飞机检测与维修实用手册 1(36)

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（"）蒙皮、腹板承受扭矩：由各翼肋沿闭室周缘加给翼盒的 形成力矩 %，它将引起机翼的扭转变形，故称之为扭矩。机翼的第三个总体内力扭矩 %以蒙皮和腹板受剪的形式，向根部传递。若略去机翼前、后缘闭室承受总体内力的承载能力，则各 %只以中盒段受一圈闭合剪流的形式受扭，此时扭矩由翼尖向翼根逐渐增大，变化规律也呈阶梯形。
在双梁式机翼中，总扭矩到机翼根部应通过加强肋将一圈剪流转换成适合于机翼一机身对接接头承受的一对集中力（大小相等、方向相反），再通过接头传给机身。以上提到的梁缘条上的轴力构成的弯矩 %、腹板上剪力 和翼盒上的扭短 %就是机翼的 &个总体内力：弯矩、剪力和扭矩。
需要指出的是，从上面分析可知，对于双梁式机翼，承受机翼总体力的主要构件是梁和蒙皮组成的盒段。普通翼肋虽不参加总体受力，但它的作用很重要： "用以承受蒙皮传来的局部气动载荷； 把局部气动载荷转换成适合于主受力盒段各组成元件受力特性的载荷形式； 然后把它们传到这些主要元件（梁、蒙皮）上，向机翼根部传递，并进而通过对接接头传给机身。由下节集中力的传递可看到，翼肋（加强翼肋）还可把集中力或力矩也转换成合适的载荷形式传给梁和蒙皮组成的主受力盒段；或反之把主受力盒段上的扭矩转换成一对集中力的形式加到接头上（如梁式机翼的根部加强肋）。翼肋可以转换载荷性质或方向的作用很重要。当然加强勋的作用不仅在此。
’，机翼上集中力的传递
机翼除气动载荷外，还承受有各连接接头传来的集中载荷。然而，机翼是一种薄壁结构，这类结构的特点是适宜于承受分布载荷，而承受集中力的能力极差。因此在受有集中力时，必须在力的作用点处布置相应的构件扩散集中力。例如当传递展向集中力时，可布置辅助梁等纵向构件；而在传递位于翼肋平面内的集中力时（可以是弦向的，或位于垂直面内的），则可布置加强肋，用以扩散集中力，使之转化成分布剪流，以适应薄壁结构的受力特性，然后传到机翼的主要构件— ——翼梁和蒙皮上去。从图 ( )’ )’所示的加强肋的平衡可知，该肋在集中力 *作用下也有垂直向上和绕剖面刚心转动两种运动趋势，因此加强肋上的载荷传递完全与前面的普通肋上受气动载荷时相同。所不同的是集中力作用处加强肋本身的某些内力将有突变；整个机翼的剪力、扭矩在集中力所在剖面也会有突变，并对机翼总体弯矩有影响。从图 ( )’ ) ’还可看出，这类翼肋的内力— ——弯矩和剪力往往都比较大，因此肋的腹板和缘条都要比较强。它与翼梁、蒙皮的连接也比较强。
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图  " "某加强肋的受载
（%）某加强肋受集中力 &时的平衡圆 （’）该加强肋的内力图

 ()单梁式和多梁式机翼的传力力分析
（）单梁式机翼：它和双梁式机翼基本相同。不同的是只有一根很强的梁，一般布置在翼剖面高度最大处。同时还常布置  *根纵墙，以便与梁的腹板和蒙皮构成较大的闭室来承受机翼的扭矩。典型的墙缘条很弱，且根部与机身用只能传递力的铰接接头相连，故可假设它不参与承受机翼的剪力和弯矩。机翼的全部剪力和弯矩，由梁承受，梁的根部有可传递力和弯矩的固接接头与机身连接。
（）多梁式机翼：其传力分析与双梁式类同，只是此时将由几根梁共同承担弯矩和剪力，由多闭室盒段受扭。要注意的是，此时由于各梁的刚度可能不同，又由于有翼肋和蒙皮将各梁连系在一起，因此，为使变形一致，各梁还可能相互有所影响。有关情况可参考多腹板式机翼。
三、单块式机翼的传力分析
单块式机翼的构造可能布置有  *(根梁或者只有墙，但一般长桁多且较强，蒙皮也比梁式机翼的厚。因此传力上的主要不同点是，由梁缘条、长桁和蒙皮组成的壁板承受机翼的总体弯矩。
在单块式机翼中，气动载荷由蒙皮向长桁、翼肋一直到梁腹板的传递过程与梁式基本相同。只是单块式中，长桁、蒙皮较强，承受轴向正应力的能力也较大，因此当梁腹板受剪时产生的轴向剪流（它们将形成弯矩），一小部分直接作用在梁缘条上由它来承受，而主要的部分将由长桁和蒙皮组成的壁板来承受。
现假如把蒙皮承受正应力的能力折算到长桁中去，即把壁板简化成只有梁缘条、长桁能受正应力，那么腹板上的轴向剪流除一部分直接作用在梁缘条上外，大部分将通过蒙皮受剪将它们传递给各长桁。其传递过程是：腹板上的剪流传给梁缘条一部分后，剩余部分传给与缘条相连的蒙皮上。按以上假设，蒙皮只受剪，因此将通过蒙皮受剪，传到第一根长桁附近。此轴向剪流又分成两部分：小部分传给第一长桁，大
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部分继续通过蒙皮受剪向第二长桁附近传去。如此继续；蒙皮中的剪流逐渐减小，直至轴向剪流全部传给了梁缘条和各长桁。缘条、长桁上的轴向剪流由根部提供支反力；缘条、长桁所分担的轴力大小，与它们的拉、压刚度成比例；它们的内力（ ）沿展向按斜折线规律分布，由翼尖向翼根斜率渐增，与梁式机翼中梁缘条的内力分布规律类同。由于轴向剪流是借助蒙皮受剪传递的，因此蒙皮必将同时有附加剪流作用到各翼肋上；又由于两块梁腹板在传递由翼肋来的剪流时，剪流方向通常是一致的，因此在由梁缘条向中间蒙皮传递时，前后梁附近蒙皮内的剪流方向就正好相反，蒙皮内的剪流愈到中间也愈小，至中间某桁条处，则正好两侧剪流全部由该桁条承担。这就是梁缘条向蒙皮传递部分剪流，剪流在蒙皮内逐渐分散，并使桁条参加总体传弯的过程。
四、多腹板式机翼的传力特点
多腹板式机翼较多地应用于小展弦比的高速薄飞机上。在超音速后掠机翼的薄翼中也常应用。由于小展弦比机翼展弦比和相对厚度小，所以结构高度极小，若作成梁式，由于梁的上下缘条间距（即梁的有效高度）小，因此与上下缘条间距较大的梁相比，在承受，同样大小的弯矩时，结构高度较小的梁的重量势必要重些。或者说，当两梁的结构重量相同时，前者所能承受的弯矩将小些，即梁的结构效率较低。同时梁式机翼中与强梁相匹配的薄蒙皮也难以保证薄机翼所需的刚度。为此对高速飞机的薄机翼往往采用了厚蒙皮，并配以多腹板的形式。多腹板式的构造一般有以下特点：厚蒙皮，无长桁，有较多的腹板；翼肋有时较多，也可能少。以美国战斗机 "  %&的机翼为例，如除去其开口附近、翼尖段以及根部过渡段，则此段机翼共由 ’块腹板、两个端肋和上、下两块厚蒙皮组成，没有普通肋。蒙皮为变截面，在外侧厚为 ’() **，内侧厚为 +(’ **。最后在机翼根部由 ’块腹板逐渐过渡成 ,根梁，由 ,个集中接头与机身相连。
　
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