图 —"对称非均衡蒙皮设计过程坐标系转换示意图
（%）确定铺层坐标系（ &）旋转铺层坐标系（角）（’）单独旋转 (铺层 "角
上、下梁凸缘以 (单向带和 ) *+(织物铺层构成，两者比例约各占 ,-"，厚度由 +. "//均
匀减薄至 . ,+//；左右两侧腹板以 ) *+(织物铺层为主，厚度由 ". 0//减薄至 ,. 1//。全高度 23/45蜂窝在盒式梁两侧为高密度蜂窝，其余为低密度蜂窝。枢轴梁为钛合金，变截面梁轴。与复合材料盒式梁连接部分为 0形，凸缘厚度从
6//减至 //，腹板厚度为 //；圆轴部分壁厚由 ,0//减至 7//。连接区简图，如图 86 8",所示。
图 86 8",鸭翼枢轴梁连接区简图
鸭翼采用胶接和抽钉组装成整体。
鸭翼位于机翼之前，处于容易被雷电击中的区域，因此，雷电防护尤为重要。鸭翼复合材料蒙皮外表面全部采用喷涂铝的方法进行雷击防护。喷涂铝层厚度 . ,//，翼尖放电刷支座安装区局部厚度 . "//。按有关标准进行雷击防护验证试验。
第三节 操纵面结构设计
一、操纵面结构设计特点
操纵面包括方向舵、升降舵、副翼、襟翼等，主要承受操纵引起的气动载荷。
•*1*•
操纵面属转动翼面。为了防止产生有害的气动弹性现象，结构设计时，力求使结构重心线与转轴线尽量接近，以有利于保证结构的静平衡和动平衡，并采用整体化设计提高结构刚度。
操纵面一般位于机、尾翼后部，因此，厚度都很小。为了充分利用结构高度，一般在靠近前缘最大高度处布置一根梁作为主要承力构件，梁与前缘蒙皮构成承扭闭室。梁后面的三角形闭室由于后缘（有时称后梁）与蒙皮连接质量不易保证，其承扭能力一般不予考虑。这种视为单梁式单闭室的操纵面，梁的布置接近转轴有利于梁载荷以较短的传力路线通过悬挂接头支架传给安定面，也有利于防止发生颤振。另一种设计方案是采用双梁或三梁式结构，并安排较密的翼肋，使用蜂窝夹层蒙皮，有的则在后部采用全高度蜂窝夹芯结构，目的是提高操纵面的弯曲刚度和扭转刚度。
二、舵面设计实例
实例 "双梁蜂窝夹层板蒙皮结构舵面设计实例
（）波音 升降舵波音 复合材料升降舵是一个翼展 %& ’(，根弦 & )(，梢弦 *& %+(，平面面积 )& (的大结构件，其结构由前梁、后梁、 )个肋和 ,-(./蜂窝夹层板上、下蒙皮构成（图 +01 0）。结构相对简单，是利用蜂窝夹层板减少翼肋数目，达到减重目标的典型实例。梁是实心层合板结构件、翼肋腹板为蜂窝夹层板。 ,-(./蜂窝夹层板蒙皮的外面板仅为一层 2 )%3的碳纤维织物和一层 1*3单向带，内面板则为两层织物，以防钻孔时纤维破碎。结构减重 %& ’4，加之配重也减轻，总体减重可达 14。
（）波音 ’方向舵波音 ’复合材料方向舵是双梁多肋蜂窝夹层蒙皮舵面设计另一典型实例，详见图 + 01 0+。
（+）56.7)’方向舵 56.7)’复合材料方向舵设计方案是采用碳纤维复合材料面板、 ,-(./蜂窝夹层板代替原有金属蒙皮，减少翼肋，达到减重目的。设计特点是方向舵后缘为全高度 ,-(./蜂窝整体夹层结构，并与碳纤维后梁胶接在一起，形成完整的子装配件。弯矩由机械连接件传递、剪力由加强角片传递。铝合金设计与复合材料设计对比见图 + 01 0)。
实例 "双梁多肋层合板蒙皮结构舵面设计实例
麦道公司 89—*方向舵是由 )块舵面构成，分前上方向舵、前下方向舵、后上方向舵、后下方向舵，仅把后上方向舵改为复合材料结构，见图 + 01 0%。89—*复合材料后上方向舵是一个实心蒙皮双梁多肋结构。采用碳 :环氧宽幅预浸料单向带和双向织物。铺层设计：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 ;代表单向带、 5代表双向织物）。前缘、后缘和翼尖采用玻璃纤维增
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图 " "%波音 &&复合材料升降舵
图 " "%波音 &’&方向舵
•(&’•
图 " " %& ’()*%+方向舵复合材料结构设计方案
强环氧。成形工艺过程是预浸料铺在由 ,个子模块构成的模具上，并在特制的钢模内组装、烘箱内加热固化，获得很好的成本效益，图 " "+。
图 " ",& -. "*/复合材料方向舵
实例 单梁蜂窝夹层结构方向舵设计实例某飞机方向舵为单梁复合材料面板 012)3蜂窝夹层结构，如图 " "4所示。
梁靠近方向舵转轴布置，是一个层合板［形结构梁。梁后部为蜂窝夹层结构，面板为 5 %,6，/6各一层的 层无纬布制成， 7肋以上为全高度蜂窝， 7肋以下翼型高度大，用全高度蜂窝不划算，故采用左、右各一块 */22高的蜂窝夹层板，尾缘条为实心玻璃钢条。蜂窝段上、下边肋（7肋和 87肋）为层压板结构。梁、边肋、尾缘条均单独固化成形，然后再与蜂窝板二次胶接，形成方向舵主体结构。
前缘蒙皮和前段肋，以及带配重的翼尖，由于在转轴之前，故采用铝合金结构，通过托板螺帽连接在方向舵主体结构上。活动调整片为 012)3全高度蜂窝夹层结构，由装于前缘的电动机驱动，通过拉杆 •%44•
图 " "%& ’( ")*复合材料方向舵工艺示图
偏转。固定调整片为一块铝合金板，胶接在结构上，为减小板对胶层的剥离应力，在
板根部开了一长条孔。
方向舵设置了 个悬挂点。根部扭力管与操纵摇臂用螺栓连接；摇臂转动中心
铰接在垂直安定面悬挂接头上，轴向不能移动。中间和上部悬挂点通过支臂与垂直
安定面悬挂接头连接。选用内圈允许少量偏轴的轴承，以便工艺协调和转动灵活。
金属件与复合材料构件用钛合金高锁螺拴连接。单面连接用不锈钢大底脚轴钉（价格便宜）。
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