图 " "*%格栅结构翼面壁板示意图
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完整的型面并带有纵、横筋条的壁板结构，对模块加工精度要求很高，协调精度也高；再有模块的拼装、定位夹紧需配备专门的机械化设备。因此，模块技术工装造价十分昂贵，生产成本难以下降。
" "%复合材料垂直安定面由左右壁板、前、后梁、中间梁（根部区）、%&个肋（’个抗剪腹板肋、 ’个构架支撑肋）和方向舵悬挂支臂构成，如图 " (’ (%"。材料为 )"*’%"+或 )" ,--的织物和单向带。蒙皮壁板采用模块式结构技术制造。前梁、后梁为带全复合材料接头的共固化层合板结构。肋为层合板构架支撑肋和整体肋。各构件采用钛螺栓、钛铆钉连接装配成安定面翼盒。防雷击系统采用埋设铝条实现。
图 " (’ (%". " "%复合材料垂直安定面结构示意图
第二节 .全动翼面结构设计
全动翼面包括全动平尾和全动鸭翼是飞机上仅次于机翼的升力面。美国战斗机多采用全动平尾，欧州战斗机多采用全动鸭翼，两者虽因全机总体布局不同，名称不同，但结构功用基本相同，保证飞机的俯仰安定性和操纵性。
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一、全动翼面结构设计特点
全动翼面结构明显特点是单轴（枢轴）支撑的薄翼面结构，内部无装载。
全动翼面根据枢轴是否转动可分为定轴式和转轴式。定轴式全动舵面，枢轴固定在机身上不能转动，翼面由内部两个轴套安装在枢轴上，通过翼面根肋腹板上的接头与机身上的作动器相连，实现翼面绕枢轴转动操纵。这种结构虽操纵力矩较小，对作动器的功率要求小，但结构复杂，并要求翼面厚度足够高，因此，使用不普遍。转轴式全动翼面枢轴由机身上两个轴承支撑，翼面固定其上。固定在枢轴上的摇臂和固定在机身上作动器实现翼面随轴转动操纵，结构简单、操纵灵活、可靠，因此，应用广泛。
翼面结构形式多种多样，有梁式、多墙式变厚度蒙皮结构和全高度蜂窝夹层结构。
复合材料在全动翼面上应用最早， ""年 —%全动平尾首先采用硼 &环氧复合材料蒙皮。此后，国外先进战斗机大都采取了复合材料全动平尾或鸭翼。 —’’战斗机全动平尾枢轴是碳 &环氧复合材料用自动铺丝束法制成的。该轴的横截面由圆形变成方形，是 ()长的变截面轴，最厚处 %’层，约 *))厚。在铺制期间，轴要进行部分固化以避免出现裂纹和起皱。生产一根轴要 +天，成本比铝合金高，但重量轻。翼面为碳 &双马复合材料蒙皮、铝蜂窝芯子夹层壁板。
复合材料全动翼面结构设计难点为枢轴处载荷参与区的设计与分析。具体包括： 参与区蒙皮的变厚度设计； "蒙皮、根助与枢轴的连接设计。
二、全动平翼设计实例
实例 全高度蜂窝夹层结构全动平尾设计实例
—飞机全高度蜂窝夹层结构全动平尾如图 ( ," ,%所示，为转轴式全动平尾。蒙皮为碳 &环氧（ -* & (*+—）变厚度层合板，枢轴（梁）处最厚共 *层，并逐步向翼尖、前缘、后缘递减，最薄处为 +层，如图 ( ," ,*所示。
雷电防护采用在蒙皮表面铺设铝网的措施解决。铝网与蒙皮预浸料一起固化成形为一整体。平尾主承力组合件选用钛合金锻件机械加工枢轴（梁）与钛合金根肋焊接而成。选用钛合金材料目的在于保证蒙皮与平尾主承力组合件胶接成形变形协调一致。
实例 ’.波纹板多墙结构全动平尾设计实例
—飞机波纹板多墙结构全动平尾如图 ( ," ,所示。该结构是低成本的设计方案。与上述实例 相比，主要改进了 (处： 铝合金波纹板替换全高度铝蜂窝； •%/+•
图 " "%& ’ "(飞机全高度蜂窝夹层结构全动平尾示意图
图 " ")& ’ "(飞机平尾变厚度蒙皮铺层示意图
图 " "(& ’ "(飞机波纹板多墙结构全动平尾示意图
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胶接组装成形改为铆接组装成形； "平尾主承力组合件材料由钛合金改为铝合金。这 点改进均在金属结构方面。结构细节详见图 " "%、图 " "&，制造成本可下降 ’()左右。
图 " "%*翼面结构剖面图
图 " "&波纹板结构剖面图
三、全动鸭翼设计实例
实例 *对称非均衡蒙皮全高度蜂窝夹层结构全动鸭翼设计实例对称非均衡蒙皮全高度蜂窝夹层结构全动鸭翼如图 —所示。该鸭翼设计选
用碳 +双马复合材料，关键技术有以下几点： 对称非均衡复合材料蒙皮设计； 复合材料盒式梁设计； "枢轴梁根部连接设计；
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雷电防护措施与验证。
图 " "%对称非均衡蒙皮全高度蜂窝舵面鸭翼结构示意图
鸭翼采用对称非均衡蒙皮的目的在于利用弯一扭耦合效应发挥复合材料可设计性潜力，使鸭翼结构满足强度、刚度、颤振、气动弹性等多方面要求，并可达到明显减重。
对称非均衡蒙皮的设计步骤如下：
"按静强度要求确定对称均衡铺层蒙皮的坐标系（&’铺层方向）并进行初步铺层设计。对称均衡铺层蒙皮坐标系 &’铺层方向一般与结构主要受力方向一致，见图 " "(&（)）。
对称均衡铺层坐标系旋转 角，见图 " "(&（ *），并进行蒙皮铺层调整，全面满足强度、刚度、振动、气动弹性等要求（此时所得蒙皮铺层方案仍为对称均衡铺层）。
单独旋转 &’铺层 %角，见图 " "(&（ +）（或 , -.’铺层），进行性能综合优化设计，以达最小重量目标要求（此时所得蒙皮铺层方案为对称非均衡铺层）。
蒙皮设计结果：根部连接区最厚（/ -00约 (1层）由此呈放射状向前缘、后缘、翼尖减薄（&/ 1.00，约 -层）。为提高抗冲击能力蒙皮外表面铺设一层碳纤维布。
复合材料盒式梁是鸭翼重要构件。翼面的扭矩和部分弯矩通过盒式梁传给枢轴梁。盒式梁为 0形变截面梁，与枢轴梁多钉连接，由单向带和平纹布预浸料制成。
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