Aircafr structures analysis week 4 describe the main parts of an aircraft wing and their functions

Vietnam National University Ho Chi Minh City
Ho Chi Minh City University of Technology
Faculty of Transportation Engineering
Aeronautical Engineering
---------------o0o---------------

Aircafr Structures Analysis
Week 4: Describe the main parts of an aircraft wing and their
functions.

Lecturer

Nguyễn Song Thanh Thảo

Semester

221

Class

L01

Group

2
Name

Code

Sỳ Văn Sương

1914985

Nguyễn Thiệu Văn

1915888

Nguyễn Trung Tú

1811323

Nguyễn Thái Dương

1811817

26th September, Ho Chi Minh City


1. List of asignments:
Name

Code

Problems

Sỳ Văn Sương

1914985

2.1.2; 2.2

Nguyễn Thiệu Văn

1915888

2.1.2; 2.2

Nguyễn Trung Tú

1811323

2.1

Nguyễn Thái Dương

1811817

2.1.1

2


2. . Describe the main parts of an aircraft wing and their functions.
The aircraft wing structure contain 3 main parts: the left, center and right wing
boxes

3


2.1. Outer wing boxes (left and right wing boxes)

A wing box contain:
o Front and rear spars which is long as the wing span
o Upper and lower skin panels
o Ribs are cross distributed along the wing span
o Stringer for stiffness

4


Front spar
The main function of front spar is to bear the bending stress. Additionally, the
leading edge which support slats is attached to the front spar. The spars also be a fuel
tank walls to contain fuel among ribs, upper and lower skin panels.
Rear spar
The main function of front spar is the same as the rear spar but in additional, the
landing gears and engines are attached to rear spar. The trailing edge which support
flaps and ailerons is also attached to the rear spar.
Upper and lower skin panels
The skin panels form the exterior surface of the wing and is reinforced by the
stringers. As the wing structure bear bending stress during flight, the upper skin panel
carries compression loads when the lower skin panel carries tension loads.
Ribs
Ribs are distributed along the wing span to give to the wing and provide the wall
of fuel tank. Ribs also carry torsion, compression and shear loads. Additionally, ribs
may increase the buckling strength of the wing structure.
5


6

2.1.1. Pylon (Giá treo động cơ)
Hầu như các may bay dân dụng hiện tại đều có thiết kế động cơ kết nối với cánh
máy bay bằng giá treo động cơ (pylon). Nó hỗ trợ làm trụ đỡ và cố định động cơ và
cánh. Do đó kết cấu này chịu xoắn là chủ yếu..

Special feature
the rear secondary structure is not taken into account due
ti its demountability requirement for maintenance
Primary Structure interfaces

A pylon connects the engine to the airframe of an aircraft. This design uses
air passing through the pylon to actively disrupt the jet engine exhaust stream
after it exits the engine, disrupting and redistributing the axial and azimuthal
distributed sources of jet noise from the aircraft.
7


Material
Inconel 718

Density:
The machanical properties at
Volume to be optimised

are used for the numerical simulations

Engine Pylon:
APF:
Engine pylon dimensions

Length > 5 m
Width > 0.7 m
Height > 1.5 m

8


2.1.2. Landing gear

Thiết bị hạ cánh là phần gầm của máy bay được sử dụng để cất cánh hoặc hạ cánh.
Thiết bị này có thể được thu gọn vào gầm máy bay bằng cánh gập lại trong quá trình
bay để giảm lực cản.
Thiết bị hạ cánh thường được làm bằng titan vì các tính năng cần thiết của loại vật
liệu này đối với quá trình hạ cánh và cất cánh như: khi hạ cánh phần càng sẽ chịu tác
động trực tiếp tải trọng của máy bay do đó cần phải đủ cứng, chịu tải tốt, độ bền mỏi
cao, chịu nhiệt tốt; giảm xóc;…

9


2.2. Center wing box

Center wing box là bộ phận kết nối hai cánh với thân. Là nơi chịu phân bố tải
trọng chính của cánh tác động lên thân máy bay, cấu trúc này tạo thành trung tâm kết
cấu của cánh và cũng là điểm gắn cho các bộ phận khác của cánh máy bay như: cánh tà
trước và sau, mũi cánh. Do đó wing box phải chịu được ứng suất uốn tốt do tải trọng
của các bộ phận và hai bên cánh tác động trực tiếp.
Wing box cịn có kết cấu khung sườn có cơng dụng tạo thành lõi cấu trúc máy bay
cũng như tạo hình dạng cho vỏ máy bay.
Hộp cánh được gọi như vậy vì, trên nhiều thiết kế, sự kết hợp của các thanh cánh

phía trước và phía sau và các lớp da cánh trên và dưới với nhau tạo thành một hình dạng
"hộp" tự nhiên chạy qua cánh. Trong khi cấu trúc cánh bên trong thường phải chịu được
tải dụng cũng như tác động lực lớn thông qua sự kết hợp của các thanh, khung sườn và
dây buộc, thì lớp vỏ bên ngồi cũng thường mang một tỷ lệ tải trọng. Trên nhiều máy
bay, thể tích bên trong của hộp cánh cũng được sử dụng để chứa nhiên liệu, thường
được gọi là thiết kế cánh ướt (wet wing design).
Hiện nay, thì vật liệu composite được áp dụng rất nhiều cho thiết kế của hộp cánh
để đạt được tải trọng thấp hơn so với các vật liệu thông thường. Cụ thể là sợi cacbon đã
trở thành vật liệu phổ biến do tỷ lệ độ bền so với tải trọng cao.

10


11