6 平尾与机身的连接特点:
歼-7的平尾为大后略角、大展铉比的全动平尾,采用的是转轴伸入,这样可以更好的利用最大的高度、铰链的力矩同时也很小.斜转轴式的平尾的轴与尾翼连接在一起,用固定在转轴上的摇壁操纵转轴,平尾与转轴一起偏转,水平尾翼通过加强框与机身连接,转轴为主要传力连接点。
上图为歼-7斜转轴式全动平尾与机身连接的简视图,可以看出它主要是由转轴与机身实现相连接的。
四 垂直尾翼受载分析:
垂直尾翼上的载荷计算与水平尾翼的载荷计算相似,安定面的结构布局与翼面基本相同,受力特性也相同,仅作结构受力分析。但安定面不同于机翼结构设计的特点是安定面内很少有装载,故安定面完全可以接受力要求进行结构设计。同时,对装有多台发动机的飞机,可能会受到特殊力情况,如不在飞机对称面的一侧发动机停机,由于发动机停机,相对于Y轴产生的力矩My基本上要用垂直尾翼上产生的平衡力Pvt抵消。
歼七主要采用多梁,壁板和多肋的单块式结构。使用多梁的目的是增大结构刚度,提高防颤振特性。
1 垂尾结构受力分析:
如图所示:
歼七的垂直安定面由梁、侧肋、端肋、加强肋和普通肋、左右壁板、可拆卸前缘、翼尖整流罩组成。
由于来自水平尾翼附加载荷的作用,在T型尾翼的垂直安定面上的所有承力部件都应该加强。在梁的根部,通过螺栓用钢质的对接接头把垂直安定面固定在机身上。在梁的上部用螺栓安定了垂直安定面前梁上的钢接头耳片,用于固定水平安定面操纵杆的摇臂,这也是水平安定面的前固定接头;在垂直安定面的后梁上有固定水平安定面后接头的接头耳片。后掠垂尾的侧肋在受力特性上与同样受力形式的机翼侧肋一样。
2 垂尾与机身的连接特点:
在悬挂接头处布置有加强肋。歼-7的垂直安定面是不可动的,安装固定在后机身上。根部连接处安定面梁与机身隔板有转折,需要沿机身纵向布置加强的构件承受和传递安定面梁传来的分弯矩,歼七垂直安定面直接插入机身,与机身加强框结合一起成为斜加强框,这样可以直接将弯矩传到机身结构上,避免接头带来的疲劳问题。如图所示:
五、平、垂尾损伤容限分析:
结构的损伤容限由于结构的分类不同而采取了不同的手段:对于歼-7的水平尾翼和垂直尾翼,设计者通过可检查度的分类进行了各自的处理方式.显然,在水平尾翼和垂直尾翼的表面,由于机翼较薄在受到各种载荷的作用下为缓慢裂纹扩展结构.这类的结构在歼-7这样的单梁传力途径中较常见,而且可以减少分析工作和检查的次数.这样在可检查的周期内依靠其剩余强度来保证其翼型的表面光滑和气动要求.由于歼-7水平平尾根部布置了三根加强肋,形成了一个三角区ABC面的加强分析图),在该区域,可以看见设计了一块加强的壁板,和加强的肋一起承受力的力矩,在该处的力由于采取了多路径传送, 损伤容限也有了较大的提高; 该区域的肋和板结构为破损安全多路传力结构.三块整体的受力可以在其中的一个结构破坏后,载荷机可以通过展向铆钉传到相邻的构件上,而且其破坏不会传到其他的构件上去.多重元件的结构的使用也使结构的水平尾翼的主要受力构件梁承受了剪力和弯矩引起的轴力,其采取了各种止裂的措施.在规定的检修期内,当结构的裂纹扩展到使结构完全破坏之前,用止裂的措施使不稳定快速扩展的裂纹停止在事先设计的止裂的区,如在止裂带处.在歼-7的尾翼上我们可以看见其使用了止裂缝来达到了一定的止裂的效果.另外在由于与机身连接的地方(对于水平尾翼其可以在轴的作用下转动,情况特殊)有开口区,周围有加强部分其止裂的效果更好.从歼-7的尾翼的损伤容限分析,我们可以看到,设计者在这方面的工作主要是从确定危险的部位和受损结构的剩余强度和裂纹扩展寿命的方面去考虑,在相应的部位采用加强和补强措施.当然由于时代的局限该思想在某种程度上还不够成熟.
六 小结
通过对航空馆歼-7系列飞机的实地考察分析,对歼-7系列飞机的机身,机翼,尾翼,以及它们的结构的受力,传力和彼此的连接问题有了一定的了解,特别是对歼-7尾翼部分做了深入的分析理解,查了不少关于尾翼方面的知识,分层次的对水平尾翼和垂直尾翼的结构传力路线做了分析,并根据实物图分析了水平安定面与升降舵,垂直安定面与方向舵,水平尾翼与机身,垂直尾翼与机身的连接问题。对水平尾翼部分有了比较详细的说明,但在垂直尾翼方面只做了初步分析。希望通过以后的学习对此方面有进一步的了解。