飞机总体布局和机身构形

第二节　飞机总体布局和机身构形

一、后机身尾梁式构形

农林飞机超低空（4～5m）飞行作业，经常受到小山坡、高压线、铁塔等障碍物威胁。出于抗坠撞要求，通常农药料箱和机载设备都布置在驾驶舱前面，油箱布置在机翼上，后机身不装设备。为了满足飞行员视界要求，座舱上提，机身切面尺寸相应增加。如果后机身外形缓慢光滑过渡，就会形成较大无用结构空间，增加了农药附着表面。

后机身的作用是传递尾翼载荷，不需要大的切面形状，过大的切面，反而会增加结构重量。把后机身截面缩小且上翘构形，如同大多数直升机的尾梁型式。蒙皮适当加厚，使其不但承剪，而且承弯，不会增加结构重量。如果垂尾与机身融合构形，水平安定面前后梁承力结构由垂尾前缘和背脊穿过，操纵钢索布置在背脊内，结构将变得简洁，内部骨架很少，如图5-1所示。

二、设计分离面划分

农林飞机一般采用陆地或海上运输转场，运输转场费用低。专用农林飞机外廓尺寸虽然不大，但为满足运输要求，还是要有设计分离面。从结构承重、防腐和制造成本考虑，设计分离面越少越好。

机翼和机身连接处必然是设计分离面。下单翼布局的飞机左右机翼连在一起，重量轻，连接少，防腐蚀也很好。如果翼展超过集装箱允许长度，还是要分段。人们习惯分中翼和外翼，分离面取在主起落架外侧，以减小对接面载荷，减轻结构重量。带中翼的机身运输往往会超宽，中翼与机身还得是可拆卸连接。如果将机翼分左右两块，在机身侧面连接，农药料箱在前后梁之间，翼盒上下蒙皮基本被开通，弯矩主要由梁承受。这样对接接头载荷虽然较大，但分离面少了，拆装方便。综合考虑，这种方案更为合理。

含垂尾的机身高度如果不超高，垂尾与机身按融合构形设计，不设分离面。

三、农药喷洒系统配制

液态农药制剂的喷洒是通过喷管和喷头完成的，农药配置对其在机体表面的附着量有较大影响，应予重视。

①喷管和喷头通常布置在机翼后缘下方，在起飞着陆不碰地情况下尽量下移，远离机体表面，以减少机体表面农药附着量。喷管及其固定支臂用流线型切面构形，以减小空气阻力。如图5-1所示。

②采用防飘喷雾技术。国外已经开发了防飘喷头（anti-drift nozzle）和复合喷头喷雾技术（double nozzle sprayer DNS），以减少农药喷洒中的飘移，并已在地面喷洒作业中应用。飘移减少，附着在机体表面的农药自然也少。复合喷头的上喷头喷水，下喷头喷农药有效成分，可以阻挡农药向上运动。还有一种气流辅助喷杆喷雾技术，又称袖套式喷杆喷雾机（sleeve-boom sprayer），它产生的下行气流，可以把农药雾滴强制喷入作物株冠层中。

四、采用整体油箱和整体药箱

结构密封能阻止腐蚀介质浸入连接缝隙，密封性越好，防腐蚀性能也越好。整体油箱是参与总体承载的密封结构，不但能有效减轻飞机结构重量，而且结构空间利用率高，当代军机和民机都广泛采用整体油箱。

农药箱位于机身中部，其液柱高度比机翼油箱液柱高度大3～4倍。为了满足强度、刚度要求，必然要付出沉重代价。整体药箱不但有盛装农药功能，同时作为机体结构一部分，承担总体弯曲和剪切载荷，减重效果更加明显。国外不少专用农林飞机都采用整体药箱。为了满足防腐蚀要求，用钛合金或复合材料设计制造。

五、起落架

农林飞机的起落架通常为不收放固定型式，有前三点和后三点两种布局。出于防腐蚀考虑，前三点比后三点好。后三点的尾轮处于农药喷雾带之中，应加整流罩保护。

飞机起飞重量小，可采用玻璃钢板簧式起落架。