民用飞机突风载荷适航要求研究分析

周文博，丁 鹏，张干峰

(上海飞机设计研究院, 上海 201210)

突风载荷设计属于飞机飞行载荷设计中的一类。飞行载荷设计是指遵循飞机结构强度规范(适航条例)，在繁杂的组合因素条件下，分析各个部件的最大受载情况，并确定该情况下载荷的大小和分布。这些载荷主要包括两类，一类为空气动力载荷，另一类为惯性力载荷。决定载荷大小及分布的主要因素亦有两个：一为大气环境，二为飞机自身特性。其中大气环境指空气的温度、密度、压力、离散突风或连续紊流等[1]。

随着民用飞机向大型化、柔性化方向发展，突风载荷成为民机设计必须考虑的严重载荷情况，各国的适航标准都有对突风载荷比较详细的设计规范。在对突风载荷适航符合性分析时，需要考虑离散突风、连续紊流的情况[2]。目前，欧洲及美国适航当局及民机制造商主要形成了两种广泛认可的规则：1)以欧盟航空安全局(Euro-pean Union Aviation Safety Agency，EASA)为代表的CS25.341条款；2)以美国联邦航空管理局(Federal Aviation Administration，FAA)为代表的FAR25.341条款。

本文将从工程角度出发，简述突风载荷分析的适航要求及分析思路，并通过算例来对比中国CCAR适航条款与欧洲适航条款不同要求下分析结果的差异，形成相关结论以供参考。

1 突风载荷适航条款概述

飞机在飞行过程中经常会遭遇突风而发生突变运动。在进行突风响应分析时需要通过假设飞机迎角或侧滑角的突然改变来模拟突风对飞机的影响,因此突风场的定义决定了飞机的响应。民用飞机适航条款中对突风场的定义也进行了多次改变。……