许多形式。周期性疲劳因周期载荷而引起。
1） 腐蚀疲劳——因材料表面腐蚀向内发展而加速疲劳，导致材料强度劣化。
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2） 磨损疲劳——小幅度的摩擦运动引起的。
3） 热疲劳——因温度变化引起的材料膨胀和收缩而产生的疲劳。
4） 声疲劳——声波振动引起的高频应力波动而产生的疲劳。
二疲劳试验
疲劳试验取材于从直升机生产线上取下的结构件。使它承担在使用中可能遭受
的各种应力和载荷，对材料进行连续试验，相当于在很短的时间内遭受几千飞行小
时疲劳载荷作用。
试验中由计算机控制，对材料要施加一定的力以及力的变化频率。需要向计算
机输入直升机的最大重量、飞行高度、速度、可能的气动和机动载荷等参数。
试验一段时间后，检查结构有无损伤和变坏。对测试结果和结构材料数据分析，
可以预测直升机的寿命和直升机及其部件的疲劳极限。
结构的某些部件可能受到无法预知原因的疲劳损伤，如在组装时的零件损坏或
受力或装配维护过程中结构的不可见损伤。在执行检查时，要仔细检查裂纹痕迹、
容易出现应力集中的地方如螺钉孔、铆钉、截面突变、切槽、压痕、尖角等。尽管
可能腐蚀已经去除，但因腐蚀引起的凹坑处在周期力的作用下仍然可能发展成裂纹
而最终导致疲劳断裂。
因此安装不当会降低疲劳寿命。一个大梁在测试时发现低于正常寿命的断裂，
原因是螺栓孔的工具擦伤导致的应力集中。螺栓上的毛刺会造成孔的划伤，严重的
将加速受力部件的疲劳破坏。
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第5.4 节排放通风系统安装和防雷击
5.4.1 排放
1 概述
为了防止水和其它液体沉积在结构内而成为火警和腐蚀源，在直升机结构内必
须铺设内外排放管道，
直升机排放可以分两个区域：① 内部排放② 外部排放。
外部排放孔位于机身和尾部的外表面，用于将液体排放到机外。在直升机结构
内，通过管路将要排放的液、气体引到排放孔处。典型的例子是在桁条处打孔，让
液体向下流到底舱。
电瓶舱通常是封闭的，因此需要通风，防止腐蚀性气体进入直升机结构内。同
时必须有一个能将溅出来的电解液安全的排放到机外的系统。一般用于铝/酸电瓶的
部件是塑料的，用于碱性电池的部件是不锈钢的。排放口一般都从机体突出一定的
长度，防止排放物在飞行中影响直升机的蒙皮。图5-9 为电瓶舱通风。
图5-9 电瓶舱通风
2 直升机机身排放
在许多直升机上，发动机、传动系统和液压系统是装在驾驶舱和客舱顶上。为
了防止泄露的液体，如燃油、滑油、液压油和水进入机舱内，需要安装排放系统。
液体可以从液压油箱底盘、液压放油连接处、燃烧室机匣放油活门处直接收集，
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直升机全方位讲述1(50)
