民用飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)適航驗(yàn)證概論
定 價(jià):66 元
叢書(shū)名:大飛機(jī)出版工程
- 作者:路遙 著 趙越讓 編
- 出版時(shí)間:2013/12/1
- ISBN:9787313107299
- 出 版 社:上海交通大學(xué)出版社
- 中圖法分類(lèi):V257
- 頁(yè)碼:217
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16K
《大飛機(jī)出版工程:民用飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)適航驗(yàn)證概論》從民用飛機(jī)復(fù)合材料基礎(chǔ)知識(shí)和適航驗(yàn)證體系入手,系統(tǒng)介紹復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的特性和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的適航驗(yàn)證要求和方法,重點(diǎn)介紹復(fù)合材料的材料規(guī)范驗(yàn)證、工藝規(guī)范驗(yàn)證、結(jié)構(gòu)積木式驗(yàn)證方法、疲勞和損傷容限驗(yàn)證方法。同時(shí)概述了復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的氣動(dòng)彈性適航驗(yàn)證、防火、適墜性、閃電防護(hù)和結(jié)構(gòu)修理相關(guān)的內(nèi)容。
《大飛機(jī)出版工程:民用飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)適航驗(yàn)證概論》可供從事民用飛機(jī)設(shè)計(jì)、研究和制造的工程技術(shù)人員、適航審定人員以及航空工程相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生使用。
復(fù)合材料以其獨(dú)特的性能在航空航天結(jié)構(gòu)中獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,今天這種發(fā)展趨勢(shì)更是有增無(wú)減,其巨大的結(jié)構(gòu)減重潛力,較高的比強(qiáng)度、比剛度特征以及廣泛的可設(shè)計(jì)性都是其他材料不可比擬的。先進(jìn)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)占飛機(jī)結(jié)構(gòu)總量的比例,在某種程度上成為評(píng)價(jià)該飛機(jī)性能的重要技術(shù)指標(biāo),也標(biāo)志著該飛機(jī)設(shè)計(jì)制造廠家(國(guó)家)的工業(yè)技術(shù)的先進(jìn)程度和實(shí)力。
盡管復(fù)合材料用于航空器結(jié)構(gòu)擁有諸多優(yōu)勢(shì),例如可設(shè)計(jì)性好、比強(qiáng)度/比模量高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕、疲勞性能好;但是復(fù)合材料也存在材料形成和結(jié)構(gòu)成型工藝高度融合、多向異性和非線性的力學(xué)性能、材料分散性大、工藝參數(shù)對(duì)材料性能影響大、構(gòu)造細(xì)節(jié)對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度影響大的特點(diǎn)。站在適航審定工作的角度看,這些特點(diǎn)要求對(duì)飛機(jī)用復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的適航驗(yàn)證需要額外考慮更多的內(nèi)容,更加充分地試驗(yàn)實(shí)證和技術(shù)細(xì)節(jié)把握,這也使得相較于傳統(tǒng)的金屬材料結(jié)構(gòu),復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的適航驗(yàn)證難度更大。
本書(shū)旨在站在適航審定當(dāng)局工作人員的立場(chǎng),討論與民用飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)適航驗(yàn)證相關(guān)的基本概念、適航要求及其驗(yàn)證方法。在民用航空制造業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,通常是先有大量的設(shè)計(jì)實(shí)踐、設(shè)計(jì)驗(yàn)證經(jīng)驗(yàn)和使用經(jīng)驗(yàn),然后再總結(jié)出一套行之有效的適航標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)證方法,用于指導(dǎo)后來(lái)的設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)和確定設(shè)計(jì)所應(yīng)達(dá)到的安全水平。在這個(gè)過(guò)程中,為什么這樣定適航標(biāo)準(zhǔn)、適航標(biāo)準(zhǔn)定成什么樣、如何做能夠滿(mǎn)足適航標(biāo)準(zhǔn)同步發(fā)展和不斷積累。這也就是人們常說(shuō)的,解決了標(biāo)準(zhǔn)是什么(what)、如何做(how)和為什么(why)這樣的問(wèn)題。作為民用航空制造業(yè)的后來(lái)者,我們?nèi)栽诓粩嗝。作為適航審定當(dāng)局的工作人員,我覺(jué)得應(yīng)當(dāng)將自己了解到的國(guó)際上對(duì)于飛機(jī)用復(fù)合材料的適航審定有什么標(biāo)準(zhǔn)、有什么驗(yàn)證方法的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)介紹出來(lái),先解決是什么的問(wèn)題;然后,在國(guó)內(nèi)民用飛機(jī)研制和適航審定過(guò)程中,與民用航空工業(yè)部門(mén)共同探討如何做和為什么要這樣的問(wèn)題。這正是編寫(xiě)本書(shū)的目的。
本書(shū)能夠面世首先要感謝中國(guó)商飛公司適航管理部的趙越讓部長(zhǎng),要不是他的引薦、鼓勵(lì)和支持,我從沒(méi)有想過(guò)能將自己的積攢的一點(diǎn)想法編寫(xiě)成書(shū)。本書(shū)還要感謝北京航空航天大學(xué)的諸位師長(zhǎng),是他們將我領(lǐng)進(jìn)門(mén),使我知道了“復(fù)合材料”這個(gè)詞匯和背后的故事;感謝中國(guó)民航適航審定系統(tǒng)的諸位領(lǐng)導(dǎo)和同事,正是他們?yōu)槲覄?chuàng)造了眾多的機(jī)會(huì)去學(xué)習(xí)、了解國(guó)際適航業(yè)界的信息,也正是在與他們共同工作的過(guò)程中幫助我逐步了解了適航的知識(shí)。
這還是一本“催”出來(lái)的書(shū)。感謝上海交通大學(xué)出版社的錢(qián)方針、劉怡錦兩位老師,沒(méi)有她們不厭其煩地催促,我?guī)缀蹙鸵艞;正是她們的“不放棄”,讓我發(fā)現(xiàn)自己這樣一個(gè)嚴(yán)重的Pr。CraStinad。n(拖延癥)患者也還有治愈的希望。同時(shí)還要感謝她們?cè)诒緯?shū)編寫(xiě)過(guò)程中在文字和成書(shū)的編寫(xiě)規(guī)范上給予我的大量指導(dǎo)。
同時(shí),我還要感謝我的家人,特別是我的太太和女兒,感謝她們?cè)谖彝瓴怀扇蝿?wù)時(shí)忍受我的壞脾氣。這本書(shū)就要完稿了,我將會(huì)有更多的時(shí)間陪伴她們。
當(dāng)然,受水平所限制,本書(shū)仍然存在諸多的錯(cuò)誤和疏漏。就在本書(shū)完稿的一刻,我依然有所膽怯,就怕拿出的拙作貽笑大方。但是那個(gè)從小就學(xué)過(guò)的愛(ài)因斯坦的三個(gè)小板凳的故事給了我莫大的勇氣。是的,即使想到親愛(ài)的讀者您面對(duì)本書(shū)的錯(cuò)誤和疏漏會(huì)皺眉和搖頭嘆氣,我依然會(huì)告訴自己,在我的計(jì)算機(jī)旦還有更糟糕的“兩個(gè)小板凳”,它們見(jiàn)證了我努力的過(guò)程。聽(tīng)而易忘,見(jiàn)而易記,做而易懂。我想,能將自己在適航審定過(guò)程中所聽(tīng)到的、見(jiàn)到的、做過(guò)的關(guān)于復(fù)合材料適航審定的知識(shí)拿出來(lái)分享,對(duì)我們的民機(jī)研制和適航審定工作何嘗不是一個(gè)小小的貢獻(xiàn)呢?
路遙
2013年12月于北京
路遙,高級(jí)工程師,畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)材料與科學(xué)工程專(zhuān)業(yè),獲碩士學(xué)位,現(xiàn)就職于中國(guó)民航科學(xué)技術(shù)研究院。曾參與“民用航空產(chǎn)品和零部件合格審定規(guī)定”(CCAR21)、“運(yùn)輸類(lèi)飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)”(CCAR25)等多部適航規(guī)章的編寫(xiě)工作;參與空客A380飛機(jī)、巴西ERJ190/195等飛機(jī)的型號(hào)認(rèn)可審定工作;擔(dān)任ARJ21—700國(guó)產(chǎn)新支線飛機(jī)型號(hào)合格審定委員會(huì)秘書(shū)和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度專(zhuān)業(yè)組審查代表;擔(dān)任C919大型客機(jī)型號(hào)合格審定委員會(huì)委員;以及承擔(dān)多項(xiàng)適航審定驗(yàn)證技術(shù)研究。發(fā)表國(guó)際國(guó)內(nèi)論文數(shù)十篇,參與航空安全課題研究,分別獲得中國(guó)民用航空科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)(2次),三等獎(jiǎng)(1次)。
1 民用飛機(jī)適航概論
1.1 適航的基本概念
1.2 適航當(dāng)局及其適航法規(guī)體系
1.3 民用飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)和審定程序
1.4 本章小結(jié)
2 民用飛機(jī)復(fù)合材料概述
2.1 復(fù)合材料的概述
2.2 復(fù)合材料的制造工藝
2.3 復(fù)合材料力學(xué)基礎(chǔ)
2.4 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.5 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的損傷檢查和修理
2.6 復(fù)合材料在航空領(lǐng)域的應(yīng)用
2.7 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的相關(guān)適航要求
2.8 本章小結(jié)
3 復(fù)合材料的材料性能及驗(yàn)證
3.1 材料的適航標(biāo)準(zhǔn)
3.2 材料性能的表征
3.3 基于統(tǒng)計(jì)算法的材料性能
3.4 復(fù)合材料的材料規(guī)范
3.5 本章小結(jié)
4 復(fù)合材料的工藝及驗(yàn)證
4.1 工藝的適航標(biāo)準(zhǔn)
4.2 復(fù)合材料固化和壓實(shí)工藝
4.3 復(fù)合材料工藝過(guò)程控制
4.4 復(fù)合材料的工藝驗(yàn)證
4.5 工藝規(guī)范及其格式
4.6 過(guò)程控制文件(PCD)介紹
4.7 本章小結(jié)
5 復(fù)合材料的等同驗(yàn)證
5.1 AGATE、NCAMP介紹
5.2 等同認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)
5.3 加強(qiáng)取樣和縮減取樣的要求
5.4 等同鑒定程序
5.5 材料的等效性和驗(yàn)收測(cè)試
5.6 本章小結(jié)
6 材料供應(yīng)商的質(zhì)量監(jiān)控與復(fù)合材料的質(zhì)量控制
6.1 對(duì)供應(yīng)商質(zhì)量的監(jiān)控
6.2 復(fù)合材料的質(zhì)量控制
6.3 新材料或工藝過(guò)程的取證
6.4 本章小結(jié)
7 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)“積木式”驗(yàn)證方法
7.1 概述
7.2 積木式驗(yàn)證方法的實(shí)例
7.3 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度驗(yàn)證
7.4 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度驗(yàn)證試驗(yàn)
7.5 本章小結(jié)
8 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的疲勞和損傷容限
8.1 損傷的定義
8.2 損傷的特點(diǎn)
8.3 損傷和強(qiáng)度的關(guān)系
8.4 裂紋的增長(zhǎng)
8.5 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)疲勞和損傷容限驗(yàn)證實(shí)例
8.6 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的修理
8.7 本章小結(jié)
9 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)驗(yàn)證的其他考慮
9.1 顫振和氣彈穩(wěn)定性
9.2 濕熱環(huán)境
9.3 太陽(yáng)光/熱輻射環(huán)境
9.4 閃電防護(hù)
9.5 適墜性
9.6 易燃性
9.7 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
縮略語(yǔ)
索引
1.3 民用飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)和審定程序
了解到上述的內(nèi)容就能知道,本書(shū)在討論民用飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)適航驗(yàn)證時(shí)主要是從適航當(dāng)局頒布的適航標(biāo)準(zhǔn)的角度討論。那么,這么多的適航當(dāng)局頒發(fā)了各自的適航標(biāo)準(zhǔn),本書(shū)要采用什么適航標(biāo)準(zhǔn)從哪些角度來(lái)討論呢?這就涉及本節(jié)的適航標(biāo)準(zhǔn)選取、標(biāo)準(zhǔn)體系、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容簡(jiǎn)介的相關(guān)知識(shí)了。
1.3.1 全球單一適航標(biāo)準(zhǔn)之路
目前,除了對(duì)于滑翔機(jī)、氣球等較小的產(chǎn)品外,世界上的適航標(biāo)準(zhǔn)體系主要包括歐美兩大體系,其他各國(guó)都以這兩大體系之一為基礎(chǔ)加上各國(guó)的附加國(guó)家要求建立自己的適航標(biāo)準(zhǔn)體系。
例如,俄羅斯的適航標(biāo)準(zhǔn)(IAC AR)就是以美國(guó)的適航標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),同時(shí)附加了諸如西伯利亞高寒氣候條件下的運(yùn)行、粗糙跑道運(yùn)行等特殊氣候條件下的一些附加要求。加拿大、巴西則以直接采納美國(guó)的適航標(biāo)準(zhǔn)的形式確定其適航標(biāo)準(zhǔn)體系。
近二十年,各國(guó)航空當(dāng)局一直在尋求協(xié)調(diào)航空規(guī)章的途徑。多年來(lái),航空業(yè)界出示數(shù)據(jù)表明,由于附加的國(guó)家要求和各個(gè)國(guó)家不同的合格審定要求所產(chǎn)生的多重審定/重復(fù)審定盡管帶來(lái)了高昂的成本,卻并沒(méi)有提供更多的安全價(jià)值。為此,航空業(yè)界在2000年6月美國(guó)芝加哥舉行的第17界FAA/JAA國(guó)際年會(huì)上要求適航當(dāng)局進(jìn)一步實(shí)施國(guó)際合作,協(xié)調(diào)航空規(guī)章。
國(guó)際民航組織(ICAO)及其締約國(guó)的支持確保了這種國(guó)際合作得到了全球范圍的支持。因此,F(xiàn)AA、JAA、加拿大運(yùn)輸部民航局(Transpon Canada 0vil AViation,TCCA)分別請(qǐng)求ICA。認(rèn)同全球單一設(shè)計(jì)法規(guī)和審定程序的研究協(xié)調(diào)工作。FAA/JAA/TCCA還請(qǐng)求ICA。鼓勵(lì)其締約國(guó)來(lái)參與這些活動(dòng)。2001年9月,ICAO理事會(huì)通過(guò)了A33-11議案“航空器全球設(shè)計(jì)法規(guī)”。作為決議案的一部分,理事會(huì)認(rèn)可為建立全球協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)法規(guī)和研究協(xié)調(diào)的航空器審定程序的可行性而做的努力,鼓勵(lì)所有設(shè)計(jì)國(guó)和其他締約國(guó)參與由FAA/JAA發(fā)起的國(guó)際協(xié)調(diào)計(jì)劃。
在ICAO的積極推動(dòng)下,國(guó)際航空業(yè)界廣泛參與全球單一適航標(biāo)準(zhǔn)的研究工作中。為此,ICAO的全球單一適航標(biāo)準(zhǔn)工作小組提供了下述工5種選擇來(lái)建立單一適航標(biāo)準(zhǔn),并對(duì)其可行性進(jìn)行了詳細(xì)的權(quán)重分析:
選擇1:在FAA制定的FAR法規(guī)的基礎(chǔ)上,在自愿基礎(chǔ)上由各國(guó)采納的法規(guī)。
選擇2:在FAA制定的FAR法規(guī)基礎(chǔ)上,由ICA。采納的法規(guī)。
選擇3:在FAA制定的FAR的基礎(chǔ)上,通過(guò)全球的協(xié)定采納的法規(guī)。
選擇4:在JAA制定的JAR基礎(chǔ)上,在自愿基礎(chǔ)上由各國(guó)采納的法規(guī)。
選擇5:在JAA制定的JAR的基礎(chǔ)上,由ICA。采納的法規(guī)。
選擇6:在JAA制定的JAR基礎(chǔ)上,通過(guò)全球協(xié)定采納的法規(guī)。
……