三、垂尾雷电防护设计实例
现以运 飞机复合材料垂尾雷击防护设计为例，较全面介绍雷击防护设计与试验验证有关内容。运 复合材料垂直安定面是在金属结构安定面的基础上，按中国民用航空规章 “%%&’—"(”的要求重新设计的， )*年 )"月装机并完成试飞。雷电防护设计是重点设计项目之一。雷击设计应满足 %%&’ + "(, (-)要求。运 复合材料垂直安定面为双梁式结构，由前、后大梁，左、右壁板、 ))个翼肋
（其中第 ).肋为铝合金铆接结构）、玻璃钢翼尖、金属前缘及 /。012蜂窝夹层结构后段构成，前、后大梁由金属梁凸缘和复合材料整体腹板构成的复合材料 3金属混合结构。
方向舵由前梁、后墙的蜂窝夹层结构组成。
运 复合材料垂尾雷击防护系统如图 45 54*所示。翼尖部位采用铝分流条；安定面翼盒上部采用表面火焰喷涂铝；铝合金 ).6肋将铝分流条和前梁铝凸缘、后梁铝凸缘连在一起构成雷电通路。方向舵由 ).6肋、 )6肋、 .6肋（铝）和金属条，并由搭铁
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与安定面雷电通路相连；构成雷电防护系统。
图 " "%运 &复合材料垂尾雷击的防护系统
运 &复合材料垂尾雷击防护试验是在全尺寸雷击试验件上进行的。专门设计的全尺寸雷击试验件，如图 " "&所示，取自垂尾上部 ’())**的一段，它代表了飞机装机件真实结构的全部设计细节及雷击防护设计，包含雷击影响 ’，+，区，试验要求按专门编制的任务书进行。通过对安定面 ’个点，方向舵 ,个点施加规定波形电压、电流的试验证明，运 &复合材料垂直安定面结构雷击防护系统能够满足 --./
0 +12 1,’要求。
结构雷击损伤剩余强度试验，由于雷击对翼尖分流条的损伤不会影响结构完整性，且易修理，不予考虑，雷击损伤被引入到全尺寸疲劳 3损伤试验件上，通过了 )2 ,倍使用载荷试验，修理后又完成了 &+4下的使用载荷试验及 ’倍寿命试验和剩余强度试验。
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图 " "%运 复合材料垂尾雷击试验件
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第十章 机翼结构设计
第一节 机翼的功用与结构设计要求
一、机翼的功用
机翼是飞机的主升力面。机翼连接在机身上，其主要功用是产生飞机飞行所需的升力。机翼及安装在其上的副翼、襟翼、缝翼、扰流片、减速板等还为飞机提供横侧稳定性、操纵性以及增升、增阻效能。机翼又可作为发动机、起落架等部件的安装固定基础。机翼内部空间还可利用来收藏起落架、装载燃料、武器装备、设备仪器等。内部空间小（薄翼型机翼）或不够用时，副油箱和武器装备（炸弹、火箭、导弹等）只好挂在机翼外面，成为机翼的外挂物。因此，机翼结构是飞机的主承力结构，承受多种高载荷，翼面外形复杂，设计分析有许多特点。
二、机翼结构设计要求
机翼主承力结构的功用、承受多种高载荷和复杂外形特征等因素，决定机翼结构设计除应满足前面已列出的对飞机结构设计的基本要求外，主要设计要求有：（"）保证机翼外形准确、表面光滑；机翼的外形参数和翼型是在飞机总体设计阶段确定的，关系到飞机的飞行特性，机翼结构设计必须首先予以保证。（）一般情况下，翼面（外翼和中翼）按刚度（气动弹性）要求设计，机翼根部按强度要求设计；
翼面刚度不足，不仅影响机翼的气动特性和载荷分布，而且还会引起颤振、操纵面反效等气动弹性问题。因此，翼面设计多数按照刚度要求设计。同时，满足稳定性要求。
机翼根部与机身的连接区载荷集中传递，又有起落架收藏大开口，形成高应力区，需按强度要求设计。（）在满足刚度、强度条件下，还要满足寿命要求； •’&%•
（）考虑武器发射动载荷响应和起落架着陆撞击载荷影响；
（"）整体油箱设计满足密封、防静电、防雷击等要求；
（）对所有要求检查维护的部位都应有良好的可达性。为此，必须在机翼上设置一定数量的开口；
机翼内部敷设的操纵系统零构件，燃油管路、电气线路、液压管路等需要经常检查调整；整体油箱要检查维护保证密封可靠；再有，按破损安全原则设计的机翼，对影响飞行安全的结构需定期检查。
（）良好的使用维护性和可修理性。
第二节 %复合材料机翼结构设计特点
一、复合材料机翼结构的研制与应用
自 &’世纪 ’年代中期起，美国各大航空公司率先在各自新研制军机上采用复合材料机翼结构；欧洲随后即在新研制军机上也采用复合材料机翼结构。复合材料机翼结构设计技术发展的历程：（(）&’世纪 ’年代中、后期，机翼蒙皮壁板和梁、肋构件设计与制造技术（典型代表是 )*—+,复合材料机翼）。（&）+’年代初期，翼面气动弹性剪裁设计技术，前掠翼与复合材料整体油箱设计技术（典型代表是 -—&.前掠翼）。（/）+’年代中期，翼面设计 0制造一体化，大型飞翼翼面的共固化成形与先进制孔技术（典型代表是 ,—&机翼）。
（）&’世纪 +’年代中后期，高损伤容限、低成本的复合材料机翼设计与制造技术。纤维自动铺放技术，预成形件 0 123或预成形件 0 145成形技术制造复合材料翼盒（典型代表是 4—&&机翼）。
我国带整体油箱复合材料机翼 (.."年试飞成功，现已装机试用。目前战斗机机翼结构，复合材料的用量已占机翼结构重量的 (0/—(0&，甚至更高，其余主要是钛合金和铝合金。
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