伊尔-76飞机简介及结构系统分析
大型军用运输机是现代战争中实现攻防兼备不可缺少的基本装备,是实现军事快速反应、远程机动,形成战略整体力量不可替代的运输工具,也是发展特种飞机的理想平台。伊尔-76飞机作为前苏联20世纪70年代装备的大型军用运输机, 至今还被各国空军使用,在世界军用运输机发展史上具有重要的地位。本文主要介绍了伊尔-76飞机的概况,并对其结构系统特点进行了分析。
    伊尔-76飞机是前苏联伊留辛设计局设计制造的大型军用运输机。 该机于20世纪60年代研制, 1971年首飞, 1975年装备部队, 现有伊尔-76T、K、TD、MD、MF、TF、DMP、LL、SK及特殊用途型等多种机型。 该机至90年代初就已生产各种机型共计420架, 除俄罗斯空军装备约300架外, 俄民航等民用部门也拥有为数不少的此型飞机。该机大量出口到第三世界国家,中国印度伊朗利比亚等国家都有此种飞机。
    伊尔-76飞机为翼吊四台涡轮风扇发动机、上单翼T尾布置的中远程军用运输机。T型和TD型飞机最大起飞重量分别为170t, 190t; 最大载重分别为40t, 50t; 载重航程分别为(40t载重)5000km, (50t载重)3650 km;起飞滑跑距离分别为850m,1700m, 着陆滑跑距离分别为4
50m, 900~1000m。机组人员配置分别为7名, 6名, 包括正、副驾驶员、、通讯员、机械员、卸货员。飞机巡航速度750~800 km/h, 巡航高度9000~12000m, 单发升限约15500m。飞机的机械系统与机载航电设备为常规的系统设备, 具有全天候起降能力。
    结构分析
    1. 机身
机身采用全金属半硬壳桁条式结构,基本截面为一直径4.8m的圆。机翼前边的机身两侧各有一扇向外开启的舱门,上翘的后机身底部有一大货舱门,舱门由向外侧开启的两扇蚌壳式舱门及两段分别向下和向上收起的舱门组成,向下开启的舱门可以兼作为货桥使用。
    如图1所示,机身由横向构件隔框、纵向构件桁条和纵梁以及蒙皮和地板组成,共有96个框,根据结构和工艺分为4段:前部01段(18框以前),中部02段(18~67框),后部03段(67~90框)和尾部04段(90~95框),其中14框前为驾驶舱,14~ 67框为货舱。机身地板以下,11~18框间为前起落架舱,18~35框间为前行李舱,35~51框间为主起落架舱,该段配有整流罩,以使主起落架收入其间,51~56框为后行李舱。后货舱门位于56~6
7框,中间舱门放下后可作为货桥。
    双层座舱共6名机组成员:上层驾驶舱内正、副驾驶员、空中机械师、通讯员和下层以及货舱内的空投机械师(卸货员)。货舱尺寸20.00m×3.45m×3.40m。单层舱板可运载145名全副武装士兵,双层舱板可运载225名全副武装士兵(上层80人,下层145人)或125名伞兵。气密的驾驶舱和货舱可使12000m高空的舱压保持在2500m高空的水平;在5200m高度,可保持海平面标准大气压。必要时还可以对驾驶舱单独增压密封。
    2. 机翼
    机翼采用常规翼型的全金属多梁破损-安全结构悬臂式上单翼,中等后掠角(1/4弦线后掠角为25°),大展弦比(8.5),机翼带有3°的下反角;前缘后掠角不变。
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    整个机翼分为一段中央翼、两段中外翼和两段外翼。为缩短起飞着陆滑跑距离,采用了完善的增升装置,从翼根到每侧副翼内端装有两段三缝襟翼,每侧机翼共有8块扰流板,其中4块作减速板使用;整个机翼前缘增升装置由10段缝翼组成。机翼通过29、34、41框与机身相连。
    机翼俯视图如图2所示,机翼仰视图如图3所示。
    前缘缝翼位于中外翼和外翼前缘的前上方,由五段组成:中外翼上两段、外翼上三段。各段结构形式相同,均由横向翼肋、四根纵向桁条、末端桁条和蒙皮组成。
    中外翼和外翼内段配置有滑动式三开缝襟翼。襟翼主要由主节板、尾节板和导流板组成。襟翼导流板、主节板和尾节板的前缘下表面设有Φ6的通气孔。
    外翼的33肋-翼尖整流罩之间悬挂着两段式副翼,两段副翼完全同步。在内副翼上安装有伺服补偿片,外副翼上安装有调整片。副翼由翼梁、前缘桁条、辅助翼梁、根部翼肋、末段翼肋、标准翼肋、加强翼肋和蒙皮组成。
    中外翼的后缘配置有四段减速板,每一段都悬挂在安装于翼肋尾段的两个支座上。减速板各段均为单梁式的蜂窝结构,各段前边缘为槽型梁,后边缘为楔形桁条,两端面为翼肋,上、下蒙皮间填充着蜂窝芯子。
    外翼后缘配置有四段扰流板,各段均为楔形蜂窝板,前边缘为槽型梁,后边缘为楔形桁条,两端面为翼肋,上、下蒙皮间填充着蜂窝芯子。
    3. 尾翼孤独的牧羊人简谱
    T型悬臂式全金属尾翼由水平尾翼、垂直尾翼和整流罩组成 用来保障飞机的稳定性和操纵性,水平尾翼由水平面和带调整片的升降舵组成,水平面安装角可调;垂直尾翼由带后掠角的垂直面、方向舵、伺服补偿器和调整片组成;整流罩在水平面和垂直面对接处,以保证尾翼完好的流线型。
    在水平面和垂直面前缘还设有电加温设备,在尾翼内部还设有无线电设备的部件和天线,以及操纵舵面的部件。
    4. 动力装置
    装备四台前苏联第一代涡轮风扇发动机D-30KP-2/1,通过短舱挂架安装在机翼下,发动机推力量级在117.68kN左右,函道比2,翻修寿命2000h。每台发动机都装有蚌壳式反推力装置。总燃油重量90t。内外侧发动机分别距机身对称面为6.35m和10.60m。
    5. 起落架
    (1)起落架结构
天地间    伊尔-76飞机的起落架为液压可收放的前三点式,多支柱(5个支柱)多轮(20个低压机轮)式结构,可满足飞机在水泥、土跑道上安全起降的要求。
    起落架结构包括一个前起落架和四个主起落架,每个起落架支柱上都装有4个成对双轮式机轮。前机轮为辅助制动轮 用于收上起落架时刹住机轮,主机轮均装有自动防滑机构的盘式液压刹车装置。主轮尺寸1300mm×480mm,前轮尺寸1100mm×330mm。
    前起落架为半摇臂式,安装在机身前段接耳上;四个主起落架的结构形式完全一样,均为支柱式,它们呈串列式平行于飞机对称轴安装在机身大梁上。飞机的起落架舱只有在飞机收放起落架时才打开,当起落架处于其他任何状态均关闭。
    前起落架沿飞行方向向前收起。主起落架垂直飞行方向向里收起,且在收起过程中,主机轮和缓冲支柱随着支柱的收上绕缓冲支柱的轴线转动90°,与飞行方向平行,然后收置于主起落架舱里。所有的起落架在收起和放下位置均由机械锁锁定。另外飞机上还有一套
机械应急放起落架系统,起落架应急放下后,主起落架舱门由刹车蓄压瓶提供压力关闭,前起落架舱门不关闭。
    飞机上还安装有指示起落架收上和放下以及舱门运动情况的灯光信号和声响信号的指示系统,当飞机不能准确收放起落架(或其中之一不能收放)时,这些信号装置会自动报警。但每个起落架只有一套指示装置指示其舱门的开闭情况,因为在起落架的收放过程中,各机构的运动是有次序的,一个运动完成后,才压通另一个液压活门,执行下一个运动,当其中的任何一个环节出故障,舱门都不能正常关闭。
    (2)起落架特点
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    采用多轮多支柱式结构,且轮胎装有胎压调节系统,使飞机能在简易土跑道起降。
    前起采用半摇臂式结构,在不平跑道上能吸收部分水平方向的撞击能量,也有利于防止前轮摆振。
    前起缓冲支柱采用油-气式双腔缓冲器,在不平的跑道上滑跑越过凸包或凹坑时,可显著降低缓冲支柱上的垂直载荷,提高起落架结构的疲劳寿命。
    前轮安装有辅助刹车系统,在收前起过程中,可使机轮停止转动,避免引起前起舱振动,还可防止机轮甩抛泥污,弄脏或打伤舱内结构和设备。
系统分析
    1. 环控系统
    伊尔-76飞机环控系统包括空气调节系统和气密舱压力调节系统两部分。
    (1) 空气调节系统
    空调系统可保证在地面和飞行中向飞机各气密舱和其他用气系统提供经过调节的空气。空调系统由发动机引气分系统、供气系统、机舱温度调节系统和机舱大气通风系统等组成。
    (2) 气密舱压力调节系统
    压力调节系统用于在不同的飞行高度上按照机舱压力制度自动调节各舱的压力,以保证人员的正常活动。自动调压工作是借助于气动装置在全部密封舱内分别进行的。
    各舱内的最大余压自动保持在 49±2 kPa。
    机组人员舱和货舱内的压力调节是从机场标高或任一给定高度自动进行调节。每个舱设置两个排气活门和一个压力调节器,此外,还各有一个安全活门。在各舱可手动进行调节。
座舱和货舱内调压装置是重复设置的,一个舱内的2个排气活门都可人工或自动转换到由控制另一舱内排气活门工作的空气压力调节器进行控制。
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    压力调节系统具有双余压调节功能 还具有防止气密舱压差过大和反向压差保护功能。
    每个气密舱或各舱可同时解除气密,由主系统或应急系统在地面和空中进行。应急解除气密时,向各舱的供气同时切断。
    在水上迫降时,可强制关闭位于机身下部各舱的排气活门,并切断向各舱的供气。
    2. 电气系统
    伊尔-76飞机电源系统由交流主电源、交直流二次电源、辅助电源、应急电源和地面
电源组成。而飞机配电系统由交、直流配电网组成。
    配电网结构为辐射型二极配电。交流配电网分两级,一级为中央配电装置,二级为断路板和配电盒。直流配电与交流相同。电气系统指非航电类用电系统,包括起落架收放、襟翼收放、方向舵平尾操纵、座舱温度控制、火警和灭火系统、生活服务设施、机内外照明系统等。
boom sha ka la ka    3. 操纵系统
    伊尔-76飞机操纵系统由主操纵系统、辅助操纵系统和辅助操纵装置三部分组成。主操纵系统包括升降舵、方向舵和带扰流板的副翼操纵。辅助操纵系统由襟翼、缝翼、减速板、扰流板及可调水平面操纵组成。辅助操纵装置包括副翼和方向舵上的电动调整片、弹簧伺服补偿器、升降舵上的助力调整片。伊尔-76飞机三个主操纵系统均为助力操纵,采用带单独液压源的随动式液压传动装置。
    4. 防火系统