第1章 绪论

1.1 引言

飞机结构是指飞机运动中，用于承受和传递载荷且具有刚度和力学稳定性的金属或非金属机体部件、构件、元件或零件的总称，包括机身、机翼、尾翼、起落架、操纵系统的机械/结构元件、操纵面、雷达罩、发动机架、短舱、进气道构件、结构操作机构等。

飞机结构载荷/环境谱是指作用在飞机结构上各种疲劳载荷和飞机历经的各种使用环境（特别是腐蚀环境）所形成的谱的总称。从谱的组成来看，飞机结构载荷/环境谱包括以下三种类型的谱：

（1）飞机结构载荷谱；

（2）飞机结构环境谱；

（3）飞机结构载荷-环境谱。

飞机疲劳载荷和使用环境是影响飞机结构使用寿命的两大主要因素，而且是性质不同的两大因素。疲劳载荷是以力学为其主要特征，使用环境则比较复杂，它既包括某些化学/热/气候等自然因素的环境，也包括某些化学/力学/热等诱发因素的环境。尽管两者如此不同，但两者又相互渗透，载荷中有环境，环境中也有载荷。换句话说，从载荷来源看，疲劳载荷既包括结构操作引起的载荷（如机动载荷），又包括结构环境引起的载荷（如阵风载荷）；同样，从使用环境性质来说，环境既包括腐蚀环境（如各种化学环境和气候环境），又包括载荷环境（如大气紊流环境、振动环境）。正因为疲劳载荷和使用环境对飞机结构使用寿命影响的重要性和两者之间的相互渗透性，可把飞机结构载荷/环境谱作为对飞机结构使用寿命影响的整体属性来看待。

载荷和环境的这种相互渗透性使载荷/环境谱变得非常复杂，这样既不便于载荷/环境谱本身的研究、实测和编制，也不便于飞机结构使用寿命的分析、试验和确定，因此，有必要按两者的不同性质和学科进行适当调整和分类。前面提及的使用环境中的载荷环境属力学性质，与疲劳载荷中环境引起的载荷同属一类，因此，可把使用环境中的载荷环境放到疲劳载荷中，这样环境谱就主要是指由腐蚀环境所形成的谱。因此，如果不特别说明，本书中的飞机结构环境谱主要是指腐蚀环境谱。

疲劳载荷和腐蚀环境对飞机结构使用寿命的影响都非常重要，但两者在对飞机结构使用寿命影响的侧重面不一样。飞机结构使用寿命主要有三大寿命指标：飞行小时、飞行次数和日历寿命（使用年限）。相对来说，疲劳载荷对飞行小时寿命（或飞行次数）影响更大一些，对日历寿命影响在第二位；而腐蚀环境对日历寿命影响更大一些，对飞行小时寿命影响在第二位。但总的来说，疲劳载荷对飞机结构使用寿命的影响是最重要的因素，腐蚀环境影响是第二重要因素，也正因为这样，本书在对飞机结构载荷/环境谱的阐述中，主要是阐述飞机结构载荷谱的有关内容，而对飞机结构环境谱方面则是放在第二位。也就是说，飞机载荷/环境谱包括的上述三种类型谱中，根据具体情况和不同的侧重，本书中的飞机结构载荷/环境谱可以是指其中任意一种谱、两种谱或全部三种谱，但重点是指飞机结构载荷谱。

本章先简单介绍飞机结构载荷/载荷谱和环境/环境谱的一些基本知识，简述飞机结构载荷/环境谱在飞机结构设计中的重要性及飞机结构载荷/环境谱的历史发展，并介绍飞机结构载荷/环境谱所依据的标准和规范要求。

飞机结构载荷谱是飞机结构载荷的一种，属于飞机载荷范畴，它具有飞机载荷的共同属性；同样，飞机结构环境谱（特别是腐蚀环境谱）是飞机结构环境的一类，它具有飞机环境的共同属性。因此，本章将分别从飞机载荷和环境入手来阐述飞机结构载荷/环境谱的有关内容。