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机身是飞机的一个重要部件，它的主要功用：

（1）安置空勤组人员，旅客，装载燃油，武器，设备和货物等；

（2）把机翼，尾翼，起落架（对歼击机而言还有发动机）连接在一起，形成一架完整的飞机。

飞机机身结构组成：前机身+机身中段+后机身

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图1  苏－27机体整体结构示意图

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图2  苏－27前机身结构示意

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图3  苏－27中机身结构示意

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图4  苏－27后机身结构示意

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图5  机身结构总体框架

1.机身构造形式

      机身构造形式，从结构上分，主要分为三类：蒙皮骨架式，整体壁板式，夹层式。

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图6  机身结构形式2.典型结构形式和结构布局

      机身典型结构形式主要有：桁架式结构、桁条式（单块式）、桁梁式、梁式、硬壳式等，具体如下：

（1）桁架式结构

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图7  桁架式结构示意

优势：结构简单、质量轻；

不足：结构生存性差、空间利用困难。

适用场景：小型或轻型飞机机身结构、探测器结构等；在弹/箭结构中用于两舱段级间过渡段。

（2）桁条式结构（单块式结构）

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图8  桁条式结构示意

优势：结构的弯曲和扭转刚度大，结构质量轻；

不足：蒙皮不宜大开口，否则需做开出处加强设计。不宜传递较大的纵向集中力。

适用场景：有均布轴压载荷作用且只有小开口的情况，主要用于后机身、直升机的尾梁、弹体的箱间段等。

（3）桁梁式结构

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图9  桁梁式结构示意

优势：纵向具有较好的承载；

不足：横向力学性能较弱。

适用场景：飞机的前机身、卫星的主承力结构（中心承力筒）等。

（4）梁式结构

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图10  梁式结构示意

优势：纵横向都具备一定的力学承载；

不足：材料利用率较低，相对桁梁式结构而言，结构质量较重。

适用场景：当结构承受轴向集中载荷较大，并且需要大开口的情况。

（5）硬壳式结构

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图11  硬壳式结构示意

优势：结构简单，仅由蒙皮和隔框组成；具有较大的扭转刚度；

不足：蒙皮较厚，结构质量较重，不易开口。

适用场景：一般在弹体和航天器舱段结构中采用。

其中硬壳式结构又可分为：厚蒙皮式整体结构，加筋壳式结构，波纹板式结构，蜂窝夹层结构。

厚蒙皮式整体结构

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图12  厚蒙皮式整体结构示意

优势：结构简单，装配工作量少，气动外形好，容易保证舱段的密封，有效容积大；

不足：此类结构不宜开口，若必须开口，均应采取开口处补强，因而会造成结构质量增加。

适用场景：直径较小的弹体、小型航天器的舱段或小型飞机的舱段。

加筋壳式结构

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图13  加筋壳式结构示意

结构组成：由带筋条的整体壁板和框组成；

适用场景：弹体的贮箱、舱段连接处的前后短壳、飞机外挂贮箱、机身的进气道侧壁等。

波纹板式结构

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图14  波纹板式结构示意

组成特点：当沿波纹截面垂直方向作用压缩载荷，或垂直蒙皮有径向载荷时，其临界应力很高。

适用场景：主要承受轴向载荷的舱段、气密舱后进气道侧壁等。

蜂窝夹层结构

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图15  蜂窝夹层结构示意

优势：结构刚度大、质量轻；

不足：不宜开口，与其它元件连接复杂。

适用场景：一般不需要大开口的大型结构。

3.典型结构原件与功用

      一般机体结构由纵向元件（长桁、桁梁等）和垂直于机体纵轴的横向元件（包括隔框）以及蒙皮组合而成。机体结构各元件的功用与翼面中各元件共用相同。

（1）长梁与桁梁

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图16  机身结构中长梁与桁梁结构示意

（2）隔框

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图17  普通隔框与加强隔框示意

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图18  机身内部隔框示意

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图19  碳纤维隔框局部示意

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图20  某机型机身整体隔框示意

（3）蒙皮

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图21  蒙皮结构示意

4.机身开口及口盖

      结构设计过程主要考虑机身开口处及口盖本身的强度及补强问题。

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图22  一般口盖结构示意

开口区的补强设计

加强一般采用三种形式：钢框式口框、围框式加强形式、加强垫板式。

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图23  小开口出口框结构示意（钢框式）

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图24  舷窗安装口口框（围框式加强）

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图25 机身舱门开口处（围框式加强）

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图26  L－1011飞机的垂直滑动开启式门的开口补强

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图27  机身开口处加强垫板

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机身结构是飞机结构的主要组成部分，其结构的优劣直接决定飞机的综合性能，具体型号飞机机身结构的选择应综合考量多方面因素。

参考文献：《飞行器结构学》郦正能主编

《作战飞机鉴赏指南》（深度军事委员会）编著等

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