圖 —"對(duì)稱(chēng)非均衡蒙皮設(shè)計(jì)過(guò)程坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換示意圖
（%）確定鋪層坐標(biāo)系（ &）旋轉(zhuǎn)鋪層坐標(biāo)系（角）（’）單獨(dú)旋轉(zhuǎn) (鋪層 "角
上、下梁凸緣以 (單向帶和 ) *+(織物鋪層構(gòu)成，兩者比例約各占 ,-"，厚度由 +. "//均
勻減薄至 . ,+//；左右兩側(cè)腹板以 ) *+(織物鋪層為主，厚度由 ". 0//減薄至 ,. 1//。全高度 23/45蜂窩在盒式梁兩側(cè)為高密度蜂窩，其余為低密度蜂窩。樞軸梁為鈦合金，變截面梁軸。與復(fù)合材料盒式梁連接部分為 0形，凸緣厚度從
6//減至 //，腹板厚度為 //；圓軸部分壁厚由 ,0//減至 7//。連接區(qū)簡(jiǎn)圖，如圖 86 8",所示。
圖 86 8",鴨翼樞軸梁連接區(qū)簡(jiǎn)圖
鴨翼采用膠接和抽釘組裝成整體。
鴨翼位于機(jī)翼之前，處于容易被雷電擊中的區(qū)域，因此，雷電防護(hù)尤為重要。鴨翼復(fù)合材料蒙皮外表面全部采用噴涂鋁的方法進(jìn)行雷擊防護(hù)。噴涂鋁層厚度 . ,//，翼尖放電刷支座安裝區(qū)局部厚度 . "//。按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行雷擊防護(hù)驗(yàn)證試驗(yàn)。
第三節(jié) 操縱面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
一、操縱面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
操縱面包括方向舵、升降舵、副翼、襟翼等，主要承受操縱引起的氣動(dòng)載荷。
•*1*•
操縱面屬轉(zhuǎn)動(dòng)翼面。為了防止產(chǎn)生有害的氣動(dòng)彈性現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，力求使結(jié)構(gòu)重心線(xiàn)與轉(zhuǎn)軸線(xiàn)盡量接近，以有利于保證結(jié)構(gòu)的靜平衡和動(dòng)平衡，并采用整體化設(shè)計(jì)提高結(jié)構(gòu)剛度。
操縱面一般位于機(jī)、尾翼后部，因此，厚度都很小。為了充分利用結(jié)構(gòu)高度，一般在靠近前緣最大高度處布置一根梁作為主要承力構(gòu)件，梁與前緣蒙皮構(gòu)成承扭閉室。梁后面的三角形閉室由于后緣（有時(shí)稱(chēng)后梁）與蒙皮連接質(zhì)量不易保證，其承扭能力一般不予考慮。這種視為單梁式單閉室的操縱面，梁的布置接近轉(zhuǎn)軸有利于梁載荷以較短的傳力路線(xiàn)通過(guò)懸掛接頭支架傳給安定面，也有利于防止發(fā)生顫振。另一種設(shè)計(jì)方案是采用雙梁或三梁式結(jié)構(gòu)，并安排較密的翼肋，使用蜂窩夾層蒙皮，有的則在后部采用全高度蜂窩夾芯結(jié)構(gòu)，目的是提高操縱面的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。
二、舵面設(shè)計(jì)實(shí)例
實(shí)例 "雙梁蜂窩夾層板蒙皮結(jié)構(gòu)舵面設(shè)計(jì)實(shí)例
（）波音 升降舵波音 復(fù)合材料升降舵是一個(gè)翼展 %& ’(，根弦 & )(，梢弦 *& %+(，平面面積 )& (的大結(jié)構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)由前梁、后梁、 )個(gè)肋和 ,-(./蜂窩夾層板上、下蒙皮構(gòu)成（圖 +01 0）。結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，是利用蜂窩夾層板減少翼肋數(shù)目，達(dá)到減重目標(biāo)的典型實(shí)例。梁是實(shí)心層合板結(jié)構(gòu)件、翼肋腹板為蜂窩夾層板。 ,-(./蜂窩夾層板蒙皮的外面板僅為一層 2 )%3的碳纖維織物和一層 1*3單向帶，內(nèi)面板則為兩層織物，以防鉆孔時(shí)纖維破碎。結(jié)構(gòu)減重 %& ’4，加之配重也減輕，總體減重可達(dá) 14。
（）波音 ’方向舵波音 ’復(fù)合材料方向舵是雙梁多肋蜂窩夾層蒙皮舵面設(shè)計(jì)另一典型實(shí)例，詳見(jiàn)圖 + 01 0+。
（+）56.7)’方向舵 56.7)’復(fù)合材料方向舵設(shè)計(jì)方案是采用碳纖維復(fù)合材料面板、 ,-(./蜂窩夾層板代替原有金屬蒙皮，減少翼肋，達(dá)到減重目的。設(shè)計(jì)特點(diǎn)是方向舵后緣為全高度 ,-(./蜂窩整體夾層結(jié)構(gòu)，并與碳纖維后梁膠接在一起，形成完整的子裝配件。彎矩由機(jī)械連接件傳遞、剪力由加強(qiáng)角片傳遞。鋁合金設(shè)計(jì)與復(fù)合材料設(shè)計(jì)對(duì)比見(jiàn)圖 + 01 0)。
實(shí)例 "雙梁多肋層合板蒙皮結(jié)構(gòu)舵面設(shè)計(jì)實(shí)例
麥道公司 89—*方向舵是由 )塊舵面構(gòu)成，分前上方向舵、前下方向舵、后上方向舵、后下方向舵，僅把后上方向舵改為復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖 + 01 0%。89—*復(fù)合材料后上方向舵是一個(gè)實(shí)心蒙皮雙梁多肋結(jié)構(gòu)。采用碳 :環(huán)氧寬幅預(yù)浸料單向帶和雙向織物。鋪層設(shè)計(jì)：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 ;代表單向帶、 5代表雙向織物）。前緣、后緣和翼尖采用玻璃纖維增
%
•)%•
圖 " "%波音 &&復(fù)合材料升降舵
圖 " "%波音 &’&方向舵
•(&’•
圖 " " %& ’()*%+方向舵復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
強(qiáng)環(huán)氧。成形工藝過(guò)程是預(yù)浸料鋪在由 ,個(gè)子模塊構(gòu)成的模具上，并在特制的鋼模內(nèi)組裝、烘箱內(nèi)加熱固化，獲得很好的成本效益，圖 " "+。
圖 " ",& -. "*/復(fù)合材料方向舵
實(shí)例 單梁蜂窩夾層結(jié)構(gòu)方向舵設(shè)計(jì)實(shí)例某飛機(jī)方向舵為單梁復(fù)合材料面板 012)3蜂窩夾層結(jié)構(gòu)，如圖 " "4所示。
梁靠近方向舵轉(zhuǎn)軸布置，是一個(gè)層合板［形結(jié)構(gòu)梁。梁后部為蜂窩夾層結(jié)構(gòu)，面板為 5 %,6，/6各一層的 層無(wú)緯布制成， 7肋以上為全高度蜂窩， 7肋以下翼型高度大，用全高度蜂窩不劃算，故采用左、右各一塊 */22高的蜂窩夾層板，尾緣條為實(shí)心玻璃鋼條。蜂窩段上、下邊肋（7肋和 87肋）為層壓板結(jié)構(gòu)。梁、邊肋、尾緣條均單獨(dú)固化成形，然后再與蜂窩板二次膠接，形成方向舵主體結(jié)構(gòu)。
前緣蒙皮和前段肋，以及帶配重的翼尖，由于在轉(zhuǎn)軸之前，故采用鋁合金結(jié)構(gòu)，通過(guò)托板螺帽連接在方向舵主體結(jié)構(gòu)上。活動(dòng)調(diào)整片為 012)3全高度蜂窩夾層結(jié)構(gòu)，由裝于前緣的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)拉桿 •%44•
圖 " "%& ’( ")*復(fù)合材料方向舵工藝示圖
偏轉(zhuǎn)。固定調(diào)整片為一塊鋁合金板，膠接在結(jié)構(gòu)上，為減小板對(duì)膠層的剝離應(yīng)力，在
板根部開(kāi)了一長(zhǎng)條孔。
方向舵設(shè)置了 個(gè)懸掛點(diǎn)。根部扭力管與操縱搖臂用螺栓連接；搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)中心
鉸接在垂直安定面懸掛接頭上，軸向不能移動(dòng)。中間和上部懸掛點(diǎn)通過(guò)支臂與垂直
安定面懸掛接頭連接。選用內(nèi)圈允許少量偏軸的軸承，以便工藝協(xié)調(diào)和轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。
金屬件與復(fù)合材料構(gòu)件用鈦合金高鎖螺拴連接。單面連接用不銹鋼大底腳軸釘（價(jià)格便宜）。
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