民航客机燃油箱由机翼的基本结构组成,那么蒙皮怎样来承受几十吨的燃油重量呢?

詩莫顏


蒙皮不承受多少重量,机翼油箱确实有几十吨重,如果靠薄薄的蒙皮来承受,肯定是不行的。

机翼整体油箱和机身的结合靠的是一组传力铰支点,支撑起机翼整体油箱和机翼上吊挂的发动机重量。铰支点用大螺栓连接,机翼和机身就是靠许多组大螺栓对接到一起。

铰支点又分为传弯和传剪两种,传弯支点在中间,传剪支点在前后两侧,至于一个机翼有几个支点,这就需要精确的计算。机翼与机身处的蒙皮不承受载荷,又叫翼身整流蒙皮,维持飞机气动外形的完整而已。




铰支点你可以想象成人手臂和肩膀处的关节,承受载荷、重量靠的是骨骼和关节,蒙皮相当于人的皮肤,起不了多少作用。

机翼的蒙皮主要起密封作用,把整个机翼包围成一个完整的腔体,用来容纳燃油。只要不漏就行了,现在的机翼整体油箱外面的蒙皮大都采取复合材料一次整体成型,密封性比用铆钉强多了,一般也不会漏油。



至于材料的选择和测试就是比较专业的问题了,现在飞机蒙皮一般都用碳纤维材料制造,质量轻,强度高,比强度是钢材的好几倍,完全不必要担心!

想一想高层建筑的消防水箱,薄薄的一层玻璃钢容纳几十立方米的水也有几十吨重,一点问题也没有。


一坑四弹


民航机的油箱目前主要有机身油箱和机翼油箱两种,以常见的空客A320系列为例(下图),机翼油箱主要集中设置在机翼根部,这里机翼翼型相对厚度较大,可以方便的容纳机翼油箱;机身油箱主要集中在机翼和机身交汇处,这里靠近飞机的重心,油箱设置在这里,对于飞行中保持纵向稳定性具有重要意义,此外,为了防止人员运输和货物运输过程中带来的重心前后变动,在机身中央油箱的前后位置还分别额外设置了两个机身油箱,这样就可以通过油泵来调节这三处油箱的重量,从而有利于全机重心调节。

接下来回答一下机翼承载的问题,首先就要纠正一下,机翼蒙皮并不承受机身油箱的重量,在飞机结构力学方面,蒙皮主要承受空气摩擦而产生的剪切应力,并且负责将分散的气动力传递到飞机机翼的翼肋、梁上,真正承受飞机重量的是机翼的主梁(下图)。

在航空工业中,飞机机翼蒙皮主要以轻质航空铝合金加工而成,现在也有采用碳纤维复合材料的。但是在机翼主梁的加工方面,主要使用不锈钢,这样才可以挑起整个飞机的重量,确保结构强度和刚度的要求。


这个问题呢就回答到这里吧。

如想了解更多军事、航空知识,请关注“老鹰航空”,老鹰航空坚持原创回答,不做任何文字性抄袭;回答中引用的部分图片素材来自互联网,如侵则删;他人请勿抄袭,发现必举报。


老鹰航空


民航客机一般有3处油箱,机体内有1个油箱,两翼各1个油箱。机体内的中央油箱能够装最多的燃油,每边的机翼油箱总和可以和和中央油箱差不多。机翼油箱可不是直接把机翼拿来做油箱,里面还有单独的油箱结构。而机翼也不是看上去那么一层蒙皮,里面是有横纵梁结构的。由于有空气力学要求,所以机翼有形变的余度。民航客机机翼由于不像战斗机那样需要做花哨的动作,需要承重,因而结构异常坚固。想想看客机的机翼还要挂载沉重的发动机呢!

客机的机翼是下单翼,直接和机身内部承重梁相连。本身这种形式承重能力就好。油箱是单独的一个结构,蒙皮只是覆盖件,起整流作用,主要支撑和承重其实是由内部梁骨结构提供的。机翼油箱虽然装载大量燃油,但是均匀分布的,不是全压在一处。所以每平方米压力不算大。分布算比中央油箱的压力小的多。机翼油箱对翼根结合处的结构影响最大。所以此处有结构强化。机翼加装燃油后会有弧度变化,看翼尖就能发现。加满油后会下垂。

客机的机翼使用先进的航空材料,并且有针对结构设计做出的优化。机翼承重看上去压力很大,但材料和结构足以支撑。不要忘了,机翼升空后是有升力的,这个升力相当于托起飞行中的机翼。所以空中飞行时客机的机翼升力大于重量。客机的材料选择都是最先进的,现在机翼的蒙皮倾向采用复合材料,承重结构依然采用金属材料。设计之初整个飞机都有承载余量,实际使用的运载量是低于最高设计值的,所以结构安全性是一定保证的。


紫龙防务观察


结构力学好好学,就不会有这个问题了。我为大家简单分析下。


1、机翼的组成

机翼结构的主要零部件是翼肋、翼梁、前后墙、桁条以及蒙皮。起飞过程中,气动力作用于蒙皮表面。

2、传力的路径

1)气动力的传递

A、气动力首先作用于蒙皮上,通过连接将气动力传递到了翼肋和桁条上。

B、桁条于翼肋连接,又将载荷传递翼肋上。

C、翼肋又将载荷传到蒙皮和翼梁腹板上。这里载荷又回到了蒙皮,但是形式上却完全不一样。初始蒙皮受的是分布垂直于蒙皮厚度的压载荷,而传回来后的载荷变成了沿着蒙皮方向的剪切载荷。

D、最后,载荷主要又翼梁承受。

大体的传力路径如下图。由此可见,最后的力都要有大梁来承受。

2)重力的传递

包括油箱,都与翼梁直接连接,重力由翼梁直接承受。

3、薄薄的蒙皮承受燃油重量?

答案是不存在。燃油存放于油箱之中,油箱与飞机结构,特别是机翼主承力结构翼梁直接连接。所以,燃油的重量全部由翼梁承担。


分享到:


相關文章: