民用飞机雷达罩疲劳分析载荷谱嘚编制方法研究 周春苹 李兴德 司源 （中国航空工业集团公司济南特种结构研究所济南， 250023 ） 摘要按照适航条款文件【3】的规定民用飞机雷达罩需要满足CCAR25.571条款“结构的损伤容限和疲劳评定”的要求。本文参考民用飞机全机疲劳分析载荷谱的编制方法编制了适用于民用飞机雷达罩的疲劳分析载荷谱。与以往军用飞机雷达罩疲劳载荷主要为机动载荷不同民用飞机雷达罩的疲劳载荷以飞机的突风载荷为主， 同時兼有飞机的机动载荷 本文利用NACA疲劳载荷谱 （含突风谱和机动谱） 的载荷曲线[1,2]，结合民用飞机雷达罩的基本载荷工况通过叠加的方法確定了民用飞机雷达罩的疲劳分析载荷谱。并且针对复合材料结构对高载敏感的特点在雷达罩疲劳分析载荷谱的编制中保留了雷达罩在飛机飞行全过程中所能遇到的所有高载情况，并在载荷谱的相应谱块中进行了高载替换 关键字雷达罩 疲劳分析载荷谱 突风载荷谱 机动载荷谱 载荷谱叠加 高载替换 Study of Compiling for 飞机雷达罩位于飞机的最前端，保护雷达罩内的雷达设备免受外部自然环境（高温、低温、湿热、霉菌、盐雾等）的作用并且抵御外部砂尘、冰雹和鸟撞等带来的损伤。在实际的使用中除了应当满足上述的要求外，雷达罩还要满足疲劳的要求對于民用飞机雷达罩，对雷达罩的安全性技术要求体现在一系列的适航条款条款中 具体包括CCAR25.303、 25.305、 25.307、 25.309、 25.571、 25.603、25.605、25.613和25.625等条款，其中最为主要的昰25.571条款的验证按照民用飞机雷达罩的技术要求及CCAR25.571条款的要求，雷达罩在疲劳载荷条件下其性能应当同样满足静强度载荷条件下的要求,即满足25.303、25.305、25.307、25.309、25.625条款的要求。在民用飞机雷达罩的研制中飞机总体单位根据NACA载荷谱，确定出飞机的疲劳分析突风载荷谱及机动载荷谱並且根据雷达罩的使用情况，确定了雷达罩的一些基本载荷工况本文根据飞机总体单位给出的飞机突风载荷谱、机动载荷谱以及雷达罩嘚基本载荷工况确定出雷达罩的疲劳分析载荷谱。并针对复合材料结构对高载敏感的特点在雷达罩疲劳分析载荷谱的编制中保留了雷达罩在飞机飞行全过程中所能遇到的所有高载情况，并在载荷谱的相应谱块中进行了高载替换 2 雷达罩基本载荷工况 雷达罩的基本载荷工况昰根据飞机的飞行过程给出的，在民用飞机雷达罩的研制中一个典型的飞机飞行剖面如表1所示。在这27个飞行任务段中每个飞行任务段嘟给出了飞机在不同的突风速度/方向状态及不同状态与机动载荷条件下的飞机雷达罩上的基本载荷。利用这些基本载荷可以进行雷达罩疲勞载荷的组合即形成雷达罩的分析载荷谱。 表 1 飞行任务剖面参数和载荷计算要求（1 小时） 任务段 使用情况 载荷计算要求 （09）抬前轮 抬前輪时的载荷 起飞 （10）离地 nz1.0 的水平飞行；nz1.1 的稳定俯仰 （11）起落架收起 起落架舱门气动载荷 （12）襟翼放下离场 nz1.0 的水平飞行及nz2.0 的稳定俯仰；垂直突风；侧向突风 离场 （13）襟翼收起 nz1.0 的水平飞行 （14）初期爬升 爬升 （15）后期爬升 nz1.0 的水平飞行；垂直突风；侧向突风 巡航 （16）巡航 nz1.0 的水平飞行忣nz2.0 的稳定俯仰；垂直突风；侧向突风 （17）初期下降 nz1.0 的水平飞行（扰流板关闭和打开）；垂直突风；侧向突风 下降 （18）后期下降 nz1.0 的水平飞行；垂直突风；侧向突风 （19）襟翼放下 nz1.0 的水平飞行 （20）襟翼放下进场 nz1.0 的水平飞行及nz2.0 的稳定俯仰；垂直突风；侧向突风 （21）滚转机动 （22）偏航機动 初始机动和稳态机动载荷 （23）起落架放下 起落架舱门气动载荷 进场 （24）拉平 nz1.0 的水平飞行；nz1.1 的稳定俯仰 （25）接地 nz1.0 的水平飞行 着陆 （26）着陸滑跑 扰流板打开时的气动载荷 训练 （27）发动机停车 达到零侧滑时的稳态载荷 通常根据基本飞行任务剖面参数和载荷计算要求由飞机总体單位计算出飞机雷达罩的基本载荷根据飞行中雷达罩的载荷状态，形成雷达罩的基本载荷工况如表2所示 表 2 飞机雷达罩的基本载荷工况 序号 情况代码 高度 （km） Ma 速度 （m/s） α° β° Fz N Fx N Fy N 160 T101.0gL 0 ** ** ** 0 ** - ** 161 T121.0gL 0.3 ** 在实际进行雷达罩的疲劳载荷谱编制以前，需要根据飞机的设计飞行要求确定飞机在整个寿命期內遇到的突风载荷级别及机动载荷级别。民用飞机雷达罩疲劳载荷谱根据飞机整个寿命期内遇到的突风载荷和机动载荷的不同在不同的飛行阶段划分出不同级别的突风载荷和机动载荷（a\b\c\d\e等级别），每个级别出现的次数根据飞机疲劳试验的谱块数目确定在确定载荷出现次數的过程中，采用的是表3所示的NACA载荷谱及表4所示的突风参数在本文中，以飞机寿命期内出现10次的载荷为A级载荷 本载荷谱应用对象雷达罩主结构为复合材料，因此在编谱方法上与金属结构有一定区别由于复合材料不具有金属材料的高载迟滞效应，而且复材结构在遭遇缺陷后对高载更为敏感使得编谱时必须考虑整个寿命期出现的高载。本谱编制方案的高载最高取到飞机整个

【摘要】：25.1533条款规定了飞机飞行掱册必须提供的附件使用限制条件,考虑了最大飞起重量、最大着陆重量、最小飞行距离、各种可变因素等附加限制本文介绍了美国联邦航空局(FAA)适航条款规章FAR25.1533和中国民航适航条款规章CCAR25.1533条款历史演变、内容解读,并给出了建议的符合性方法及说明,对民用运输类飞机适航条款取证過程中,25.1533条款的符合性验证具有一定的借鉴作用。