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值和负升力的最大值，保证了飞机的总体载荷不会超过飞机结构的承载能力，从而保证了飞
机的总体强度。
CCAR - 25部规定：正限制机动过载不得小于2.5，不必大于3.8；负限制机动过载的
10涡轮发动机飞机结构与系统
绝对值不得小于1.0。对于大、中型民用飞机来说，突风过载往往比机动过载更加严重。这
时，突风过载就是确定飞机结构强度的重要依据。CCAR - 25部规定了飞机在平飞时可能遇
到的垂直突风速度的确定方法和突风过载的计算公式，以确定突风过载的大小。一般突风过
载范围约为+2.5~-1.5。
只限制飞机的过载对于保证飞机结构的强度来说还是不够的。由升力的公式(￡= CL×
(1/2) pv2xS)我们可以看到，要达到同样升力￡值，可以采取不同的飞行姿态，比如大
速度、小迎角飞行，或小速度、大迎角飞行。虽然达到同样的升力，但机翼表面气动力分布
却不相同。从图1.1 -7中可以看到，当以大速度、小迎角飞行时，机翼上、下表面吸力都
很大(见图1.1 -7 (b》。如果飞行速度过大，机翼蒙皮在局部气动力的作用下会产生明
显的鼓胀，甚至会使蒙皮与骨架连接铆钉拉坏，蒙皮撕裂，造成飞行事故。所以，单单限制
飞机的过载并不能将作用在机体表面的局部气动力限制在允许范围内，以保证机体表面蒙皮
不发生局部破坏。因此，为了保证机体的局部强度，还必须限制飞机的最大飞行速度，
使g≤q最大最大。
(a) (b)
图1.1 -7在不同飞符姿态下，机翼表面气动力的分布
(a)小速度、大迎角飞行；(b)大速度、小迎角飞行
飞机的最大允许速压g最大最大主要是根据飞机在完成飞行任务的过程中必须具有的速度
性能来确定。在飞机平飞加速高度上，飞行需用推力和发动机可用推力的关系确定的最大平
飞速度对应的速压g最大，称为使用限制速压。考虑到飞机进行俯冲时，可以获得比最大平飞
速度还要大的速度，所以飞机在俯冲终了容许获得的速度叫最大允许速度v最大最大，对应的
速压叫最大允许速压g最大最大。
g jc大=扣略…
一般飞机的最大允许速压为使用限制速压的1.2倍。
最大使用过载、最小使用过载和最大允许速压都是在开始设计飞机时，必须按照飞机使
用要求确定的重要技术数据。最大使用过载和最小使用过载是对飞机结构进行总体强度设计
的主要依据，最大允许速压是对飞机结构局部强度进行设计的依据。一旦飞机投入使用，这
些条件又成为对飞机飞行中的使用限制。
根据飞机在飞行中的使用限制条件，可以将飞行中可能出现的空速和过载系数的各种组
上篇飞机结构与机械系统11
合情况用速度一过载飞行包线表示出来。所谓速度一过载飞行包线就是分别以空速和过载系
数为横坐标和纵坐标，根据飞行使用限制条件（最大过载、最小过载、最大速度、最小速
度等）画出的一条封闭的曲线，形成飞机飞行的限制范围。载荷系数取机动过载的飞行包
线就是机动包线；载荷系数取突风过载的飞行包线就是突风包线。飞行包线上的任何一点所
代表的空速和载荷系数的组合都可能在飞行中出现。CCAR - 25部适航标准中给出了运输类
飞机的机动包线和突风包线（见图1.1 -8和1.1-9），并规定：飞机设计制造商必须保证
在给出的包线边界上和边界内的空速和过载系数的任意组合，飞机均必须满足强度要求。所
以，飞机在飞行包线规定的范围内飞行，才能保证飞机的安全。
在机动包线上边界线的A、D点和突风包线上边界线的日’、C’、D 7点，载荷系数达到正
限制载荷系数，飞机承受的气动升力为正的最大值，所以，这些点代表了飞机结构总体强度
的正向严重受载情况；在机动包线下边界线的日、F点和突风包线下边界线的G’、F’、E’
点，载荷系数达到负限制载荷系数，飞机承受的气动升力为负的最大值。所以，这些点代表
了飞机结构总体强度的负向产重受载情况；而在机动包线右边界线的D2. Dl E点和突风
包线右边界线的D 7、E 7点，飞机的飞行空速达到最大值。所以，这些点代表了飞机结构局
部强度的严重受载情况。
2
耧
憔1
糖
柩
O
襟翼放下
图1.1 -8机动包线
如果飞机在飞行中承受的过载值n，超过了限制过载，也就是飞机的过载值n，达到了飞
行包线上限以上或下限以下，或者是飞机的飞行速度过快，使速压q超过了最大允许速压，
也就是飞机的飞行空速达到了飞行包线右边界线的右边，这时都会使飞机结构承受超过预期
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涡轮发动机飞机结构与系统(ME-TA)上册(8)
