民用飞机平尾前缘布置设计(2)

2.7 经济性要求

平尾前缘布置时，在满足系统功能的前提下，必须兼顾经济性要求，提高结构效率，减少相关系统更换和维修费用。

3 平尾前缘布置的影响因素

平尾前缘布置的影响因素包括：满足抗鸟撞要求的结构件布置；除冰系统、液压系统管路和电气电缆的空间布置和维修性因素等。

3.1 结构件布置

前缘蒙皮为细长薄壁结构，刚度小，前缘中弦向布置多个隔板提供支撑。除了支撑外，前缘遭遇鸟撞时，弦向隔板可以起到吸能作用，避免主结构受到损坏。多数飞机前缘隔板与平尾翼盒的肋一一对应，可以在与翼盒肋对应的相邻两个隔板中间等距再布置一个或者多个隔板。一般平尾前缘隔板轴线垂直于平尾前梁布置，部分隔板轴线在平尾前梁处与肋轴线交汇。

为了满足前缘抗鸟撞要求，在密肋结构的基础上，有些飞机在前缘顶部粘贴部分附加蒙皮结构，一种在蒙皮外侧，一种在蒙皮内侧，附加蒙皮投影宽度一般占前梁宽度的三分之一左右；有些飞机在前缘中布置斜梁结构。添加附加蒙皮结构或者斜梁结构，可以适当减少前缘隔板数量，但最终布置必须满足静强度和动强度设计要求。

结构件布置必须满足制造工艺和装配工艺要求。

3.2 除冰系统布置

现有的平尾前缘除冰系统多用电加温除冰系统和机械式除冰系统，前缘内布置必须为除冰系统留出安装空间和维护通路。

3.3 液压系统管路与电气电缆的空间布置

EWIS电缆与液压管路由上至下敷设于前缘内部，两个系统的布置除了需分别满足各自的规范外，其空间相对位置也有特殊要求。具体布置方法如下：

1）在前缘每个横向隔板上开减轻孔，使得液压管路与EWIS电缆穿过，管路与电缆通过卡箍和支架固定在结构上；

2）液压管路与EWIS电缆之间间距应满足两个系统布置安装规范；

3）根据相关条款，在平尾前缘内，液压管路为潜在泄漏源，其不应布置在电缆上方，否则存在液压泄漏液体腐蚀电缆引起电弧起火的隐患。因此EWIS电缆需在空间位置上尽量布置于液压管路上方或错开。在穿过结构隔板减轻孔时，可考虑电缆在上、液压在下，或者展向分布两种不同的布置方法以满足适航条款要求。

3.4 维修互换性影响

平尾前缘需要充分考虑维修互换性的影响，合理规划维护通道，便于维修人员对前缘内系统进行检查维护。同时考虑鸟撞因素，民用飞机平尾前缘一般设计为可拆卸结构形式，能够保证维修人员对前缘内部系统设备的检查和维护，前缘遭遇鸟撞损坏时，也可以整体更换。

4 结论

水平尾翼前缘的布置对飞机设计具有重要意义。前缘内各系统的布置是循序渐进、反复迭代的过程，应尽可能充分考虑影响布置的各项因素，在满足鸟撞和除冰等要求的基础上，实现最合理结构重量最轻的结构布置与设计目标。

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※基金项目：国家自然科学基金（）；陕西科技大学科研启动基金(BJ16-09)。

文章来源：《地学前缘》 网址: http://www.dxqyzz.cn/qikandaodu/2021/0501/497.html