沈航二号轻型固定翼飞机设计
指导老师：邓忠林
设计者：
学号：
班级：S201202
超轻型飞机的设计主要包括总体
外形设计机身设计
尾翼设计机翼设计
飞机的操纵系统渲染效果图
简介：超轻型飞机是按重量分类中最轻的一类飞机。

超轻型飞机有许多特点，它的主要特点体现在“超轻”二字上，那就是结构简单、起降方便、低空低速性能好、驾驶容易、运输使用和维护方便、经济安全等，是一种易普及推广的大众航空器。

超轻型飞机属民用航空类。

主要种类：
超轻型固定翼飞机超轻型旋翼飞机
超轻型三角翼飞机超轻型直升飞机
本作品属于超轻型固定翼飞机，适合一般机场起降，采用复合材料制造，轻便，绿色。

轻型飞机总体外形设计二维图纸
俯视图侧视图
主视图
利用SolidWorks绘的三维实体“沈航二号”
一：飞机主体结构
二，机翼结构设计
1，机翼的功用：机翼是飞机的一个重要部件，它的主要功用是产生升力，此外还使飞机具有一定的横测安定性和操纵性。

为了使机翼更好的完成它在空气动力方面的各种功效，常在它的前缘，后缘安装有襟翼，副翼，扰流片等各种副翼。

机翼上的集中载荷和分布载荷：q a—气动分布载荷; q c—质量分布载荷;
襟翼
机身支反力。

机翼在外载作用下的剪力,弯矩,扭矩图。

Q—机翼的剪力图； M—机
翼的弯矩图； M t ---机翼的扭矩图。

2，机翼外形
机翼外形对于飞机的气动性能和结构性能有重要的影响，因此选择合理的机翼平面形状是非常重要的。

该轻型飞机的机翼剖面形状是平凸翼型，结构简单，便与生产，而且气动特性比较好，所以在某些低速飞机上应用较多。

3，机翼的受力构件
机翼的受力构件包括内部的骨架和外部的蒙皮以及与机身连接的接头，骨架由纵向元件和横向元件组成，纵向元件有翼梁，长桁,纵墙，横向元件有翼肋。

该轻型飞机采用的布局是：纵向元件包括翼梁，纵墙，横向元件是翼肋。

A，翼梁
翼梁是飞机中的主要受力构件，它承受机翼的剪力和弯矩。

翼梁主要由上下缘条和腹板组成，缘条承受由弯矩而产生的拉，压轴向力；腹板承受剪切力。

本机型采用的翼梁构造形式是工字形，沿长度方向采用等强度设计。

腹板式翼梁的优点是在相同的高度和同等的重量的情况下，翼剖面形状，把蒙皮传给它的局部气动力传给翼梁腹板，腹板用来承剪，上下缘条用来承受因弯矩而产生的正应力，并连接蒙皮，普通翼肋的腹板抗剪强度，本机型翼肋有较大的承受预度，因此在腹板上开减轻孔以减轻重量。

带有立柱加强而腹板上无任何开孔，其强度最大，这种结构的翼梁制造工艺简单，成本低，适用于轻型飞
机的设计与制造。

A，纵墙
它是一根缘条很弱或无缘条的腹板式翼梁，位于机翼后缘的
纵墙可用来连接副翼和襟翼，它不能承受弯矩，主要用来承受剪力，并与蒙皮构成闭室结构承受机翼扭矩。

B，翼肋
本机型翼肋---构架式翼肋，由缘条，直支柱，斜支柱组成，用于结构高度较大的机翼上。

该飞机的翼肋按功用为普通翼肋，此种翼肋只承受气动载荷，形成并维持
D，蒙皮
蒙皮是包围在骨架外面保持机翼气动外形的构件。

该飞机机翼还参与机翼的总体受力，蒙皮与翼梁腹板所构成的机翼盒式梁受到由各翼肋沿闭室周缘传来的引起机翼扭转变形的力矩。

4，机翼与机身的连接
该机属于低速小型飞机，故采用垂直耳片叉耳连接，连接螺栓水平放置.接头在传递剪力和弯矩时，螺栓均受剪切力作用。

三，机身构造设计
1，机身的功用
机身是飞机的一个重要的部件，它的主要功，用是装载人员，货物，设备,，武器，燃料，发动机等，并把机翼，尾翼，起落架等部件连接在一起，形成一架完整的飞机。

2，该飞机机身的主要受力构件有：
隔框，桁条，蒙皮，隔框采用普通隔框和环式加强框共同作用，普通加强框的作用是保持机身外形,，支持蒙皮，提高蒙皮的稳定性，以利于承受局部空气动力载荷。

环式加强框用于机身与其它部件连接处，机身内部空间可以得到充分的利用。

4，机翼与机身的连接
该机属于低速小型飞机，故采用垂直耳片叉耳连接，连接螺栓水平放置.接头在传递剪力和弯矩时，螺栓均受剪切力作用。

三，机身构造设计
1，机身的功用
机身是飞机的一个重要的部件，它的主要功，用是装载人员，货物，设备,，武器，燃料，发动机等，并把机翼，尾翼，起落架等部件连接在一起，形成一架完整的飞机。

2，该飞机机身的主要受力构件有：
隔框，桁条，蒙皮，隔框采用普通隔框和环式加强框共同作用，普通加强框的作用是保持机身外形,，支持蒙皮，提高蒙皮的稳定性，以利于承受局部空气动力载荷。

环式加强框用于机身与其它部件连接处，机身内部空间可以得到充分的利用。

3，该飞机机身采用的是桁条式，机身的弯矩引起的轴向力全部由桁条和较厚的蒙皮组成的壁板承受，蒙皮还承受机身扭矩产生的剪流和水平与垂直两个面内的剪力，由于它的蒙皮较厚不仅提高了机身的抗扭刚度，而且法向刚度也较好。

四，尾翼构造设计
1，尾翼的功用是保证飞机的俯仰平衡和航向平衡，并使飞机具有俯仰和航向的安全性和操纵性.FY型飞机的尾翼采用水平尾翼和垂直尾翼组成。

平尾由固定的水平安定面和可偏转的升降舵组成，垂直尾翼由固定的垂直安定面和可偏转的方向舵组成。

五，飞机操纵系统
操纵系统是飞机的重要组成部分，它的作用是实现飞行员的飞行意图，完成飞行任务。

该飞机采用电传航电操作。

沈航二号操作系统示意框图
六，起落架的设计
飞机起落架是供起飞，降落，在陆地滑跑，滑行和停放等作用，吸收着陆时的撞击能量和改善起降性能。

该飞机的起落架采用的是后三点带撑杆的支柱式起落架，支柱式起落架常用在起落架较高，着陆速度较低，用于主起落架上。

该型飞机起落架的减震器采用的是油气式减震器。

在气体减震器的结构上增加油液和限流孔，活塞的运动就会迫使油液来回挤压过限流控，由于流速很高，摩擦阻力很大，油液流经限流孔摩擦生热，将其撞击能变为热能散失掉。

注：由于为了模拟沈航二号飞行姿态，便于渲染，所以在设计机身时未画出起落架，如果建造和设计经济允许，建议采用可收缩式起落架。

七，动力装置
该飞机的发动机采用一台，虽然推力有限，不如多台发动机安全，但是此可使飞机结构简化，气动性能较好，维护比较容易。

该飞机采用后置机翼推进式螺旋桨。

便于增加飞行视角。

碳纤维螺旋桨八，最终渲染效果图
版社，王志瑾，姚卫星。