•價格降低
,") 8 ")（與模塊式格柵結構相比）；

•減重
")，約 """9:（與金屬機翼相比）；

•
不會發生腐蝕和裂紋擴展，可節省使用中的檢測和維修費用，直接使用成本降

低 / )。 •,"•
 

第十一章 機身結構設計
第一節 機身的功用與結構設計要求
一、機身的功用
機身是飛機的軀干，機翼、尾翼、起落架、發動機等部件均固定其上，相連在一起成為完整的一架飛機。同時，機身又是飛機裝載的主體，設備艙、空勤人員座艙、客艙、油箱、武器艙、貨艙均安排在機身上。因此，機身是整架飛機載荷協調的基礎，是帶多艙門、口蓋的主承力結構。
二、機身結構設計要求
機身的功用決定了機身結構設計要求，應側重考慮以下幾點：
（"）機身結構形式選擇與主要受力構件的布置，既能承受各裝載物的質量力，又應與各相連部件的受力構件載荷傳遞相協調。
（）機身結構應有足夠的強度和剛度，以保證相連各部件正常工作。
（）機身應有足夠的開敞性（多艙門和口蓋），以便安裝設備和武器裝備、空勤人
員與乘員進出，以及維護修理。（%）前機身、中機身、后機身三段功能任務不同，設計要求、重點亦有區別。以戰斗機為例：前機身由機頭罩、電子設備艙、駕駛艙、前油箱等組成。結構按剛度要求設計，外形按隱身和氣動要求確定。電子設備艙應有良好的電磁兼容性。
中機身是全機的主承方部位。機翼與機身在此對接連接；下部左右兩側裝主起落架，中間裝發動機，上部還裝有減速板；內部裝管路、油箱、彈艙等并掛有導彈、副油箱等多種外掛物，因此結構協調與載荷平衡十分突出。高性能戰斗機要求中機身為機翼 &機身融合結構，要求用 ’進氣道滿足隱身要求。
后機身是尾翼連接固定的基礎，且受到發動機尾噴氣流加熱影響。要求結構有足夠的剛度以保證尾翼的效能，而且不發生振動或顫振問題。 •)(•
 
（）機身油箱設計要求與機翼油箱設計基本上相同。由于機身是細長的半硬殼式結構，其剛度低于機翼盒式結構，而且機身油箱是在進氣道和發動機引起的振動環境中工作，若燃油滲漏易引起飛機起火，因此機身油箱的密封要求更高，并要進行振動環境下的密封性考核。
第二節 "復合材料機身結構設計特點
一、復合材料機身結構研制與應用
前機身承受載荷較小，按剛度設計，結構不復雜，因此在進行 —%&結構改型時，把前機身列為采用復合材料的候選結構部段。這項研制工作于 ’()) * ’(%’年進行，結構為層合板連接組合結構。我國在稍后的幾年，也完成了改型機復合材料前機身研制。結構采用共固化成形、帶蜂窩夾層結構，
+,世紀 %,年代開始研制的高性能新一代戰斗機，不僅采用了復合材料前機身，而且在中機身采用了半硬殼式機身蒙皮。后機身受發動機尾噴氣流加熱影響，工作溫度較高，樹脂基復合材料耐熱性目前還難以滿足要求，故僅個別零件采用復合材料制造。
為了在關鍵性主要結構上最大限度地利用先進復合材料的獨特結構特性（可設計性和優異的成形工藝性），以減輕飛機結構重量和降低成本，美國空軍從 +,世紀 %,年代開始贊助研究復合材料翼身融合體結構，并取得了可喜進展。我國現正在積極開展這項研究。
復合材料機身已在公務機、支線客機上得到應用，在干線客機上的應用正在研究。目前，歐洲先進材料規劃中有一項先進主承力復合材料結構（ -./012）計劃，集中力量開發復合材料機身結構所需的技術，要求實現全壽命成本比傳統的金屬結構低 3,4。美國制定了先進輕重量機身（562）計劃，月標是用先進 7妁低成本工藝加工及裝配復合材料中機身和內側機翼，達到降低飛機重量 +,4、成本降低 3,4，并最大限度地減少疲勞和腐蝕問題。
二、復合材料機身結構設計特點
復合材料前機身和中機身結構設計與尾翼、操縱面和機翼等翼面結構相比，有以下特點：（’）大多采用縱梁、桁條、隔框構成的骨架和蒙皮組成的半硬殼式機身承力結構。為滿足維護需要，機身結構開設較多的艙門和口蓋。（+）前機身結構中抗扭層合板閉室盒、蜂窩夾層結構艙門、口蓋、隔板等采用共固 •,8•
 
化成形，可大量減少零件和連接件數量。
（）需進行開口口框補強設計、艙門和口蓋設計，并采用高鎖螺栓、托板螺帽、蜂窩鑲嵌件、快卸承力鎖等多種連接形式。（"）設備艙設計應滿足電磁兼容要求。（）中機身翼身融合復雜曲面、半硬殼蒙皮翼身融合體結構是復合材料很有應用
前景的結構部位。
（）蛇形曲面 %進氣道采用復合材料纖維自動鋪放技術整體成形制造。
（&）油箱密封要求高，需經受振動環境下密封性考核。
第三節 ’復合材料前機身結構設計
一、復合材料前機身結構設計原則
復合材料前機身結構設計遵循下列原則：
（(）結構按剛度設計。在艙門、口蓋全部打開、單側滿載情況下，結構扭轉剛度為嚴重載荷情況；結構多采用上、下壁承扭閉室、縱梁、縱墻的 )形結構布局；多口蓋使內部可達性好。
（*）上下壁按共固化整體成形設計成可承扭閉室，以提高抗扭剛度、減輕結構重量。（）口框設計利用梁、框作為口框邊框以減少口框補強增重；口框邊緣采取包邊等措施以防止邊緣分層。
（"）艙門、口蓋采用蜂窩夾層結構，共固化成形；碳纖維 +芳綸混雜面板可提高抗沖擊損傷能力；采用熱塑性樹脂基體制造口蓋不僅可以提高抗沖擊損傷能力，而且便于修理。
（）結構連接盡量避免使用鉚釘；口蓋連接應采用快卸鎖，并應防止孔壁磨損；滿足蜂窩夾層結構連接要求，防止連接件電偶腐蝕。
（）電性能滿足防雷擊、防靜電和電磁兼容要求。
（&）座艙強度滿足座艙內壓要求。
（,）良好的損傷維修性。
二、復合材料前機身結構設計實例
復合材料前機身結構設計要點：
（(）兩側大開口結構的總體受力布局，傳力路線確定；
（*）上壁閉室和下壁閉室設計與共固化整體成形；

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