大展弦比機翼強度驗證技術研究現狀與未來發展

張蕓倩，段世慧，張國凡，聶小華

(中國飛機強度研究所，陜西 西安 710065)

1 引 言

機翼作為飛機最重要的承載部件之一，其強度直接關系著飛機的飛行質量與安全性能。隨著復合材料等新技術在通用航空和民用飛機等領域內的迅速發展，為了提高結構強度，降低結構質量，復合材料在航空結構中的應用急劇擴大，尤其是在某些小型通用航空器上，復合材料用量可達結構整體質量的75%[1]。飛機制造也跨越了基于復合材料機體結構的制造技術，是航空制造技術發展的又一個里程碑。先進復合材料的使用水平已成為現代飛機生產先進性的一項重要標志。

飛機機翼強度驗證技術研究，對于發現機翼結構設計中的薄弱環節、指導結構改型和發展均具有重要的現實意義[2]。飛機結構的研制及改進，均須經過試驗驗證，以確保結構強度滿足設計需求，檢驗設計分析模型的正確性，并為后續開展模型修正提供參考依據。

21世紀初，高空長航時飛機得到了世界各國的普遍重視。由于環境、用途等要求，該類飛機通常采用大展弦比的機翼布局形式，這種形式的突出優點就是誘導阻力小和升力線斜率高，有利于省油和提高航程，但其同時導致飛行過程中機翼變形幅度大。在強度試驗中，采用隨動加載技術可大幅提升大變形條件下機翼法向載荷加載的準確性。然而，傳統的試驗主要對飛機進行真實物理加載，導致出現試驗周期長、成本高、難度大等問題。……