民用飞机复合材料结构适航验证概论_路遥著赵越让编_9787313107299

　　《大飞机出版工程：民用飞机复合材料结构适航验证概论》从民用飞机复合材料基础知识和适航验证体系入手，系统介绍复合材料结构的特性和设计准则、复合材料结构的适航验证要求和方法，重点介绍复合材料的材料规范验证、工艺规范验证、结构积木式验证方法、疲劳和损伤容限验证方法。同时概述了复合材料结构的气动弹性适航验证、防火、适坠性、闪电防护和结构修理相关的内容。
　　《大飞机出版工程：民用飞机复合材料结构适航验证概论》可供从事民用飞机设计、研究和制造的工程技术人员、适航审定人员以及航空工程相关专业的学生使用。

　　复合材料以其独特的性能在航空航天结构中获得越来越广泛的应用，今天这种发展趋势更是有增无减，其巨大的结构减重潜力，较高的比强度、比刚度特征以及广泛的可设计性都是其他材料不可比拟的。先进复合材料结构占飞机结构总量的比例，在某种程度上成为评价该飞机性能的重要技术指标，也标志着该飞机设计制造厂家（国家）的工业技术的先进程度和实力。
　　尽管复合材料用于航空器结构拥有诸多优势，例如可设计性好、比强度／比模量高、化学性质稳定、耐腐蚀、疲劳性能好；但是复合材料也存在材料形成和结构成型工艺高度融合、多向异性和非线性的力学性能、材料分散性大、工艺参数对材料性能影响大、构造细节对结构强度影响大的特点。站在适航审定工作的角度看，这些特点要求对飞机用复合材料结构的适航验证需要额外考虑更多的内容，更加充分地试验实证和技术细节把握，这也使得相较于传统的金属材料结构，复合材料结构的适航验证难度更大。
　　本书旨在站在适航审定当局工作人员的立场，讨论与民用飞机复合材料结构适航验证相关的基本概念、适航要求及其验证方法。在民用航空制造业发达的国家，通常是先有大量的设计实践、设计验证经验和使用经验，然后再总结出一套行之有效的适航标准和验证方法，用于指导后来的设计实践活动和确定设计所应达到的安全水平。在这个过程中，为什么这样定适航标准、适航标准定成什么样、如何做能够满足适航标准同步发展和不断积累。这也就是人们常说的，解决了标准是什么（what）、如何做（how）和为什么（why）这样的问题。作为民用航空制造业的后来者，我们仍在不断摸索。作为适航审定当局的工作人员，我觉得应当将自己了解到的国际上对于飞机用复合材料的适航审定有什么标准、有什么验证方法的实践经验介绍出来，先解决是什么的问题；然后，在国内民用飞机研制和适航审定过程中，与民用航空工业部门共同探讨如何做和为什么要这样的问题。这正是编写本书的目的。
　　本书能够面世首先要感谢中国商飞公司适航管理部的赵越让部长，要不是他的引荐、鼓励和支持，我从没有想过能将自己的积攒的一点想法编写成书。本书还要感谢北京航空航天大学的诸位师长，是他们将我领进门，使我知道了“复合材料”这个词汇和背后的故事；感谢中国民航适航审定系统的诸位领导和同事，正是他们为我创造了众多的机会去学习、了解国际适航业界的信息，也正是在与他们共同工作的过程中帮助我逐步了解了适航的知识。
　　这还是一本“催”出来的书。感谢上海交通大学出版社的钱方针、刘怡锦两位老师，没有她们不厌其烦地催促，我几乎就要放弃；正是她们的“不放弃”，让我发现自己这样一个严重的Pr。CraStinad。n（拖延症）患者也还有治愈的希望。同时还要感谢她们在本书编写过程中在文字和成书的编写规范上给予我的大量指导。
　　同时，我还要感谢我的家人，特别是我的太太和女儿，感谢她们在我完不成任务时忍受我的坏脾气。这本书就要完稿了，我将会有更多的时间陪伴她们。
　　当然，受水平所限制，本书仍然存在诸多的错误和疏漏。就在本书完稿的一刻，我依然有所胆怯，就怕拿出的拙作贻笑大方。但是那个从小就学过的爱因斯坦的三个小板凳的故事给了我莫大的勇气。是的，即使想到亲爱的读者您面对本书的错误和疏漏会皱眉和摇头叹气，我依然会告诉自己，在我的计算机旦还有更糟糕的“两个小板凳”，它们见证了我努力的过程。听而易忘，见而易记，做而易懂。我想，能将自己在适航审定过程中所听到的、见到的、做过的关于复合材料适航审定的知识拿出来分享，对我们的民机研制和适航审定工作何尝不是一个小小的贡献呢？
　　路遥
　　2013年12月于北京

　　1．3 民用飞机适航标准和审定程序
　　了解到上述的内容就能知道，本书在讨论民用飞机复合材料结构适航验证时主要是从适航当局颁布的适航标准的角度讨论。那么，这么多的适航当局颁发了各自的适航标准，本书要采用什么适航标准从哪些角度来讨论呢？这就涉及本节的适航标准选取、标准体系、标准内容简介的相关知识了。
　　1．3．1 全球单一适航标准之路
　　目前，除了对于滑翔机、气球等较小的产品外，世界上的适航标准体系主要包括欧美两大体系，其他各国都以这两大体系之一为基础加上各国的附加国家要求建立自己的适航标准体系。
　　例如，俄罗斯的适航标准（IAC AR）就是以美国的适航标准为基础，同时附加了诸如西伯利亚高寒气候条件下的运行、粗糙跑道运行等特殊气候条件下的一些附加要求。加拿大、巴西则以直接采纳美国的适航标准的形式确定其适航标准体系。
　　近二十年，各国航空当局一直在寻求协调航空规章的途径。多年来，航空业界出示数据表明，由于附加的国家要求和各个国家不同的合格审定要求所产生的多重审定／重复审定尽管带来了高昂的成本，却并没有提供更多的安全价值。为此，航空业界在2000年6月美国芝加哥举行的第17界FAA／JAA国际年会上要求适航当局进一步实施国际合作，协调航空规章。
　　国际民航组织（ICAO）及其缔约国的支持确保了这种国际合作得到了全球范围的支持。因此，FAA、JAA、加拿大运输部民航局（Transpon Canada 0vil AViation，TCCA）分别请求ICA。认同全球单一设计法规和审定程序的研究协调工作。FAA／JAA／TCCA还请求ICA。鼓励其缔约国来参与这些活动。2001年9月，ICAO理事会通过了A33-11议案“航空器全球设计法规”。作为决议案的一部分，理事会认可为建立全球协调的设计法规和研究协调的航空器审定程序的可行性而做的努力，鼓励所有设计国和其他缔约国参与由FAA／JAA发起的国际协调计划。
　　在ICAO的积极推动下，国际航空业界广泛参与全球单一适航标准的研究工作中。为此，ICAO的全球单一适航标准工作小组提供了下述工5种选择来建立单一适航标准，并对其可行性进行了详细的权重分析：
　　选择1：在FAA制定的FAR法规的基础上，在自愿基础上由各国采纳的法规。
　　选择2：在FAA制定的FAR法规基础上，由ICA。采纳的法规。
　　选择3：在FAA制定的FAR的基础上，通过全球的协定采纳的法规。
　　选择4：在JAA制定的JAR基础上，在自愿基础上由各国采纳的法规。
　　选择5：在JAA制定的JAR的基础上，由ICA。采纳的法规。
　　选择6：在JAA制定的JAR基础上，通过全球协定采纳的法规。
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