赵小龙，王 岩

(中航工业沈飞民用飞机有限责任公司 工程研发中心，沈阳 110179)

客机复合材料APU舱门结构设计及分析

赵小龙，王 岩

(中航工业沈飞民用飞机有限责任公司 工程研发中心，沈阳 110179)

按照结构布局、适航要求及APU门载荷水平，对复合材料APU舱门结构进行设计研究。为满足防火要求和闪电防护要求，选择先进碳纤维复合材料和泡沫芯材，设计了一种复合材料夹层结构。利用有限元模型对夹层结构在气动载荷和风载作用下进行应力和位移分析，得到应变云图和变形云图，分析说明该夹层结构设计满足设计要求。通过对B737飞机APU舱门结构研究和重量提取，进行重量等效对比分析，结果表明该复合材料夹层结构比金属结构重量轻25.8%，减重效果明显。

APU舱门；结构设计；复合材料；强度分析；夹层结构

在大、中型飞机上，为了减少对地面(机场)供电设备的依赖，都装有独立的小型动力装置，称为辅助动力装置或APU(Auxiliary Power Unit)[1]。客机的APU通常装在机身尾部的非增压舱内，位于方向舵后下方[2]，机身下部有大型开口供APU装卸和检修，这种大型检修口盖就是APU舱门。CCAR 25.865要求位于指定火区或可能受到火区着火影响的邻近区域内必不可少的飞行操纵系统、发动机架和其它飞行结构，必须用防火材料制造或加以屏蔽，使之能经受住着火影响[3]。在APU工作状态下APU舱内温度较高，有着火危险，对周围的机身和舱门结构有防火和耐火要求[4]，防火设计是APU舱门设计难点之一。空客公司A320系列客机APU舱门结构采用金属结构，主承力部件选用铝合金材料，铝合金结构不满足CCAR 25防火要求，为满足防火要求，在铝合金结构上铺设一层不锈钢内蒙皮，火焰被不锈钢隔离，烧不到铝合金主结构。……