中国商飞上海飞机设计研究院 袁新浩 葛建彪

目前飞机上复合材料的应用比例已经成为衡量飞机先进性的重要标准。复合材料具有比强度高、比刚度大、成型工艺性好及刚度方向的可设计等性能。对于复合材料结构和金属结构在结构设计中的区别，尤其在细节设计上的介绍，较少见诸于各类学术期刊。

复材方案和金属方案在设计、制造、成本和周期等各方面都有很多差别，本文结合民用飞机中央翼下壁板的设计过程，在相同的设计依据和结构环境下，从结构设计的角度对两者进行对比。

设计依据

中央翼下壁板的设计依据主要有：总体要求（包括理论外形和重量指标等）、适航条款、结构设计准则、材料选用规范、维修性可靠性、系统协调、安全性、设计载荷等。

结构环境

1 中央翼结构方案

民用飞机中央翼位于机身和机翼交汇处，是中央油箱的一部分，如图1所示。

展向梁式的中央翼一般由上壁板、下壁板、前梁、后梁、1号展向梁、2号展向梁和左右1号肋组成，如图2所示。

2 中央翼下壁板主要载荷

下壁板由蒙皮和长桁组成，作为中央翼结构的一部分参与中央翼结构的整体受力，其承受的主要载荷如下。

（1）外翼传来的弯矩：在2.5g工况下，下壁板受拉；-1g工况下，下壁板受压。主要通过自己的变形来平衡。

（2）外翼传来的扭矩：在下壁板表现为剪流，一部分通过1号肋和前后梁传到机身框上；另一部分传到龙骨梁。

（3）此外还有应急着陆时的油压载荷、翼下系统设备的面外载荷等。……