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第1章 绪论1

1.1 直升机结构设计定义1

1.1.1 直升机结构定义1

1.1.2 直升机结构设计定义2

1.2 直升机研制设计过程3

1.2.1 论证阶段3

1.2.2 方案阶段3

1.2.3 工程研制阶段4

1.2.4 设计定型阶段5

1.2.5 生产定型阶段5

1.3 直升机结构设计思想的发展6

1.3.1 静强度设计阶段6

1.3.2 静强度、动强度设计阶段6

1.3.3 静强度、动强度、疲劳安全寿命设计阶段6

1.3.4 静强度、动强度、经济寿命与损伤容限设计阶段7

1.3.5 结构强度与可靠性并行设计阶段7

1.4 直升机结构设计的特点8

1.4.1 旋翼结构和研制技术复杂8

1.4.2 机身结构和布局相对简单8

1.4.3 振动问题突出8

1.4.4 相对复杂的操纵系统9

1.4.5 复合材料应用范围广9

1.4.6 研制周期长9

1.5 直升机结构与设计课程的任务10

第2章 直升机总体结构设计11

2.1 概述11

2.2 直升机形式及选择12

2.2.1 常见的直升机形式12

2.2.2 直升机形式选择17

2.3 直升机主要总体参数的选择18

2.3.1 总体参数原准设计法18

2.3.2 总体参数优化法21

2.4 直升机气动布局和减阻设计23

2.4.1 单旋翼式直升机旋翼、尾桨及尾面的布局24

2.4.2 纵列式双旋翼直升机旋翼及尾面的布局33

2.4.3 直升机的减阻设计36

2.5 直升机总体布置设计41

2.5.1 直升机总体布置设计41

2.5.2 直升机总体构型设计44

2.5.3 直升机总体布置46

2.6 直升机重心定位62

2.6.1 直升机重心范围63

2.6.2 直升机重心定位64

2.7 直升机损伤容限设计66

2.7.1 基本概念66

2.7.2 疲劳裂纹扩展68

2.7.3 剩余强度72

2.7.4 损伤检查72

2.7.5 直升机动部件损伤容限设计73

第3章 机身设计76

3.1 概述76

3.1.1 机身功用76

3.1.2 机身结构设计要求77

3.2 机身结构形式及结构组成78

3.2.1 桁架式结构79

3.2.2 薄壁式结构80

3.3 驾驶舱84

3.4 中机身85

3.4.1 中机身承载情况85

3.4.2 设计准则85

3.4.3 传力路线86

3.4.4 主承力件设计87

3.4.5 机身上的减振器93

3.5 尾梁95

3.5.1 典型结构形式95

3.5.2 尾梁设计注意事项97

3.5.3 尾梁与中机身的连接97

3.5.4 尾梁与尾段或斜梁的连接99

3.5.5 平尾在尾梁上的安装101

3.6 短翼和尾冀102

3.6.1 短翼102

3.6.2 尾翼102

3.7 工作平台106

3.7.1 设计准则106

3.7.2 工作平台的典型结构107

3.8 门和舱口111

3.8.1 设计准则111

3.8.2 门和舱口的典型形式112

3.8.3 应急抛放系统113

3.9 机身结构抗坠毁设计115

3.9.1 抗坠毁设计环境及载荷115

3.9.2 机身抗坠毁设计的结构措施115

3.9.3 抗坠毁结构形式117

第4章 旋翼设计119

4.1 概述119

4.2 旋翼设计参数选择119

4.2.1 桨盘载荷119

4.2.2 桨叶片数120

4.2.3 桨叶载荷120

4.2.4 翼型剖面、平面形状和相对厚度121

4.2.5 桨尖Ma数、前进比与桨叶负扭转121

4.2.6 桨叶惯量122

4.3 旋冀结构形式选择123

4.3.1 旋翼结构形式123

4.3.2 各类结构形式的旋翼动力学特性126

4.3.3 旋翼结构形式选择原则130

4.4 旋冀桨叶设计131

4.4.1 桨叶结构参数设计131

4.4.2 桨叶构型设计134

4.4.3 桨叶构件详细设计147

4.5 桨毂设计150

4.5.1 桨毂参数选择150

4.5.2 桨毂构型设计和结构受力分析154

4.5.3 桨毂典型构件（组件）设计159

4.5.4 桨毂接口设计169

4.6 旋翼动力学设计170

4.6.1 旋翼动力学设计要求171

4.6.2 旋翼桨叶固有特性171

4.6.3 旋翼气弹稳定性174

第5章 尾桨设计176

5.1 概述176

5.2 尾桨总体参数的选择177

5.2.1 尾桨总体参数177

5.2.2 尾桨桨叶气动参数178

5.2.3 边界及接口参数178

5.3 尾桨结构形式179

5.3.1 铰接式尾桨179

5.3.2 无轴承尾桨180

5.3.3 涵道尾桨180

5.3.4 无尾桨系统181

5.4 尾桨桨叶设计182

5.4.1 尾桨桨叶构型设计182

5.4.2 尾桨桨叶连接形式195

5.5 尾桨桨毂设计186

5.5.1 尾桨桨毂参数选择186

5.5.2 尾桨桨毂构型设计187

5.5.3 尾桨桨毂典型结构设计189

5.6 尾桨动力学设计190

5.6.1 尾桨结构动力学参数特点190

5.6.2 尾桨激振力191

5.6.3 尾桨固有频率确定的一般原则191

5.6.4 尾桨气弹稳定性分析191

第6章 起落装置设计193

6.1 概述193

6.2 轮式起落架的布置形式及特点194

6.2.1 轮式起落架的布置形式194

6.2.2 轮式起落架的布置特点195

6.3 轮式起落架的结构形式和受力分析196

6.3.1 轮式起落架的结构形式196

6.3.2 轮式起落架承力构件受力分析198

6.4 缓冲器200

6.4.1 概述200

6.4.2 油气式缓冲器的基本工作原理201

6.4.3 油气式缓冲器的工作特性202

6.4.4 双腔油气式缓冲器206

6.5 轮胎和机轮的选择208

6.5.1 轮胎208

6.5.2 机轮209

6.6 刹车装置211

6.6.1 刹车装置的基本要求211

6.6.2 刹车装置的类型211

6.7 滑橇和水上起落装置213

6.7.1 滑橇式起落装置213

6.7.2 水上起落装置（浮筒）215

6.8 尾撑218

6.8.1 尾撑载荷218

6.8.2 尾撑的典型结构形式219

6.9 抗坠毁起落架设计220

6.9.1 起落架坠毁载荷220

6.9.2 抗坠毁起落架布局形式220

6.9.3 抗坠毁起落架结构设计221

6.10 起落架预防地面共振设计221

6.10.1 轮式起落架预防地面共振设计221

6.10.2 滑橇起落架预防地面共振设计222

第7章 传动装置设计223

7.1 概述223

7.2 主减速器结构设计224

7.2.1 齿轮传动减速原理224

7.2.2 主减速器226

7.2.3 离合器229

7.2.4 旋翼刹车装置231

7.3 中减速器结构设计232

7.4 尾减速器结构设计233

7.5 传动轴及联轴节235

7.5.1 传动轴235

7.5.2 联轴节238

7.6 传动装置的载荷及动力学设计240

7.7 主减速器安装和减振设计241

7.7.1 主减速器安装设计241

7.7.2 主减速器减振装置243

7.8 中减速器和尾减速器安装设计247

7.8.1 中减速器安装设计247

7.8.2 尾减速器安装设计247

7.9 动力传动轴与尾传动轴安装设计248

7.9.1 动力传动轴组件的安装设计248

7.9.2 尾传动轴安装设计248

第8章 直升机可靠性、维修性和保障性设计250

8.1 概述250

8.2 直升机可靠性、维修性设计251

8.2.1 直升机可靠性、维修性工作主要内容251

8.2.2 直升机可靠性、维修性工作程序252

8.2.3 直升机可靠性设计准则257

8.2.4 直升机维修性设计准则261

8.3 直升机保障性设计263

8.3.1 直升机保障性要求构成263

8.3.2 直升机结构保障性设计方法269

8.4 军用直升机可靠性、维修性和保障性设计实例271

8.4.1 可靠性、维修性和保障性要求271

8.4.2 可靠性、维修性和保障性活动272

8.4.3 综合保障系统272

参考文献275