杨万里

（中航工业上海飞机设计研究院，上海 200232）

0 引言

固定翼飞机转子爆破的起因复杂，且难以预测，产生的碎片最大尺寸可达1 m以上，初始能量巨大，方向不定，导致难以为飞机所有区域提供保护。联邦航空管理局（FAA）于1997年发布了咨询通报AC20-128A[1]，为实现把飞机系统转子爆破的危害降至最小的目标提供了指南。但对于如何确定转子爆破对机体结构的危害，却没有给出相关的指导性意见，在国际航空业界也没有形成定论。在某型民用飞机设计时，针对转子爆破对机体结构的危害分析进行了大量研究，取得了重大突破，并形成了1套行之有效的分析方法。

本文介绍某民用飞机机体结构转子爆破风险量化方法。

1 转子爆破非包容性碎片模型及相关定义

除发射角为本文特有定义，其他参数定义及图示见文献[1]。

1.1 碎片飞散角

碎片飞散角起始于发动机转轴中心线，是从单个转子级的旋转平面中心向前和向后所测得的角度，如图1所示。

1.2 碎片扫描路径

扫描路径是转子碎片飞出时经过的路径。扫描路径宽度取转子碎片的最大尺寸，如图2所示。通常转子爆破产生的非包容性碎片在转子旋转平面的飞散角范围内，并沿着与碎片重心轨迹圆相切的轨道飞出。

1.3 碎片模型

转子爆破产生的非包容性碎片按尺寸大小分为1/3带叶轮盘碎片、1/3轮盘碎片、中等碎片、小碎片和风扇碎片。

（1）1/3带叶轮盘碎片是1/3轮盘+1/3高度的叶片组成的扇形碎片，质量为带叶轮盘质量的1/3，碎片飞散角为±3°，如图 3（a）所示。……