水平安定面外伸段壁板结构设计.pdf

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1、第5卷第2期2014年5月航空工程进展ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGV01．5No．2Mav2014文章编号：1674—8190(2014)02—227—06水平安定面外伸段壁板结构设计蔡婧(中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，上海201210)摘要：随着民用航空事业的发展和民用飞机巨大的市场需求，整体壁板结构开始应用在民用支线飞机上。首先介绍支线飞机水平安定面外伸段壁板结构设计的方法。然后根据某支线飞机水平安定面的总体、适航、重量、强度、刚度等要求，进行水平

2、安定面外伸段壁板结构的初步设计，选定水平安定面上下壁板的结构布置方案，根据公式及工程经验，确定壁板的基本几何尺寸，经过强度校核和几轮迭代，得到满意的基本尺寸。进入详细设计阶段，考虑壁板的疲劳、损伤容限、工艺性、防腐性等细节问题，通过强度校核，最终设计出满足多方面要求并且重量较轻的水平安定面外伸段壁板。水平安定面外伸段壁板结构设计对相似机型的结构设计具有参考作用。关键词：水平安定面；整体壁板；结构设计；稳定性中图分类号：V225+．1文献标识码：AIntegratedStructuralDesignofHorizontalS

3、tabilizerPanelCaiJing(ShanghaiAircraftDesignandResearchInstitute，CommercialAircraftCorporationofChina，Ltd．，Shanghai201210，China)Abstract：Urgedbythedevelopmentofcivilaviationindustryandthehugemarketdemand，civilregionalair—craftcomeintousetheintegralpanelstructure．T

4、heprocesstodesigntheintegralpanelofhorizontalstabilizerisillustrated．Theprimarydesignismadetomeettherequirementsofgenerallayout，airworthiness，weight，strength，stiffness，etc．Thepanelstructuralarrangementschemeofhorizontalstabilizerisselected．Thebasicphysicaldimensio

5、nsareconfirmedbyusingformulaandengineeringexperience．Thesatisfieddimensionsaree—ducedaftermanyintensitycheckinganditeration．Thedetaildesignisperformedaccordingtothefatigue，dam—agetolerance，technology，fastenersconnectingandpreventionofcorrosion．Finally，thepanelcanb

6、edesignedtomeettherequirementswiththeweightbeingaslightaspossible．Itcanbeareferencetothesimilarstructuraldesign．Keywords：horizontalstabilizer；integralpanel；structuraldesign；stability0引言随着航空运输业的飞速发展，中国已成为世界民用支线飞机的一个重要市场。如何设计一个具有高可靠性、高寿命、高维修性和轻重量的飞机已成为现代飞机设计的目标。选择合理

7、的结构形式收稿日期：2013—11-18；修回日期：2014—01—10通信作者：蔡婧，1300060552@qq．corn对结构设计尤为重要。20世纪50年代以前，飞机壁板基本采用铆接结构形式。20世纪50年代之后，整体壁板开始应用在飞机上，最初用于机翼翼盒壁板，后扩展到机身和尾翼结构上[1]。整体壁板相比铆接壁板，大量减少零件数量，减轻飞机重量，降低成本；能承受较高的屈曲载荷；并且由于减少了紧固件，壁板表面更加光滑。MD82、DC-8、DC-10等飞机水平尾翼壁板采用了Z型整体壁板。目前我国军用飞机歼8、水轰5的机翼2

8、28航空工程进展第5卷都应用了整体壁板结构[2]，民用飞机也逐渐开始尝试使用整体壁板结构。整体壁板虽然具有较多优势，但由于其结构特点，在止裂性能上比较差[3]，而且与其他零部件装配时也会因为整体性的结构特点需要特殊连接形式，对零部件的安装公差要求会更加严格。本文根据水平安定面壁板的设计要求和整体壁板结构