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和環(huán)境譜的疊加方法；耐久性關(guān)鍵件的選擇，一般是昂貴的或更換不經(jīng)濟的、又是可能影響飛機功能和出勤狀態(tài)的零、部件，對這些關(guān)鍵件應(yīng)進行重點的分析、試驗、生產(chǎn)質(zhì)量控制和維修；初始缺陷尺寸評估，依據(jù)功能性和維修性確定允許的裂紋尺寸以及耐久性分析方法的恰當運用；抗疲勞工藝的考慮，這不僅要對壽命增益應(yīng)有初步的估計并應(yīng)通過試驗驗證，而且要考慮工藝措施失效和環(huán)境的影響；依據(jù)飛機的經(jīng)濟壽命和經(jīng)濟修理時間，規(guī)定飛機的預(yù)定檢查時間。
耐久性試驗的目的是預(yù)示或驗證機體結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)和危險部位，作為確定經(jīng)濟壽命的基礎(chǔ)。因此，耐久性的試驗內(nèi)容包括研制性試驗和驗證性試驗。研制試驗的目的是對關(guān)鍵件的耐久性早期驗證提供充足的研制試驗數(shù)據(jù)，以論證在耐久性分析中所使用的準則和假設(shè)，并評估、分析對這些假設(shè)的敏感性；驗證性試驗是在盡可能與將要實際生產(chǎn)的服役飛機機體結(jié)構(gòu)相同的條件下，對全尺寸結(jié)構(gòu)進行耐久性試驗，以確定耐久性設(shè)計指標與經(jīng)濟壽命。
可以采用同一全尺寸結(jié)構(gòu)件或全機結(jié)構(gòu)進行耐久性試驗和損傷容限試驗。但應(yīng)先做耐久性試驗，以確定經(jīng)濟壽命。
耐久性試驗實際上是一種在使用載荷 環(huán)境譜作用下的裂紋形成與裂紋緩慢擴展壽命試驗。但是耐久性試驗不允許裂紋擴展至接近裂紋容限。依據(jù)下列判據(jù)之一來確定飛機結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟壽命。
（"）超過經(jīng)濟裂紋尺寸的裂紋數(shù)量迅速增加，若不修理將會產(chǎn)生功能上的問題而影響使用。（）包括檢查、修理的維修費用迅速增加，若要修理則不經(jīng)濟。
三、耐久性設(shè)計與其他設(shè)計的聯(lián)系和區(qū)別
首先應(yīng)指出，在飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計中，在確保飛機結(jié)構(gòu)滿足靜強度與剛度要求的同時，還要要求飛機結(jié)構(gòu)滿足抗疲勞設(shè)計、損傷容限設(shè)計以及耐久性設(shè)計，使其具有高壽命、高可靠性和低的維修費用。
耐久性設(shè)計可以取代安全壽命設(shè)計，它們的基本目標都是研究典型生產(chǎn)結(jié)構(gòu)中疲勞裂紋的自然萌生問題。但耐久性設(shè)計還要研究其他許多功能損傷問題，設(shè)計的精確性也有較大的提高。
在飛機結(jié)構(gòu)完整性大綱中，損傷容限設(shè)計要求與耐久性（或安全壽命）設(shè)計要求是并列的，雖然它們之間在技術(shù)方法上有緊密的聯(lián)系，但有各自不同的設(shè)計對象和目標，耐久性設(shè)計研究典型生產(chǎn)結(jié)構(gòu)必然具有的初始缺陷的擴展，確定達到損害功能的時間（經(jīng)濟壽命）。損傷容限設(shè)計研究由于各種意外因素在結(jié)構(gòu)中造成的缺陷或損傷擴展時不至于危害飛行安全，其任務(wù)是確定保證安全的檢修周期。
耐久性設(shè)計與損傷容限設(shè)計是相容與互補的。實踐證明，缺乏耐久性的損傷容
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限結(jié)構(gòu)并不能達到足夠的安全性和可靠性，因為壽命后期（特別飛機進入老齡階段）裂紋將會普遍發(fā)生。這將意味著多傳力途徑的破損安全設(shè)計將可能發(fā)生多路徑的破壞，難于保證真正的破損安全，這說明破損安全原則只適用于有限的壽命期間。此外，腐蝕、老化甚至意外損傷等因素也將會使結(jié)構(gòu)中各傳力路線幾乎同步削弱，破損安全的作用也就變?nèi)酢Ｋ�以，在目前的飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計中，把損傷容限設(shè)計和耐久性設(shè)計科學地結(jié)合起來，從而形成了耐久性加損傷容限的設(shè)計思想。它的總目標一是提高飛機的安全可靠性，二是提高飛機的經(jīng)濟壽命。
應(yīng)當說，損傷容限與耐久性相結(jié)合的設(shè)計思想并不新穎，在 "世紀五六十年代就有破損安全與安全壽命設(shè)計原則相結(jié)合的設(shè)計思想。因此，可以說飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)總是在使用實踐中不斷總結(jié)、不斷綜合、不斷提高的基礎(chǔ)上發(fā)展和演變起來。
從以上各節(jié)的內(nèi)容介紹我們可以看出，耐久性設(shè)計是運用量化指標的形式對結(jié)構(gòu)的強度、剛度以及功能性損害予以評定、分析和設(shè)計。在方法上注重設(shè)計分析結(jié)論的概率特征。并從經(jīng)濟壽命觀點，通過合理選擇材料、工藝、控制應(yīng)力水平、設(shè)計細節(jié)、檢查及防護、試驗驗證等設(shè)計分析手段，來達到滿足經(jīng)濟修理要求和降低使用維護費用，達到提高飛機的備用性，提高壽命和可靠性的目標。
耐久性設(shè)計方法還涉及結(jié)構(gòu)初始質(zhì)量的評估，使用中損傷發(fā)展分析和檢修維護以及經(jīng)濟性評價等許多內(nèi)容。受篇幅限制，不再一一介紹。總之，耐久性設(shè)計方法是正在逐步發(fā)展完善的一種新的飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計準則，在理論分析、試驗研究、數(shù)據(jù)積累、工程應(yīng)用等諸多方面仍有待進一步地系統(tǒng)、深入工作。
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第五章機翼、尾翼設(shè)計
第一節(jié)飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計方法簡介
一、結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計的基本概念
在第一章中已闡述了一個好的飛機設(shè)計，不論是軍用飛機或民用飛機，對影響飛機總體效能與全壽命周期費用比的眾多因素的綜合考慮和權(quán)衡是十分重要的。飛機的高效能—費用比只能運用不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)、新思維，用綜合設(shè)計的思想和系統(tǒng)工程的設(shè)計方法，才能得以解決。同時綜合設(shè)計方法還表現(xiàn)出與信息化、智能化、一體化協(xié)調(diào)發(fā)展的趨勢。例如隨控布局飛機，即是將飛行控制系統(tǒng)、空氣動力、飛機結(jié)構(gòu)以及航空電子等諸方面有機地結(jié)合起來。其功能中難度最大的一項—
—顫振主動抑制，即把過去主要用控制結(jié)構(gòu)剛度、質(zhì)量分布、加配重等結(jié)構(gòu)設(shè)計措施以及限制顫振臨界速度等方法，改為充分發(fā)揮自動控制系統(tǒng)的作用，用按一定的反饋控制律偏轉(zhuǎn)幾個操作面的方法，產(chǎn)生有利的氣動力去抑制顫振。隱身飛機除外形、布局與結(jié)構(gòu)設(shè)計有關(guān)外，還采用了很多新材料，必須應(yīng)用與之相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。蘇 " %&戰(zhàn)斗機采用了翼—身融合技術(shù)致使結(jié)構(gòu)趨于復雜。其中機翼（也即中機身）內(nèi)部為整體油箱；機身的前、后部、外翼、進氣道、主起落架、減速板等都連接在中機身上，這顯然增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計難度。此外還有自適應(yīng)結(jié)構(gòu)、智能結(jié)構(gòu)等新結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，也對飛機設(shè)計方法帶來革新。上述一些高科技的應(yīng)用雖然主要對總體設(shè)計帶來了革新，但對結(jié)構(gòu)設(shè)計也產(chǎn)生了很大影響。正因如此，就結(jié)構(gòu)設(shè)計而言，綜合性特點變得越來越顯著，并已滲透到頂層設(shè)計、平臺設(shè)計和技術(shù)設(shè)計等各個層次。
以國內(nèi)外目前已經(jīng)或正在研制發(fā)展的第四代戰(zhàn)斗機為例，其飛機的設(shè)計概念與第三代戰(zhàn)斗機有明顯不同，它著重強調(diào)飛機須同時具備隱身技術(shù)、超音速巡航、超機動性（也有的稱之為過失速機動性）、短距起落等優(yōu)異性能。那么就結(jié)構(gòu)方面而言，在頂層設(shè)計中，在進行產(chǎn)品（飛機）的概念設(shè)計時應(yīng)確定采用哪些尖端技術(shù)？在制定相應(yīng)的設(shè)計規(guī)范、設(shè)計原則時，則應(yīng)對上述的性能指標與機體的結(jié)構(gòu)特性、可實現(xiàn)性以及全壽命周期費用之間進行權(quán)衡分析和最佳方案論證。在平臺設(shè)計階段可能要進行
　
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