HB 8603－2021 飞机复合材料副翼结构设计要求 Design requirements for composite aileron structure of aircraft 2021－04－19发布 2021－07－01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发 布 ICS 49.045 V 15 HB 8603－2021 I 目 次 前言…………………………………………………………………………………………………………… II 1 范围…………………………………………………………………………………………………………1 2 规范性引用文件……………………………………………………………………………………………1 3 术语和定义…………………………………………………………………………………………………1 4 一般要求……………………………………………………………………………………………………1 5 详细设计要求………………………………………………………………………………………………2 5.1 静强度设计要求………………………………………………………………………………………2 5.2 刚度设计要求…………………………………………………………………………………………2 5.3 耐久性设计要求………………………………………………………………………………………2 5.4 损伤容限设计要求……………………………………………………………………………………2 5.4.1 剩余强度要求……………………………………………………………………………………3 5.4.2 损伤扩展要求……………………………………………………………………………………3 5.5 颤振和其他气动弹性稳定性设计要求………………………………………………………………3 5.6 结构布置设计要求……………………………………………………………………………………3 5.7 结构连接设计要求……………………………………………………………………………………3 5.8 结构保护设计要求……………………………………………………………………………………4 5.8.1 防水和排水………………………………………………………………………………………4 5.8.2 防腐蚀……………………………………………………………………………………………4 5.9 闪电防护设计要求……………………………………………………………………………………4 5.10 静电防护设计要求……………………… ……………………………………………………………4 5.11 维修性和互换性设计要求……………… ……………………………………………………………4 6 验证要求……………………………………………………………………………………………………4 6.1 概述……………………………………………………………………………………………………4 6.2 静强度验证要求………………………………………………………………………………………4 6.3 耐久性验证要求………………………………………………………………………………………5 6.4 损伤容限验证要求……………………………………………………………………………………5 6.5 颤振和其他气动弹性稳定性验证要求………………………………………………………………5 6.6 闪电防护验证要求……………………………………………………………………………………5 6.7 功能试验验证要求……………………………………………………………………………………5 6.8 适航符合性验证要求…………………………………………………………………………………5 6.8.1 概述………………………………………………………………………………………………5 6.8.2 适航要求…………………………………………………………………………………………6 HB 8603－2021 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1－2009 给出的规则起草。 本标准由中国航空综合技术研究所归口。 本标准起草单位：中航西飞民用飞机有限责任公司、中国航空综合技术研究所。 本标准起草人：王新年、凡 玉、栗晓飞、杨 高、朱高尚、毛青松。 HB 8603－2021 1 飞机复合材料副翼结构设计要求 1 范围 本标准规定了飞机复合材料副翼结构设计的一般要求、详细设计要求、验证要求等。 本标准主要适用于民用运输类飞机复合材料副翼结构设计，其他类型飞机的相似结构也可参考使 用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 3961 纤维增强塑料术语 HB 6129 飞机雷电防护要求及试验方法 HB 7671 飞机结构防腐蚀设计要求 HB 7709 飞机复合材料结构机械连接设计要求 HB 8438 民用飞机复合材料结构设计通用要求 HB/Z 185 民用飞机雷电防护及搭接设计指南 HB/Z 413 民用飞机结构耐久性设计准则 《中国民用航空规章第 25 部(运输类飞机适航标准)》( CCAR－25－ R4)中国民用航空局 2011 年 11月7 日 中国民用航空局令第 209 号 FAA AC20－107 B 复合材料飞机结构( Composote Aircraft Structure ) SAE ARP 5416 飞行器闪电试验方法( Aircraft Lightning Test Methods ) 3 术语和定义 GB/T 3961 和 HB 8438 中界定的及下列术语和定义适用于本文件。 4 一般要求 复合材料副翼结构设计除应符合 CCAR－25－ R4中 C分部、 D分部相关要求外，通常还应满足以 下要求： a) 所选材料应符合工艺性、先进性、通用性、经济性、相容性原则，并兼顾性能优先原则； b) 所选用的紧固件应与复合材料有良好的相容性，不应与复合材料发生电化学腐蚀； c) 应选择成熟或经试验验证的合理的结构形式和结构设计细节； d) 新材料、新结构、新工艺及有疑问的设计细节，必须经过充分的试验验证； e) 尽可能利用共固化、二次胶接或共胶接等技术，将复合材料结构设计成整体件； f) 应满足机翼设计的总体布置及重量、重心要求，同时兼顾操纵系统布置要求； g) 应选择合理的结构布局和重量分布，使副翼重心位于其旋转轴线附近，以避免出现颤振和发散 现象； HB 8603－2021 2 h) 强度计算应采用经验证的失效准则和强度分析程序； i) 损伤容限设计应满足在使用寿命期内， 当发生疲劳、 腐蚀、离散源损伤等制造和使用缺陷及(或) 损伤时，在缺陷及(或)损伤被发现前，结构应能承受合理水平的载荷，而不发生破坏或过大变形； j) 结构设计应满足特定的气动外缘公差、阶差和间隙及其他相关要求； k) 必须进行结构保护设计，结构保护包括防排水和电偶腐蚀防护； l) 必须进行闪电防护设计和静电防护设计； m) 在满足结构完整性要求的前提下，结构尽量轻； n) 应通过合理的容差分配控制，使结构具有可维修性和互换性； o) 应满足 HB 8438 的相关要求。 5 详细设计要求 5.1 静强度设计要求 复合材料副翼结构的静强度设计除满足 CCAR－25－ R4§25 .303、§25 .305和§25 .307有关要求外， 还需满足下列要求： a) 应根据已有经验或在充分试验的基础上确定设计许用值，并据此进行结构的铺层设计和优化； b) 计算模型的简化、结构有限元的划分及各种系数的选取应合理、准确，并有充分的理论或实践 依据； c) 安全系数一般取 1 .5； d) 接头系数取 1 .15，对于复合材料件，接头系数可适当提高，推荐取 1 .25； e) 副翼及支承铰链架必须按平行于铰链线作用的惯性载荷进行设计，惯性载荷等于 12 Wg，W为 副翼的重量， g 为重力加速度。 5.2 刚度设计要求 复合材料副翼结构的刚度设计除满足 CCAR－25－ R4§25 .305 有关要求外，还需满足下列要求： a) 结构在限制载荷下不应产生有害变形，如不妨碍飞机的安全操纵的变形等； b) 应通过合理地选取铺层角、铺层比和铺层顺序，以最小的质量达到所要求的刚度； c) 副翼的设计应具有足够弯曲、扭转和旋转刚度，并满足运动间隙要求； d) 对副翼的操纵刚度要求，体现为对副翼的旋转频率要求，旋转频率应满足气动弹性需求。 5.3