民用飛機(簡稱民機)的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作是整個飛機設(shè)計工作的重點與難點,結(jié)構(gòu)設(shè)計的好 壞直接影響民機結(jié)構(gòu)的安全性、經(jīng)濟性、舒適性和環(huán)保性。良好的設(shè)計一方面能降低制造、裝配 難度,提高生產(chǎn)效率并降低生產(chǎn)成本;另一方面也能使民機具備較好的維護、維修性能,降低日常 維護成本,提高飛機的整體競爭力。當(dāng)前,先進復(fù)合材料在飛機主承力結(jié)構(gòu)上已大量應(yīng)用,如: A350XWB和787兩個最新型號的復(fù)合材料的用量均超過50%。復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的最大特點是設(shè) 計、生產(chǎn)一體化,結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須考慮可制造性及后續(xù)的結(jié)構(gòu)維修性能,對飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了 更高的要求。 世界各主要民用飛機制造商都擁有各自較為完備的民機結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊,總結(jié)以往型號的經(jīng) 驗、教訓(xùn),給出典型結(jié)構(gòu)的最佳實踐,并且不斷地對其進行完善和細化,使之成為民用飛機設(shè)計的 堅實基礎(chǔ)。國內(nèi)現(xiàn)有飛機手冊的覆蓋內(nèi)容較廣,但實用性和針對適航要求方面有待提高。在 ARJ 21和C919的研制過程中,中國商用飛機有限責(zé)任公司積累了一些民機結(jié)構(gòu)的設(shè)計經(jīng)驗。 本書旨在以適航要求為指導(dǎo),結(jié)合主要民機研制公司結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)驗,為民用飛機的設(shè)計工作提 供參考。 全書共六篇,主要內(nèi)容包括:金屬材料結(jié)構(gòu)通用設(shè)計準(zhǔn)則、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)通用設(shè)計準(zhǔn)則、機身 結(jié)構(gòu)設(shè)計、機翼結(jié)構(gòu)設(shè)計、飛機尾翼結(jié)構(gòu)設(shè)計和短艙吊掛結(jié)構(gòu)設(shè)計。 在本書的編寫過程中,始終圍繞適航符合性驗證要求,嚴格篩選結(jié)構(gòu)設(shè)計方法、原則和設(shè)計 方案,使書中的設(shè)計原則、方法和結(jié)構(gòu)設(shè)計方案體現(xiàn)已有型號的最佳實踐及國際上最新的研究成 果。為提高書的實用性,精心編排了針對實際典型民機結(jié)構(gòu)的設(shè)計實例,有助于使用本書的工程 師加深對于結(jié)構(gòu)設(shè)計的理解。 在本書的編制和修改過程中,得到了北京航空航天大學(xué)、上海交通大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中 國商用飛機有限責(zé)任公司上海飛機設(shè)計研究院等的大力支持,特別得到了杜善義院士的專門指 導(dǎo)和極大幫助,在此一并感謝。 本書可供飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計專業(yè)工程師參考。由于水平和資源的限制,書中錯誤、疏漏和不合適 之處,請使用者指正。
編 者 2016年12月