•价格降低
,") 8 ")（与模块式格栅结构相比）；
•减重
")，约 """9:（与金属机翼相比）；
•
不会发生腐蚀和裂纹扩展，可节省使用中的检测和维修费用，直接使用成本降
低 / )。 •,"•
第十一章 机身结构设计
第一节 机身的功用与结构设计要求
一、机身的功用
机身是飞机的躯干，机翼、尾翼、起落架、发动机等部件均固定其上，相连在一起成为完整的一架飞机。同时，机身又是飞机装载的主体，设备舱、空勤人员座舱、客舱、油箱、武器舱、货舱均安排在机身上。因此，机身是整架飞机载荷协调的基础，是带多舱门、口盖的主承力结构。
二、机身结构设计要求
机身的功用决定了机身结构设计要求，应侧重考虑以下几点：
（"）机身结构形式选择与主要受力构件的布置，既能承受各装载物的质量力，又应与各相连部件的受力构件载荷传递相协调。
（）机身结构应有足够的强度和刚度，以保证相连各部件正常工作。
（）机身应有足够的开敞性（多舱门和口盖），以便安装设备和武器装备、空勤人
员与乘员进出，以及维护修理。（%）前机身、中机身、后机身三段功能任务不同，设计要求、重点亦有区别。以战斗机为例：前机身由机头罩、电子设备舱、驾驶舱、前油箱等组成。结构按刚度要求设计，外形按隐身和气动要求确定。电子设备舱应有良好的电磁兼容性。
中机身是全机的主承方部位。机翼与机身在此对接连接；下部左右两侧装主起落架，中间装发动机，上部还装有减速板；内部装管路、油箱、弹舱等并挂有导弹、副油箱等多种外挂物，因此结构协调与载荷平衡十分突出。高性能战斗机要求中机身为机翼 &机身融合结构，要求用 ’进气道满足隐身要求。
后机身是尾翼连接固定的基础，且受到发动机尾喷气流加热影响。要求结构有足够的刚度以保证尾翼的效能，而且不发生振动或颤振问题。 •)(•
（）机身油箱设计要求与机翼油箱设计基本上相同。由于机身是细长的半硬壳式结构，其刚度低于机翼盒式结构，而且机身油箱是在进气道和发动机引起的振动环境中工作，若燃油渗漏易引起飞机起火，因此机身油箱的密封要求更高，并要进行振动环境下的密封性考核。
第二节 "复合材料机身结构设计特点
一、复合材料机身结构研制与应用
前机身承受载荷较小，按刚度设计，结构不复杂，因此在进行 —%&结构改型时，把前机身列为采用复合材料的候选结构部段。这项研制工作于 ’()) * ’(%’年进行，结构为层合板连接组合结构。我国在稍后的几年，也完成了改型机复合材料前机身研制。结构采用共固化成形、带蜂窝夹层结构，
+,世纪 %,年代开始研制的高性能新一代战斗机，不仅采用了复合材料前机身，而且在中机身采用了半硬壳式机身蒙皮。后机身受发动机尾喷气流加热影响，工作温度较高，树脂基复合材料耐热性目前还难以满足要求，故仅个别零件采用复合材料制造。
为了在关键性主要结构上最大限度地利用先进复合材料的独特结构特性（可设计性和优异的成形工艺性），以减轻飞机结构重量和降低成本，美国空军从 +,世纪 %,年代开始赞助研究复合材料翼身融合体结构，并取得了可喜进展。我国现正在积极开展这项研究。
复合材料机身已在公务机、支线客机上得到应用，在干线客机上的应用正在研究。目前，欧洲先进材料规划中有一项先进主承力复合材料结构（ -./012）计划，集中力量开发复合材料机身结构所需的技术，要求实现全寿命成本比传统的金属结构低 3,4。美国制定了先进轻重量机身（562）计划，月标是用先进 7妁低成本工艺加工及装配复合材料中机身和内侧机翼，达到降低飞机重量 +,4、成本降低 3,4，并最大限度地减少疲劳和腐蚀问题。
二、复合材料机身结构设计特点
复合材料前机身和中机身结构设计与尾翼、操纵面和机翼等翼面结构相比，有以下特点：（’）大多采用纵梁、桁条、隔框构成的骨架和蒙皮组成的半硬壳式机身承力结构。为满足维护需要，机身结构开设较多的舱门和口盖。（+）前机身结构中抗扭层合板闭室盒、蜂窝夹层结构舱门、口盖、隔板等采用共固 •,8•
化成形，可大量减少零件和连接件数量。
（）需进行开口口框补强设计、舱门和口盖设计，并采用高锁螺栓、托板螺帽、蜂窝镶嵌件、快卸承力锁等多种连接形式。（"）设备舱设计应满足电磁兼容要求。（）中机身翼身融合复杂曲面、半硬壳蒙皮翼身融合体结构是复合材料很有应用
前景的结构部位。
（）蛇形曲面 %进气道采用复合材料纤维自动铺放技术整体成形制造。
（&）油箱密封要求高，需经受振动环境下密封性考核。
第三节 ’复合材料前机身结构设计
一、复合材料前机身结构设计原则
复合材料前机身结构设计遵循下列原则：
（(）结构按刚度设计。在舱门、口盖全部打开、单侧满载情况下，结构扭转刚度为严重载荷情况；结构多采用上、下壁承扭闭室、纵梁、纵墙的 )形结构布局；多口盖使内部可达性好。
（*）上下壁按共固化整体成形设计成可承扭闭室，以提高抗扭刚度、减轻结构重量。（）口框设计利用梁、框作为口框边框以减少口框补强增重；口框边缘采取包边等措施以防止边缘分层。
（"）舱门、口盖采用蜂窝夹层结构，共固化成形；碳纤维 +芳纶混杂面板可提高抗冲击损伤能力；采用热塑性树脂基体制造口盖不仅可以提高抗冲击损伤能力，而且便于修理。
（）结构连接尽量避免使用铆钉；口盖连接应采用快卸锁，并应防止孔壁磨损；满足蜂窝夹层结构连接要求，防止连接件电偶腐蚀。
（）电性能满足防雷击、防静电和电磁兼容要求。
（&）座舱强度满足座舱内压要求。
（,）良好的损伤维修性。
二、复合材料前机身结构设计实例
复合材料前机身结构设计要点：
（(）两侧大开口结构的总体受力布局，传力路线确定；
（*）上壁闭室和下壁闭室设计与共固化整体成形；
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