摘要：本文针对传统结构存在的超重、开裂弊端，基于设计制造一体化，提出了大型整体化、梯度复合化、构型拓扑化、结构功能一体化等新概念结构，具有高减重、长寿命、多功能、低成本、快速响应研制等显著优势，在型号应用中发挥了重要作用，为飞机结构创新开辟了新的技术途径。

关键词：新概念结构；设计与制造一体化；增材制造；工程化验证

中图分类号：V271.4文献标识码：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2020.04.001

新型战机是我国空中作战体系中的重要组成力量，其作战性能和飞行安全与机体结构属性密不可分。机体结构构成飞行平台，对设计、制造要求极高，包括高减重、长寿命、多功能、低成本、快速响应研制，对飞机的研制至关重要、不可或缺。

传统结构自喷气式飞机诞生以来已持续70多年，存在诸多弊端，如零件多、质量大、危险部位多等。超重通常达数百千克以上（占结构总重的8%～20%），疲劳开裂占外场损伤總量的80%，美国战机面临同样问题，如F-35超重640～900kg，F-22投入3.5亿美元进行抗疲劳改进。通常采用精益设计和先进材料、工艺替换来挖掘潜力，但已触及“天花板”，甚至关系到新机研制的成败，如无人作战飞机如果采用传统结构就无法实现高过载的设计要求，大部件接头凸出飞机外形，会颠覆飞机先进气动隐身布局。

为什么战机传统结构“弊端”长期难以突破？这是因为飞机结构非常复杂，零部件离散，以接头连接、铆接/螺接为主，涉及10余个大部件、上百种工艺、数万个零件、数十万个标准件（见图1）。上述大量连接导致结构搭接过多而超重、疲劳薄弱环节增多而开裂。……