直升机结构与设计

第1章 绪论

1.1 直升机结构设计定义

1.1.1 直升机结构定义

1.1.2 直升机结构设计定义

1.2 直升机研制设计过程

1.2.1 论证阶段

1.2.2 方案阶段

1.2.3 工程研制阶段

1.2.4 设计定型阶段

1.2.5 生产定型阶段

1.3 直升机结构设计思想的发展

1.3.1 静强度设计阶段

1.3.2 静强度、动强度设计阶段

1.3.3 静强度、动强度、疲劳安全寿命设计阶段

1.3.4 静强度、动强度、经济寿命与损伤容限设计阶段

1.3.5 结构强度与可靠性并行设计阶段

1.4 直升机结构设计的特点

1.4.1 旋翼结构和研制技术复杂

1.4.2 机身结构和布局相对简单

1.4.3 振动问题突出

1.4.4 相对复杂的操纵系统

1.4.5 复合材料应用范围广

1.4.6 研制周期长

1.5 直升机结构与设计课程的任务

第2章 直升机总体结构设计

2.1 概述

2.2 直升机形式及选择

2.2.1 常见的直升机形式

2.2.2 直升机形式选择

2.3 直升机主要总体参数的选择

2.3.1 总体参数原准设计法

2.3.2 总体参数优化法

2.4 直升机气动布局和减阻设计

2.4.1 单旋翼式直升机旋翼、尾桨及尾面的布局

2.4.2 纵列式双旋翼直升机旋翼及尾面的布局

2.4.3 直升机的减阻设计

2.5 直升机总体布置设计

2.5.1 直升机总体布置设计

2.5.2 直升机总体构型设计

2.5.3 直升机总体布置

2.6 直升机重心定位

2.6.1 直升机重心范围

2.6.2 直升机重心定位

2.7 直升机损伤容限设计

2.7.1 基本概念

2.7.2 疲劳裂纹扩展

2.7.3 剩余强度

2.7.4 损伤检查

2.7.5 直升机动部件损伤容限设计

第3章 机身设计

3.1 概述

3.1.1 机身功用

3.1.2 机身结构设计要求

3.2 机身结构形式及结构组成

3.2.1 桁架式结构

3.2.2 薄壁式结构

3.3 驾驶舱

3.4 中机身

3.4.1 中机身承载情况

3.4.2 设计准则

3.4.3 传力路线

3.4.4 主承力件设计

3.4.5 机身上的减振器

3.5 尾梁

3.5.1 典型结构形式

3.5.2 尾梁设计注意事项

3.5.3 尾梁与中机身的连接

3.5.4 尾梁与尾段或斜梁的连接

3.5.5 平尾在尾梁上的安装

3.6 短翼和尾翼

3.6.1 短翼

3.6.2 尾翼

3.7 作平台

3.7.1 设计准则

3.7.2 工作平台的典型结构

3.8 门和舱口

3.8.1 设计准则

3.8.2 门和舱口的典型形式

3.8.3 应急抛放系统

3.9 机身结构抗坠毁设计

3.9.1 抗坠毁设计环境及载荷

3.9.2 机身抗坠毁设计的结构措施

3.9.3 抗坠毁结构形式

第4章 旋翼设计

4.1 概述

4.2 旋翼设计参数选择

4.2.1 桨盘载荷

4.2.2 桨叶片数

4.2.3 桨叶载荷

4.2.4 翼型剖面、平面形状和相对厚度

4.2.5 桨尖Ma数、前进比与桨叶负扭转

4.2.6 桨叶惯量

4.3 旋翼结构形式选择

4.3.1 旋翼结构形式

4.3.2 各类结构形式的旋翼动力学特性

4.3.3 旋翼结构形式选择原则

4.4 旋翼桨叶设计

4.4.1 桨叶结构参数设计

4.4.2 桨叶构型设计

4.4.3 桨叶构件详细设计

4.5 桨毂设计

4.5.1 桨毂参数选择

4.5.2 桨毂构型设计和结构受力分析

4.5.3 桨毂典型构件(组件)设计

4.5.4 桨毂接口设计

4.6 旋翼动力学设计

4.6.1 旋翼动力学设计要求

4.6.2 旋翼桨叶固有特性

4.6.3 旋翼气弹稳定性

第5章 尾桨设计

5.1 概述

5.2 尾桨总体参数的选择

5.2.1 尾桨总体参数

5.2.2 尾桨桨叶气动参数

5.2.3 边界及接口参数

5.3 尾桨结构形式

5.3.1 铰接式尾桨

5.3.2 无轴承尾桨

5.3.3 涵道尾桨

5.3.4 无尾桨系统

5.4 尾桨桨叶设计

5.4.1 尾桨桨叶构型设计

5.4.2 尾桨桨叶连接形式

5.5 尾桨桨毂设计

5.5.1 尾桨桨毂参数选择

5.5.2 尾桨桨毂构型设计

5.5.3 尾桨桨毂典型结构设计

5.6 尾桨动力学设计

5.6.1 尾桨结构动力学参数特点

5.6.2 尾桨激振力

5.6.3 尾桨固有频率确定的一般原则

5.6.4 尾桨气弹稳定性分析

第6章 起落装置设计

6.1 概述

6.2 轮式起落架的布置形式及特点

6.2.1 轮式起落架的布置形式

6.2.2 轮式起落架的布置特点

6.3 轮式起落架的结构形式和受力分析

6.3.1 轮式起落架的结构形式

6.3.2 轮式起落架承力构件受力分析

6.4 缓冲器

6.4.1 概述

6.4.2 油气式缓冲器的基本工作原理

6.4.3 油气式缓冲器的工作特性

6.4.4 双腔油气式缓冲器

6.5 轮胎和机轮的选择

6.5.1 轮胎

6.5.2 机轮

6.6 刹车装置

6.6.1 刹车装置的基本要求

6.6.2 刹车装置的类型

6.7 滑橇和水上起落装置

6.7.1 滑橇式起落装置

6.7.2 水上起落装置(浮筒)

6.8 尾撑

6.8.1 尾撑载荷

6.8.2 尾撑的典型结构形式

6.9 抗坠毁起落架设计

6.9.1 起落架坠毁载荷

6.9.2 抗坠毁起落架布局形式

6.9.3 抗坠毁起落架结构设计

6.1 0起落架预防地面共振设计

6.1 0.1 轮式起落架预防地面共振设计

6.1 0.2 滑橇起落架预防地面共振设计

第7章 传动装置设计

7.1 概述

7.2 主减速器结构设计

7.2.1 齿轮传动减速原理

7.2.2 主减速器

7.2.3 离合器

7.2.4 旋翼刹车装置

7.3 中减速器结构设计

7.4 尾减速器结构设计

7.5 传动轴及联轴节

7.5.1 传动轴

7.5.2 联轴节

7.6 传动装置的载荷及动力学设计

7.7 主减速器安装和减振设计

7.7.1 主减速器安装设计

7.7.2 主减速器减振装置

7.8 中减速器和尾减速器安装设计

7.8.1 中减速器安装设计

7.8.2 尾减速器安装设计

7.9 动力传动轴与尾传动轴安装设计

7.9.1 动力传动轴组件的安装设计

7.9.2 尾传动轴安装设计

第8章 直升机可靠性、维修性和保障性设计

8.1 概述

8.2 直升机可靠性、维修性设计

8.2.1 直升机可靠性、维修性工作主要内容

8.2.2 直升机可靠性、维修性工作程序

8.2.3 直升机可靠性设计准则

8.2.4 直升机维修性设计准则

8.3 直升机保障性设计

8.3.1 直升机保障性要求构成

8.3.2 直升机结构保障性设计方法

8.4 军用直升机可靠性、维修性和保障性设计实例

8.4.1 可靠性、维修性和保障性要求

8.4.2 可靠性、维修性和保障性活动

8.4.3 综合保障系统

参考文献

《直升机结构与设计》包括绪论、直升机总体结构设计、机身设计、旋翼设计、尾桨设计、起落装置设计、传动装置设计、直升机可靠性、维修性和保障性设计8章。《直升机结构与设计》着重阐述直升机结构设计的基本概念、设计准则和设计方法，其特点是基于结构完整性要求，突出直升机结构特点和一般规律，注意从强度、刚度、损伤容限和疲劳等各项设计准则的综合考虑、综合设计出发，结合近年来国内外军民用直升机设计实例进行了详细论述；论述了直升机可靠性、维修性和保障性等新成果、新技术、新方法；对直升机设计的重要基础与基本手段——动力学设计、受力分析等，进行了详细论述。
　　《直升机结构与设计》是航空院校直升机维修工程专业本科教科书，也可作为从事直升机设计、制造和使用、维修、保障工作技术人员的参考书。

《直升机结构与设计》共分8章，由路录祥、王新洲确定编写纲目。第1章由路录祥、王新洲编写，第2章由路录祥、雷运洪、刘浩编写，第3章由王遇波编写，第4章由路录祥编写，第5章由路录祥、徐凯川编写，第6章由王遇波编写，第7章由熊伟编写，第8章由王新洲、路录祥编．写。全书由路录祥统稿。