飞机后机身-垂尾结构分解

飞机后机身与垂尾的连接结构是民用飞机设计中的关键部分，它负责将垂尾的载荷传递到机身上。这种连接结构的设计需要综合考虑多种因素，包括传力路径、工艺性、损伤容限、维修性等34。根据对现役和在研机型的分析，后机身与垂尾的连接结构主要分为三种形式：斜框连接、永久性连接、耳片接头连接以及平面接头对接1。

连接结构形式

1. 斜框连接：这种连接方式通过斜框将垂尾与后机身连接起来，能够适应结构在不同方向上的受力情况。
2. 永久性连接：这种连接方式指的是一旦连接完成，通常不会进行拆卸，以保证结构的稳定性和载荷传递的连续性。
3. 耳片接头连接：耳片接头是一种常见的连接方式，通过耳片与后机身的连接来传递垂尾的载荷。
4. 平面接头对接：这种连接方式通过平面接头实现垂尾与后机身的对接，适用于某些特定的结构设计需求。

设计考虑因素

• 传力路径：连接结构需要有明确的传力路径，确保载荷能够从垂尾有效传递到机身3。
• 工艺性：在设计连接结构时，需要考虑制造工艺的可行性，包括材料选择、加工方法等5。
• 损伤容限：连接结构应具备一定的损伤容限，能够在一定程度的损伤下仍保持结构的完整性3。
• 维修性：连接结构的设计应便于维修，以降低维护成本和提高飞机的可用性5。

结构分解

1. 垂尾弯矩引起的轴力：连接结构需要承受由垂尾弯矩引起的轴向力10。
2. 剪力：连接结构还需要承受由外部作用力引起的剪力。
3. 扭矩引起的剪流：扭矩会在根肋上转化成力偶，对连接结构造成影响。

结构设计研究

研究者通过对国外成熟机型的垂尾和后机身连接方案进行分析，从重量、制造、装配、损伤容限、维修性等方面详细分析了多种连接方案的优缺点，并设计出改进的连接方案7[citation: