刘力搏

【摘 要】民用飞机固定后缘可拆卸壁板作为维持气动外形的次承力结构，高刚度、轻量化、良好的工艺性、低成本是其主要性能指标，本文以国产某型机为例研究固定后缘可拆卸壁板的优化，提出了一种碳纤维复材夹芯结构的方案。

【关键词】铝合金层压板；碳纤维复材夹芯板

0 引言

民用飞机固定后缘上下壁板主要作用是维持气动外形 ，其中下壁板和部分上壁板一般为可拆卸壁板以便于安装和维修后缘系统设备及活动翼面。后缘壁板因为主要承受气动载荷，所处流场与载荷复杂，振动问题凸出，所以一般采用刚度设计。

蜂窝夹层结构具有气动表面光滑、刚度重量比大，抗声振疲劳和抗机械疲劳性好，以及绝热隔声性能优越等特点，特别适合作为固定后缘可拆卸壁板使用。但这种结构的抗剥离强度和抗冲击性较差，在设计上需引起足够重视[1]。

1 某型机固定后缘可拆卸壁板简介

1.1 结构形式简介

某型飞机固定后缘可拆卸壁板为带铝蜂窝的铝合金层压板结构，单侧共23块，典型结构如图1。结构由4层2024包铝板、三层胶膜、铝蜂窝芯热压成型，理论厚度2mm，公差-0.05～+0.35。内面板、两层垫板、外面板的厚度分别为0.4 mm、0.5 mm、0.4 mm、0.4mm，胶膜挤压后的理论厚度为0.1mm，胶膜原始厚度为0.127mm。可拆卸壁板通过承力快缷锁与机翼上下壁板连接，与机翼上下壁板外形面齐平，共同构成光滑外翼面。

1.2 问题描述

在生产过程中，板-板区一直存在厚度不稳定的情况。在板-板区宽度较窄的区域，由于固化压力过大，胶膜被挤出，导致局部厚度过薄，而在板-板区宽大的区域，由于胶膜流动性差，又会出现中间厚、边缘薄的现象，致使整个板-板区呈现波纹状，最厚处达到了2.8mm。这种情况导致层压板废品率居高不下，影响成本与交付周期，同时，在放松厚度公差的情况下又造成层压板装机后与机翼壁板产生阶差而不满足外形容差要求的问题。针对此问题工厂进行了多次工艺改进但仍然无法彻底避免。

2 优化方案

碳纤维复材夹芯结构具有比刚度、比强度高、可设计性强、抗疲劳性能好、耐腐蚀、质轻等优点，在当代最新研制的民用飞机中使用量逐步提高[1]。经过调研，B737、A320等主流民用飞机固定后缘上下蒙皮多数使用碳纤维复材板。

由于某型机已取得适航證并投入运营，固定后缘可拆卸壁板的优化应尽量在外形尺寸上与原方案一致以减小对相关结构的影响。选用8层T300碳纤维预浸料及芳纶纸蜂窝高温固化成型，保证连接区厚度为2mm，铺层信息见表1、表2。

3 结束语

固定后缘可拆卸壁板由金属层压板改为碳纤维复材夹芯板，减重量非常可观，能有效降低航空公司的运营成本，同时，根据国内其他机型的生产经验，碳纤维复材夹芯板成型工艺稳定，可以避免金属层压板厚度波动等弊端，这将有效降低生产成本，提高生产效率和产品质量。

【参考文献】

[1]王宝忠.飞机设计手册[M].北京：航空工业出版社，2000.

[责任编辑：朱丽娜]endprint