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若干次，直到满足使用寿命要求。
耐久性设计目标是通过合理选择材料、工
艺、控制应力水平、设计细节、检查及防护，
以满足经济修理要求和降低使用维护费用，提
高飞机的备用性、寿命和可靠性。
耐久性设计的基本要求是：
①飞机结构经济寿命必须超过一个设计使
用寿命（见图1.1 - 36）；
②在低于一个设计使用寿命期内不允许出
现功能性损伤（如刚度降低、操纵效率下降、
座舱减压和油箱漏油）；
③飞机经济寿命必须通过分析和试验
验证。 时间
飞机结构的耐久性设计可以取代安全寿命 图1.1 - 36经济寿命和设计使用寿命的关系
设计，并和损伤容限设计科学地结合起来，形成飞机结构的耐久性加损伤容限的设计思想。
这种设计思想是要保证飞机结构在整个使用寿命期内，不会因疲劳、腐蚀和意外损伤而造成
灾难性破坏，并且使结构具有良好的寿命特性和维修的经济性。它是用耐久性概念确定经济
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30涡轮发动机飞机结构与系统
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寿命，用损伤容限设计概念保证飞行安全。
1.1.6飞机结构连接技术
飞机结构的连接技术有比较传统的机械连接（铆接、螺接）和焊接，还有新的发展较
快的胶接技术。传统的机械连接技术在连接件（铆钉、螺栓）的结构形式、制作材料和安
装工艺等各方面也都有新的改进。
1．飞机结构的机械连接——铆接和螺接
通过紧固件将飞机结构件组装起来形成的结构连接可分为可拆卸型连接和永久型连接两
大类。完成可拆卸连接的紧固件有螺钉和螺栓等；完成永久型连接的紧固件有铆钉和高锁螺
栓等。
(1)铆接
1)铆钉的材料
进行钛合金结构蒙皮铆接应选用蒙乃尔合金铆钉。蒙乃尔合金的主要合金元素是镍(约
68%)，其次是铜。这种材料具有比较高的强度和很好的抗腐蚀性能。对于强度要求比较高的
部位应选用2024铝合金铆钉。一般结构铆接和修理使用比较多的是2117铝合金铆钉。它的强
度且然低于2024和2017铝合金铆钉，但这种铆钉即使是在淬火时效后，仍具有足够的塑性完
成对铆钉的铆打。所以，它的热处理已在制造厂完成，铆接前无须再进行热处理，使用非常
方便，适合用于外场修理，也称为外场铆钉。另外，2117铝合金具有较高的抗蚀能力，能
与很多类型的金属一起使用。因此，这种铆钉在飞机结构上得到广泛的应用。目前采用较多
的新材料铆钉是钛合金( Ti - Nb)铆钉和双金属（Ti-Nb Ti-6Al-4V）铆钉。
2)铆钉的安装质量
应选用几何尺寸（直径、钉杆长度和钉头型式等）符合要求的铆钉，实施正确的安装
操作，以获得安装合格的铆钉。对铆钉安装质量的要求主要是形成合格的墩头和满足孔中填
充量的要求。铆钉是以承受剪切为主来传递载荷的紧固件，孔中填充量达不到要求会减小钉
杆和钉孔之间的挤压面积，大大减小铆钉承受剪切时的挤压强度。采用先进的自动钻铆技术
可以使铆钉的安装质量得到保证。
3)采用干涉配合和湿安装
干涉配合是指钉杆直径大于孔径的一种过盈配合。现代民用飞机上大多数铆钉连接都采
用干涉配合。干涉量适当的干涉配合可以提高疲劳强度。铆钉采用湿安装可以达到密封的目
的，也可以防腐。所谓湿安装是指在铆接前先将铆钉成钉孔涂密封胶，然后再进行铆接的一
种铆接工艺。
4)铆接形成的连接形式
常见的铆接形式有对接、搭接和角接，如图1.1 - 37所示。
(2)螺栓
螺栓主要用来承受和传递较大的集中载荷。在传递载荷的过程中，有的螺栓以承受拉伸
为主，有的螺栓以承受剪切为主，还有的既承受拉伸也承受剪切。
1)采用干涉配合
对于以承受剪切为主来传递载荷的传剪螺栓来说，螺杆和螺栓孔之间要采用紧配合，以
上篇飞机结构与机械系统31
图1.1 - 37铆接的几种连接形式
(a)对接；(b)搭接；(c)角接
保证螺杆和孔壁形成足够的挤压面积。在现代民用飞机结构中，连接铝合金结构件的不可拆
卸的传剪螺栓——高锁螺栓( Hi - Locks)和锁螺栓(Lock bolts)都采用了干涉配合，只要
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涡轮发动机飞机结构与系统(ME-TA)上册(25)
