HB 7495-1997 民用飞机机体结构通用设计要求.pdf
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1、中华人民共和国航空工业标准HB 7495-97 民用飞机机体结构通用设计要求1997-09-23发布1997-10-01实施中国航空工业总公司批准目次1 主题内容与适用范田.(1) 1. 1 主题内容.(1) 1. 2 适用范因.(1) 2 引用标准.(1) 3术语.(1)4 一艘要求.(2)4.1 总则.(幻4.2 戴荷. . (到4.3 环魄条件. . (的4.4 耐久性和损伤容限. (4) 4.5 气功弹性.(的4.6 可靠性、维修性、人素工理.(5) 4.7 材斜. (7) 4.8 结构连接(4.9 润滑.(14.10 检查通路.(1 4.11 运动零件. . . . (1 4.12
2、通风、挡风和排水. . . . . (1 4.13 结构保护(11)4.14 表面防护. . . (11) 5 详细要求.(1约5.1 鲍门. (12) 5.2 机身.(1的5.3 霄达罩.(1到5.4 起落架.(1到5.5 短舱和吊架.U到5.6 固定翼u5.7 镰纵面及襟翼、缝翼(18)6 试验与验证.u6.1 设计研制试坠(18)6.2 验证试验.(1 8) 6.3 维修性演示.(19) 附录A参考资料. . . (20) 中华人民共和国航空工业标准民用飞机机体结构通用设计要求1 主内容与适用范围1. 1 主内容HB 7495-97 本标准规定了运输类民用飞机(以下简称民用飞机)饥体结构
3、的通用设计要求。1.2 适用范围本标准适用于新研制的民用飞机的机翼、饥身、水平安定面、垂直安定面、操纵丽、书事翼、.翼、舱门、发动机短舱、吊集、霄达罩、起落集等机体结构设计。其它类型民用飞机可参考使用。本标准也适用于已役入航线使用的民用飞机的改进、改型设计。2号1m.准GJB 67.9 军用飞机强度和刚度规范地面试验GJB 478 飞机维妒及警告标志阳5876飞机电籍楼技术要求HB 6129 飞机雷电防护要求及试验方法HB 6186 机戴霄达罩通用烧范HB 6458 飞机部件结合交点公差HB 6482 起落银系统通用技术要求HB 6514 固定翼飞机凤销系统通用规范HB74 民用飞机结构抗鸟撞
4、设计与试撞要求HB 7086 民用飞机气动外缘公差CCAR-25 中国民用航空规章第25部运输类飞机适航标准3 术语,. 3.1 机体结构指飞机的饥身、机翼、水平安定面、垂直安定面、操纵丽、橡翼、缝翼、能门、发动机短庄、吊裂、霄达罩、起落集等结构。3.2 主要结构对传递飞行、地面、精压戴街作用较大,它们的损坏或刚度丧失可能导致飞机灾难性破坏的结构。3.3 次要结构仅传递产生于该结构上或其内的局部气动戴葡和惯性戴荷的结构,这类结构从飞机上脱中国航空工业总公司1997-09-23发布1997-10-01案落或丧失功能后不影响飞机安全飞行。3.4 结构碰坏HB 7495-97 由于结构某些元件的分离
5、、断裂、失稳、过度变形和异常畸变而导致绪掏降低其承受规定载荷能力的现象。3.5 损伤害限饥体结构在给定的未修使用期内,抵抗因编构存在缺陷、裂纹或其它损伤而引起画坏的能力。3.6 耐久性在规定的期限内,机体结构抵抗疲劳开裂(包括应为腐蚀开裂和氢所引起的开裂)、腐蚀、热退化、剥离、脱层、磨损和外来物损伤作用的能力。-3.7 经济命lt耐久性试验大纲进行试验和评估得到的寿命,即饥体结掏出现大面织损伤.若不修理则影响飞机使用功能,着进行修理又不经济时,则认为机体结构已经达到了经济寿命。3.8 航线可更像单元可快速拆下.并用一个相同的可工作产品更换而无宿在飞机上调整的单元。4 一饭要求4.1 总则a民用
6、飞机机体结构设计应符合CCAR-25及飞机型号设计规范有关要求这些要求包括安全,功能,结构重量轻.寿命低等方丽。); b在给定环填条件下.在飞机的寿命期限内.机体结构应有良好的安全性、可.性和维修性;c尽量采用柱形、圆锥的外表面及旋转体表面,少采用复杂的空间曲面构造飞机部件的理论外形,以简化飞机外形制造工装3施;d飞机各部件应有良好的气功外形.与气动外形有关的搭接按下列原则设计2垂直于航向搭接(横向),前饭压后饭:1匮气流(纵向)搭接,上饭照下饭;部件外形公差.披HB7086; e为保证飞机的外形和几何尺寸,便于制造和装配.结构设计中应考虑各种设计补偿稽f.作为设计目标.结构上应把垫片的使用减
7、至最低程度,带外形的机加件应饺模线外形或数控加工,垫片只为补偿制造公差而设置.装配时不应修配零件:垫片应是等厚度的、尽量不使用懊形垫片,不能使用用环氧树!ll或其它现场混泣的垫片,不能使用厚度很大的垫片,一个垫片至少应包容两个紧固件;自飞机绩构受力件布置应:2 传力路线短,主要受力构件力求综告利用5满足机内装戴要求;HB 7495-97 使用维护方便.便于接近和检查主要结构;创造方便:h.在设计中应充分考虑部件及零组件的生产性,应依据创造厂的生产条件和技术进步.确定工艺分离面的划分,合理选择毛胚种类和尺寸、加工方法及精度要求,以期提高生产效率.降低产品成本;i.设计中应尽量采用已经应用于民用飞
8、机并已被实战证明是正确的结构型式、结构细节设计、材料、加工工艺、黛固仲、结构保护,或经大量试验和使用证明具有良好可靠性并能降低全寿命成本的设计特性3一切有疑问的设计细节和零件的适用性必须通过试量确定,1青结构、新材刷、新工艺的采用必须建立在充分试童的基础上sj.飞机机体结构设计应考虑适坠性,其支承结构应能约束那些在飞机发生经度.锁着陆过程中脱落的可能损伤旅客的部件:k.应进行仔细的细节设计.免出现偏心,剖面变化应蟹和,避免在结构上出现刚度突变的硬点。细节设计可参考飞机设计手册、飞机结构耐久性和损伤容限设计手册气复合材非零、组件设计可参考复合材料设计手册gl下列各项在新飞机设计中应控制使用z冷胶
9、按:拉伸强度越过1370MPa(140kg/mm)的钢g盲连接:曹件,不得采用CCAR 25.621(C)的关键畴件:化学锐切;铝焊接3点焊z直径小子4.8mm的螺栓及小子3mm的钢钉;铝螺栓.铝母;铝合金上制锥形孔等;m.凡可能的地方.结构应是破损安全的,即存在着多条相互独立的孩衡.;n.在不可能存在多条戴街路的地方.其应力水平应足够低.以致在规定的检查阅隔内,可以约束裂纹增t是速度而不会形成危险3o. ilI:计应考虑主要结构元件的变形;不会在相邻结构中产生吹应力(包括螺栓安糙的预紧力); 不会发生干扰、阻碍Al门和操纵面的运动:p结构件应是开剖面的,以方便紧回件安装及舱段的俭查和密封3q
10、.飞机机体结构上应设有水平测量点及用于吊搓、顶起、牵引飞机的连接点gr飞机部件及零组件设计应严格控制重量。4.2 .葡民用飞机各部件机体结构应能承受符合AR-25及其修正案所规定的各种气动.荷、惯性载荷、编压戴荷、地面戴街、水戴街及其它载荷。3 HB 7495-97 除另有规定外,安全系数为1.5。4.3 环绕.件必须考虑飞机可以在全世界航线或国内航线或区精性航线环横下能够使用相保存,飞机机体结钩必须能经受飞机型号设计规范所规定的使用边界za.气候环堤z如温度、湿度、压力、降雨、冰雹gb.机械环堤z如喋膏、振动、冲击sc.污也2如灰尘、砂、废液、废物;d.腐蚀环撞z如据自料、清洗液、水;e安装
11、环编:如电磁干扰、雷击、火灾。4.4耐久性和损伤害限4.4.1 机体使用寿命民用飞机机体结构的使用寿命应符合飞机型号设计规范所规定的飞行小时鼓、起.戴及使用年限要求。4.4.2 耐久性设计民用飞机各部件结构应核耐久性设计。在预期的戴荷及环槐谱下,按耐久性设计的事l体结构的经济寿命大于设计使用寿命,应把引起功能降低如刚度下降、座舱减压、漏油等)和维修费用过高的疲劳开裂及损伤、材斜退化等因素的慨率减至最小。飞机设计和制造中应合理选择材料,控制应力水平和应力集中.合理进行细节设计和结构保护,逃得抗疲劳工艺,严格质量控制。应按使用中典型的载荷及环编谱.逃得耐久性关键件,运用合适的分析方法进行耐久性分析
12、。应进行设计研究试验,以对机体结构的薄弱环节和危险部位作早期的耐久性评估.后通过全尺寸部件的耐久性试验预以验证。4.4.3 损伤容限设计民用飞机各部件结构应有足够的损伤容限能力,在飞机的使用寿命期内,当发生置哥、腐蚀、离散源损伤、严重的事故损伤及复合材料结构在存在大面权制造缺陷和冲击损伤司制造和使用缺陷及(或)损伤时,直至缺陷及(或)损伤被发现前,应能承受合理水平的戴荷而不会发生破坏或过大变形.确保飞机安全。飞机型号设计规范应规定接损伤容限设计的部件及主要结构元件.确定部件及主要结构元件的损伤容限要求和剩余强度要求。应通过合适的分析方法计算确定带缺陷及或)损伤的主要结构元件的缺陷及(或)损伤范
13、围和扩展特性.分析中应考虑可能引起材料性能退化的温度、温度和其它环槐影响。应通过试验和有试生数据支持的分析评定飞机结构对戴荷及环槐谱的反应及剩余强度要求。应编制与制造和使用中所用的检测技术一致的由撞查频率、范围和方法组成的检查程序.并编入维修大纲中。4.5 气动弹性4.5.1 绪构变形利因镰余量民用飞机御体各部件结构变形和翩!I余量应满足CCAR 25. 629(a), (b)、(c)各条敏的4 HB 7495-97 要求,在擎个速度(直至VD和MD)、高度、机动、空气动力和加速戴荷及重量范围内,机体自在构各部件不得产生可能影响飞机安全和旅客舒适的发徽、翁鸣、颜援和其官气动单位不稳定。在司马籍
14、敷和等高度线上所求得的飞机极限速度包线的所有点上.应有20%的巅,医余量。在所有高度直至VD的所有速度下,结构阻尼系数g至少应为0.03。4.5.2 操纵商、调整片的霞重布置和强度要求a.配重的布置应保证撮纵面、调整片和固定翼面的防颤报要求.配重的分布要使操纵田和调整片适当的平衡;b.配重安装在结构上的固有频率至少应是该配重所抑制的那个操纵面和调整片癫.模态簸离频率的两倍。配重及其支将结构应能承受下JlJ戴街:垂直于镰纵面和调整片平面的使用过.为士1目,其余两个垂直方向的使用过.为士3Og;c.应规定各操纵面和调整片的质量平衡要求,以补偿制造公差、修理和啧影响。4.5.3 不可逆操纵面的自由间
15、隙操纵面旋转的自由间隙应在其后缘垂直子表面测量28.如果后缘操纵面一端趟出主翼面展l.密纣饺.用于腐蚀危险区的铝结构及彼皮连接中的非铝间隙配合l固件(锁铝者除外).应涂密封胶安装;k.与铁合金钱触部位,避免使用镶锚紧回件:1.在所有永久性紧回件安装中,应允许加大紧回件尺寸.l固件直径.大细细细下z小于6.35mm(1/4in).允许加大O.8mm(I/32in); 大子或等于6.35mm(1/4in).允许加大1.58mm( 1/16in).加大的紧固件应作永久标志sm在先进复合材料结构中.应考虑紧固件与材料的相容性,不得使用铝合金、碳钢、含金钢紧固件,可选择钦合金、不锈钢紧固件;不能使用压配
16、合及干涉配合的紧国件.1固件应涂密封胶湿安装3n.凡可能的情况下,应避免使用盲紧固件。当必须使用宵紧固件时.其保险特征应得到证明。盲紧回件所用的材料应是耐腐蚀的成适当防护的。4.8.4 焊接8.点焊连接只限于用在小口盖及对腐蚀相声疲劳不徽串的部位,主要结构和次要绪构尽量不采用;b.铝合金滚焊只能用于制造外形复杂的翼尖利蔓流片,不能用于主要结构中;c设计钢和铁焊接件,应注意材料的可燥性及得援件细节设计、焊缝布置,避免被焊零件厚度相差悬殊,尽可能使娜缝受剪切力;d.焊接应绘制造厂的生产说明书,合理规定焊接件的单元将性和位验要求。4.8.5胶接a胶接结构仅限用于飞机型号设计规范所规定的部件上,一般用
17、于受力不大的部位,如口盖、防、隔框等zb应根据胶接接头的受力位E盾和使用环境选撮合适的R粘剂3c注意胶接件的细节设计,尽量使跤层在剪切状态下工作,避免跤层受拉力和剥离力;d.铝合金胶接褒面应经严格的表面处理如铅阳极化)并涂防腐底漆ge.胶接材料和工艺应符合制造厂的生产说明书;f如果现有无损位测技术无法保证每个胶接接头达到其徽限强度,即无法保证撞测出所有的脱跤或弱胶接缺陷,则必须采用下列方法来证实作为飞行安全关件的每个腔接接头的承载能力不低于使用戴荷:通过分析、试险或同时使用这两种方法确定飞机主要结构每个胶接接头允许出现的最大脱R区域,并对每个关键R接接头施加严重的使用戴荷验证每件制成品:g.金
18、属饭一扳胶接表团蜂窝结构和小口盖除外).如发现局部脱胶区班,可用.固件连续修理:9 HB 7495-97 h. JlH要件应1%检验gi.冷院接只用在个别结构件.如果使用(包指待许的修理),精胶撞钱应fE金.tt,以防水气进入。4.9 润滑对于主要结构.应不使用干润滑轴承sb.凡可能之处,应在不拆卸箱构的情况下进行润滑,所有精承和支承面(干润滑承除外)应.供注泊点。4.10 俭查通路a.为允许周期性的对主要结构进行内部位查.应提供检查通路,结街上应邀免出现封闭盒子zb。对于不能进行目视检查的封闭结构,应采用无损检查方法:c.应为检查、维护、拆旬.杆、传动装置、操纵纲.、连杆及其它机械零件商提供
19、通路。4.11 运动零件a.如果可能,应为镰纵面轴承润滑而设置口盖:b.干润滑轴承只用于轴承载荷很低,不会产生.提前拆匍轴承的场合3c.凡活动的部件及组合件,都应与机体电籍接.搭铁线应容易非旬,电flU童技术要求按HB 5876; d.镰纵面上应不使用合页饺链:e与外形有关的密封件的安装应容易检查,便于更换。暴露于大气条件下的织锦型闭件所用的材料,在预期的环编条件下,应证明有阻止退化和吸湿能力sf.合页型饺链应容易更换,在不分解或修整相邻结构的情况下能够拆下合页或销子sg.使用直径4.8mm(3/16in)或更大的铝合金合页饺链,应压衬套,非饺链可处销子压扁zh. 度超过457mm(18in)
20、和难以更换的合页锁链,每片合页应有4-5节.压装衬套或用就磨性与钢相当的材科制造。4.12 通凤、组水和排水a.为防止可能危害身体或爆炸的有害蒸气.集.应提供通风措施3b.应提供充分的挡水和排水措施以控嗣飞机内部液体的流动并将它排放至饥外.应提供适当尺寸的孔或间隙,以保证向lIf集点的自然停放;c外部漏水孔直径为8mm或面积相当.它们不应流向旅客进入区械、服务区和发动机罩.并应防止流体进入飞机3d.在f非政通道上应把隔离层与蒙皮分开,以使它们不会阻碍排放;e每个货舱下面.低点处.外配皮上应有可彼下的排放塞.以排放集中子该区钱的所有液体;f.对安装在地板下面、蜀房、卫生间及进入区粮的电气和电子设
21、备应.供适当的防护gg.外部安装的电气和电子设备,包括倍标、天线,应防止液体进入.在天线和霄达掣位置,可能襄集流体,应提供连续的排放,天线安装应防止.电放电引起的腐蚀3h.在旅客门、机组登机门及厨房服务门上方,应安装精捕以防流体进入.门入口。在他10 HB 7495-97 门入口处地板下,应设置放水盘,把通过舱门进入的水份排放至机外si.旅客门、厨房服务和货舱门周围的盒式结构应有排放构造g飞机设计应保证用于外部清洗的波体不能进入机M!;k.货舱地板的前、后骨架应封严,以防流体进入附近地区s1.厨房和卫生间的座椅滑轨,应有密封挡水装置,以防流体沿滑轨流动。4.13结构保护a.对于全部结构,应通过
22、一定程度的表面处理提供适当的腐蚀保护。对高污染区、高.聚区及可能发生电化腐蚀区域,应给以专门的注意。飞机结构的腐蚀控制参考民用飞机结构腐蚀控制设计手册;知; b.专门考虑的腐蚀关键区域如下s舱底区域s厨房和卫生问区域z客舱和货舱区域:电池区域g机轮舱:机翼和安定面前、后缘内应;-襟翼滑轨梁3C.重复的或持久的暴露于水的腐蚀敏感区,应特别注意结构保护,结梅元件上应加4量蚀d.厨房和卫生间排水盘下方结构,应专门保护,以防腐蚀3e.蒙皮连接处的问隙应密封,以防水气进入,可能聚集流体的边缘应以密封胶填角密封zf.应该注意避免由于机上排水或排其它流体引起飞机外表面腐蚀;g.搭铁线的安装应不发生电化腐蚀3
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- HB 7495 1997 民用 飞机 机体 结构 通用 设计 要求
