三、垂尾雷電防護(hù)設(shè)計(jì)實(shí)例
現(xiàn)以運(yùn) 飛機(jī)復(fù)合材料垂尾雷擊防護(hù)設(shè)計(jì)為例，較全面介紹雷擊防護(hù)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)驗(yàn)證有關(guān)內(nèi)容。運(yùn) 復(fù)合材料垂直安定面是在金屬結(jié)構(gòu)安定面的基礎(chǔ)上，按中國(guó)民用航空規(guī)章 “%%&’—"(”的要求重新設(shè)計(jì)的， )*年 )"月裝機(jī)并完成試飛。雷電防護(hù)設(shè)計(jì)是重點(diǎn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目之一。雷擊設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足 %%&’ + "(, (-)要求。運(yùn) 復(fù)合材料垂直安定面為雙梁式結(jié)構(gòu)，由前、后大梁，左、右壁板、 ))個(gè)翼肋
（其中第 ).肋為鋁合金鉚接結(jié)構(gòu)）、玻璃鋼翼尖、金屬前緣及 /。012蜂窩夾層結(jié)構(gòu)后段構(gòu)成，前、后大梁由金屬梁凸緣和復(fù)合材料整體腹板構(gòu)成的復(fù)合材料 3金屬混合結(jié)構(gòu)。
方向舵由前梁、后墻的蜂窩夾層結(jié)構(gòu)組成。
運(yùn) 復(fù)合材料垂尾雷擊防護(hù)系統(tǒng)如圖 45 54*所示。翼尖部位采用鋁分流條；安定面翼盒上部采用表面火焰噴涂鋁；鋁合金 ).6肋將鋁分流條和前梁鋁凸緣、后梁鋁凸緣連在一起構(gòu)成雷電通路。方向舵由 ).6肋、 )6肋、 .6肋（鋁）和金屬條，并由搭鐵
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與安定面雷電通路相連；構(gòu)成雷電防護(hù)系統(tǒng)。
圖 " "%運(yùn) &復(fù)合材料垂尾雷擊的防護(hù)系統(tǒng)
運(yùn) &復(fù)合材料垂尾雷擊防護(hù)試驗(yàn)是在全尺寸雷擊試驗(yàn)件上進(jìn)行的。專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的全尺寸雷擊試驗(yàn)件，如圖 " "&所示，取自垂尾上部 ’())**的一段，它代表了飛機(jī)裝機(jī)件真實(shí)結(jié)構(gòu)的全部設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)及雷擊防護(hù)設(shè)計(jì)，包含雷擊影響 ’，+，區(qū)，試驗(yàn)要求按專(zhuān)門(mén)編制的任務(wù)書(shū)進(jìn)行。通過(guò)對(duì)安定面 ’個(gè)點(diǎn)，方向舵 ,個(gè)點(diǎn)施加規(guī)定波形電壓、電流的試驗(yàn)證明，運(yùn) &復(fù)合材料垂直安定面結(jié)構(gòu)雷擊防護(hù)系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足 --./
0 +12 1,’要求。
結(jié)構(gòu)雷擊損傷剩余強(qiáng)度試驗(yàn)，由于雷擊對(duì)翼尖分流條的損傷不會(huì)影響結(jié)構(gòu)完整性，且易修理，不予考慮，雷擊損傷被引入到全尺寸疲勞 3損傷試驗(yàn)件上，通過(guò)了 )2 ,倍使用載荷試驗(yàn)，修理后又完成了 &+4下的使用載荷試驗(yàn)及 ’倍壽命試驗(yàn)和剩余強(qiáng)度試驗(yàn)。
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圖 " "%運(yùn) 復(fù)合材料垂尾雷擊試驗(yàn)件
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第十章 機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
第一節(jié) 機(jī)翼的功用與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
一、機(jī)翼的功用
機(jī)翼是飛機(jī)的主升力面。機(jī)翼連接在機(jī)身上，其主要功用是產(chǎn)生飛機(jī)飛行所需的升力。機(jī)翼及安裝在其上的副翼、襟翼、縫翼、擾流片、減速板等還為飛機(jī)提供橫側(cè)穩(wěn)定性、操縱性以及增升、增阻效能。機(jī)翼又可作為發(fā)動(dòng)機(jī)、起落架等部件的安裝固定基礎(chǔ)。機(jī)翼內(nèi)部空間還可利用來(lái)收藏起落架、裝載燃料、武器裝備、設(shè)備儀器等。內(nèi)部空間小（薄翼型機(jī)翼）或不夠用時(shí)，副油箱和武器裝備（炸彈、火箭、導(dǎo)彈等）只好掛在機(jī)翼外面，成為機(jī)翼的外掛物。因此，機(jī)翼結(jié)構(gòu)是飛機(jī)的主承力結(jié)構(gòu)，承受多種高載荷，翼面外形復(fù)雜，設(shè)計(jì)分析有許多特點(diǎn)。
二、機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求
機(jī)翼主承力結(jié)構(gòu)的功用、承受多種高載荷和復(fù)雜外形特征等因素，決定機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除應(yīng)滿(mǎn)足前面已列出的對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求外，主要設(shè)計(jì)要求有：（"）保證機(jī)翼外形準(zhǔn)確、表面光滑；機(jī)翼的外形參數(shù)和翼型是在飛機(jī)總體設(shè)計(jì)階段確定的，關(guān)系到飛機(jī)的飛行特性，機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須首先予以保證。（）一般情況下，翼面（外翼和中翼）按剛度（氣動(dòng)彈性）要求設(shè)計(jì)，機(jī)翼根部按強(qiáng)度要求設(shè)計(jì)；
翼面剛度不足，不僅影響機(jī)翼的氣動(dòng)特性和載荷分布，而且還會(huì)引起顫振、操縱面反效等氣動(dòng)彈性問(wèn)題。因此，翼面設(shè)計(jì)多數(shù)按照剛度要求設(shè)計(jì)。同時(shí)，滿(mǎn)足穩(wěn)定性要求。
機(jī)翼根部與機(jī)身的連接區(qū)載荷集中傳遞，又有起落架收藏大開(kāi)口，形成高應(yīng)力區(qū)，需按強(qiáng)度要求設(shè)計(jì)。（）在滿(mǎn)足剛度、強(qiáng)度條件下，還要滿(mǎn)足壽命要求； •’&%•
（）考慮武器發(fā)射動(dòng)載荷響應(yīng)和起落架著陸撞擊載荷影響；
（"）整體油箱設(shè)計(jì)滿(mǎn)足密封、防靜電、防雷擊等要求；
（）對(duì)所有要求檢查維護(hù)的部位都應(yīng)有良好的可達(dá)性。為此，必須在機(jī)翼上設(shè)置一定數(shù)量的開(kāi)口；
機(jī)翼內(nèi)部敷設(shè)的操縱系統(tǒng)零構(gòu)件，燃油管路、電氣線(xiàn)路、液壓管路等需要經(jīng)常檢查調(diào)整；整體油箱要檢查維護(hù)保證密封可靠；再有，按破損安全原則設(shè)計(jì)的機(jī)翼，對(duì)影響飛行安全的結(jié)構(gòu)需定期檢查。
（）良好的使用維護(hù)性和可修理性。
第二節(jié) %復(fù)合材料機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
一、復(fù)合材料機(jī)翼結(jié)構(gòu)的研制與應(yīng)用
自 &’世紀(jì) ’年代中期起，美國(guó)各大航空公司率先在各自新研制軍機(jī)上采用復(fù)合材料機(jī)翼結(jié)構(gòu)；歐洲隨后即在新研制軍機(jī)上也采用復(fù)合材料機(jī)翼結(jié)構(gòu)。復(fù)合材料機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的歷程：（(）&’世紀(jì) ’年代中、后期，機(jī)翼蒙皮壁板和梁、肋構(gòu)件設(shè)計(jì)與制造技術(shù)（典型代表是 )*—+,復(fù)合材料機(jī)翼）。（&）+’年代初期，翼面氣動(dòng)彈性剪裁設(shè)計(jì)技術(shù)，前掠翼與復(fù)合材料整體油箱設(shè)計(jì)技術(shù)（典型代表是 -—&.前掠翼）。（/）+’年代中期，翼面設(shè)計(jì) 0制造一體化，大型飛翼翼面的共固化成形與先進(jìn)制孔技術(shù)（典型代表是 ,—&機(jī)翼）。
（）&’世紀(jì) +’年代中后期，高損傷容限、低成本的復(fù)合材料機(jī)翼設(shè)計(jì)與制造技術(shù)。纖維自動(dòng)鋪放技術(shù)，預(yù)成形件 0 123或預(yù)成形件 0 145成形技術(shù)制造復(fù)合材料翼盒（典型代表是 4—&&機(jī)翼）。
我國(guó)帶整體油箱復(fù)合材料機(jī)翼 (.."年試飛成功，現(xiàn)已裝機(jī)試用。目前戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)，復(fù)合材料的用量已占機(jī)翼結(jié)構(gòu)重量的 (0/—(0&，甚至更高，其余主要是鈦合金和鋁合金。
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