圖 —"對稱非均衡蒙皮設計過程坐標系轉換示意圖
（%）確定鋪層坐標系（ &）旋轉鋪層坐標系（角）（’）單獨旋轉 (鋪層 "角
上、下梁凸緣以 (單向帶和 ) *+(織物鋪層構成，兩者比例約各占 ,-"，厚度由 +. "//均
勻減薄至 . ,+//；左右兩側腹板以 ) *+(織物鋪層為主，厚度由 ". 0//減薄至 ,. 1//。全高度 23/45蜂窩在盒式梁兩側為高密度蜂窩，其余為低密度蜂窩。樞軸梁為鈦合金，變截面梁軸。與復合材料盒式梁連接部分為 0形，凸緣厚度從
6//減至 //，腹板厚度為 //；圓軸部分壁厚由 ,0//減至 7//。連接區簡圖，如圖 86 8",所示。
圖 86 8",鴨翼樞軸梁連接區簡圖
鴨翼采用膠接和抽釘組裝成整體。
鴨翼位于機翼之前，處于容易被雷電擊中的區域，因此，雷電防護尤為重要。鴨翼復合材料蒙皮外表面全部采用噴涂鋁的方法進行雷擊防護。噴涂鋁層厚度 . ,//，翼尖放電刷支座安裝區局部厚度 . "//。按有關標準進行雷擊防護驗證試驗。
第三節 操縱面結構設計
一、操縱面結構設計特點
操縱面包括方向舵、升降舵、副翼、襟翼等，主要承受操縱引起的氣動載荷。
•*1*•
操縱面屬轉動翼面。為了防止產生有害的氣動彈性現象，結構設計時，力求使結構重心線與轉軸線盡量接近，以有利于保證結構的靜平衡和動平衡，并采用整體化設計提高結構剛度。
操縱面一般位于機、尾翼后部，因此，厚度都很小。為了充分利用結構高度，一般在靠近前緣最大高度處布置一根梁作為主要承力構件，梁與前緣蒙皮構成承扭閉室。梁后面的三角形閉室由于后緣（有時稱后梁）與蒙皮連接質量不易保證，其承扭能力一般不予考慮。這種視為單梁式單閉室的操縱面，梁的布置接近轉軸有利于梁載荷以較短的傳力路線通過懸掛接頭支架傳給安定面，也有利于防止發生顫振。另一種設計方案是采用雙梁或三梁式結構，并安排較密的翼肋，使用蜂窩夾層蒙皮，有的則在后部采用全高度蜂窩夾芯結構，目的是提高操縱面的彎曲剛度和扭轉剛度。
二、舵面設計實例
實例 "雙梁蜂窩夾層板蒙皮結構舵面設計實例
（）波音 升降舵波音 復合材料升降舵是一個翼展 %& ’(，根弦 & )(，梢弦 *& %+(，平面面積 )& (的大結構件，其結構由前梁、后梁、 )個肋和 ,-(./蜂窩夾層板上、下蒙皮構成（圖 +01 0）。結構相對簡單，是利用蜂窩夾層板減少翼肋數目，達到減重目標的典型實例。梁是實心層合板結構件、翼肋腹板為蜂窩夾層板。 ,-(./蜂窩夾層板蒙皮的外面板僅為一層 2 )%3的碳纖維織物和一層 1*3單向帶，內面板則為兩層織物，以防鉆孔時纖維破碎。結構減重 %& ’4，加之配重也減輕，總體減重可達 14。
（）波音 ’方向舵波音 ’復合材料方向舵是雙梁多肋蜂窩夾層蒙皮舵面設計另一典型實例，詳見圖 + 01 0+。
（+）56.7)’方向舵 56.7)’復合材料方向舵設計方案是采用碳纖維復合材料面板、 ,-(./蜂窩夾層板代替原有金屬蒙皮，減少翼肋，達到減重目的。設計特點是方向舵后緣為全高度 ,-(./蜂窩整體夾層結構，并與碳纖維后梁膠接在一起，形成完整的子裝配件。彎矩由機械連接件傳遞、剪力由加強角片傳遞。鋁合金設計與復合材料設計對比見圖 + 01 0)。
實例 "雙梁多肋層合板蒙皮結構舵面設計實例
麥道公司 89—*方向舵是由 )塊舵面構成，分前上方向舵、前下方向舵、后上方向舵、后下方向舵，僅把后上方向舵改為復合材料結構，見圖 + 01 0%。89—*復合材料后上方向舵是一個實心蒙皮雙梁多肋結構。采用碳 :環氧寬幅預浸料單向帶和雙向織物。鋪層設計：前梁［（ 2 )%）<; （: *:1*）)5 ）、后梁［（ 2 )%）<; （: *:1*）5 ］、蒙皮［*: 2 )%］; 、翼肋［ 1*; :（ 2 )%）5 和［（ > : 1*）5（: 2)%）5］、根部封端肋［（ * : 1*）（:2
===
5
)%）］（右上角 ;代表單向帶、 5代表雙向織物）。前緣、后緣和翼尖采用玻璃纖維增
%
•)%•
圖 " "%波音 &&復合材料升降舵
圖 " "%波音 &’&方向舵
•(&’•
圖 " " %& ’()*%+方向舵復合材料結構設計方案
強環氧。成形工藝過程是預浸料鋪在由 ,個子模塊構成的模具上，并在特制的鋼模內組裝、烘箱內加熱固化，獲得很好的成本效益，圖 " "+。
圖 " ",& -. "*/復合材料方向舵
實例 單梁蜂窩夾層結構方向舵設計實例某飛機方向舵為單梁復合材料面板 012)3蜂窩夾層結構，如圖 " "4所示。
梁靠近方向舵轉軸布置，是一個層合板［形結構梁。梁后部為蜂窩夾層結構，面板為 5 %,6，/6各一層的 層無緯布制成， 7肋以上為全高度蜂窩， 7肋以下翼型高度大，用全高度蜂窩不劃算，故采用左、右各一塊 */22高的蜂窩夾層板，尾緣條為實心玻璃鋼條。蜂窩段上、下邊肋（7肋和 87肋）為層壓板結構。梁、邊肋、尾緣條均單獨固化成形，然后再與蜂窩板二次膠接，形成方向舵主體結構。
前緣蒙皮和前段肋，以及帶配重的翼尖，由于在轉軸之前，故采用鋁合金結構，通過托板螺帽連接在方向舵主體結構上�；顒诱{整片為 012)3全高度蜂窩夾層結構，由裝于前緣的電動機驅動，通過拉桿 •%44•
圖 " "%& ’( ")*復合材料方向舵工藝示圖
偏轉。固定調整片為一塊鋁合金板，膠接在結構上，為減小板對膠層的剝離應力，在
板根部開了一長條孔。
方向舵設置了 個懸掛點。根部扭力管與操縱搖臂用螺栓連接；搖臂轉動中心
鉸接在垂直安定面懸掛接頭上，軸向不能移動。中間和上部懸掛點通過支臂與垂直
安定面懸掛接頭連接。選用內圈允許少量偏軸的軸承，以便工藝協調和轉動靈活。
金屬件與復合材料構件用鈦合金高鎖螺拴連接。單面連接用不銹鋼大底腳軸釘（價格便宜）。
中國航空網 m.k6050.com
航空翻譯 www.aviation.cn
本文鏈接地址：飛機檢測與維修實用手冊 2(40)
