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第1章 适航概念和合格审定1

1.1 适航性与飞行安全1

1.1.1 适航性的提出和品质特征1

1.1.2 适航要求的安全水平2

1.1.3 民用飞机与军用飞机适航要求差异5

1.2 适航规章和型号合格审定7

1.2.1 适航规章7

1.2.2 型号合格审定7

1.3 符合性验证方法11

1.3.1 符合性验证方法概述11

1.3.2 符合性方法实施要点12

1.4 适航管理及各方责任13

1.4.1 适航管理主要内容和特点13

1.4.2 保障飞行安全相关各方责任14

1.4.3 设计保证系统15

第2章 复合材料结构符合性证明总则16

2.1 复合材料结构符合性证明依据16

2.2 复合材料结构符合性证明中的新问题16

2.2.1 结构复合材料固有特性和力学性能表征16

2.2.2 复合材料结构应用特殊考虑19

2.2.3 复合材料结构合格审定中的新问题20

2.3 AC 20-107B技术内容体系分析21

2.3.1 民用飞机复合材料结构30多年应用结晶21

2.3.2 AC 20-107A的更新／更改24

2.3.3 AC 20-107B技术内容体系分析25

2.3.4 适用的符合性方法26

2.4 《咨询通告》AC 20-107B目的和总则的修订27

2.4.1 《咨询通告》对目的的进一步明确27

2.4.2 总则（5）修订内容27

2.5 复合材料飞机结构设计准则29

2.5.1 民用飞机结构完整性29

2.5.2 复合材料飞机结构设计准则30

2.5.3 避免灾难性破坏的设计考虑和符合性证明35

第3章 材料和制造研发38

3.1 民机用复合材料38

3.1.1 民机用复合材料研发38

3.1.2 民机用复合材料性能指标要求39

3.1.3 民机用复合材料现状41

3.2 材料和制造研发的目的、依据规章和基本程序42

3.2.1 材料和制造研发的目的42

3.2.2 材料和制造研发依据规章42

3.2.3 材料和制造研发基本程序42

3.3 材料和制造工艺内容分析43

3.3.1 材料和制造方法条款中复合材料应用43

3.3.2 材料和工艺控制内容分析44

3.3.3 制造实施内容分析46

3.4 复合材料和工艺合格鉴定46

3.4.1 复合材料和工艺合格鉴定目的和要求46

3.4.2 复合材料和工艺合格鉴定程序47

3.4.3 材料合格鉴定数据49

3.4.4 材料鉴定和性能等同指南——建立共享数据库50

3.5 材料规范和工艺规范51

3.5.1 材料规范和材料质量控制51

3.5.2 工艺规范和工艺质量控制53

3.5.3 制造固化工艺与材料固化工艺一致性分析55

3.5.4 复合材料结构质量保证57

3.6 材料性能稳定性评价方法59

3.6.1 材料性能稳定性定义和评价指导59

3.6.2 材料性能稳定性评价准则60

3.6.3 材料性能稳定性保证体系——评价基础64

3.6.4 材料性能稳定性评价程序65

3.6.5 材料性能稳定性综合评价65

3.7 复合材料和／或工艺变更等同性评定67

3.7.1 变更等同性评定目标67

3.7.2 材料和／或工艺变更的分类68

3.7.3 变更的合格鉴定和结构证实要求70

3.7.4 变更证实的符合性原理72

3.7.5 变更证实试验73

3.7.6 变更等同性评定小结74

3.8 结构胶结75

3.8.1 结构胶结工艺技术特点75

3.8.2 结构胶结工艺合格鉴定76

3.8.3 结构胶结的质量控制78

3.8.4 结构胶结符合性证明79

3.8.5 胶层失效的处理措施79

3.8.6 结构胶结推广应用技术途径79

3.9 环境考虑80

3.9.1 环境设计准则80

3.9.2 环境因素的结构设计考虑80

3.9.3 环境因素的结构应力分析考虑81

3.10 结构保护81

3.10.1 结构保护条款81

3.10.2 结构保护实施81

第4章 结构符合性证明——静力83

4.1 复合材料结构设计特点与静强度评定要求83

4.1.1 复合材料结构设计特点83

4.1.2 结构静强度评定要求83

4.1.3 结构静强度符合性证明特点83

4.2 “积木式”方法84

4.2.1 “积木式”方法基本原理84

4.2.2 “积木式”方法复合材料结构研制的应用85

4.2.3 “积木式”方法实施要点89

4.2.4 “积木式”方法关键技术90

4.2.5 “积木式”方法概要小结92

4.3 民用飞机“积木式”验证方法应用93

4.4 许用值和设计值95

4.4.1 材料性能确定的依据95

4.4.2 复合材料许用值和设计值的定义98

4.4.3 复合材料许用值和设计值的确定102

4.5 全尺寸结构静力试验115

4.5.1 结构静力试验技术要点115

4.5.2 静力试验件115

4.5.3 静力试验对材料和工艺变异性、冲击损伤影响因素考虑116

4.5.4 静力试验对重复加载与环境曝露影响考虑116

4.5.5 静力试验的载荷放大系数117

4.5.6 结构静强度符合性分析证明与试验证实117

第5章 结构符合性证明——疲劳和损伤容限119

5.1 结构疲劳和损伤容限评定依据和证实方法119

5.1.1 结构疲劳和损伤容限评定依据119

5.1.2 结构疲劳和损伤容限符合性证明方法选择指南121

5.2 复合材料疲劳和损伤容限特性121

5.2.1 复合材料疲劳特性121

5.2.2 复合材料损伤容限特性122

5.2.3 结构复合材料疲劳和损伤容限主要特点127

5.3 复合材料结构损伤容限原理127

5.3.1 损伤容限的基本要求127

5.3.2 损伤容限设计准则128

5.3.3 损伤容限评定技术体系129

5.4 结构损伤危害性评定和损伤类别定义130

5.4.1 结构损伤危害性评定要求130

5.4.2 外来物冲击调查的内容和目的131

5.4.3 外来物冲击环境和冲击损伤定义131

5.4.4 5个损伤类别定义和结构证实要求138

5.4.5 初始损伤假设和意外冲击损伤设计考虑140

5.4.6 损伤结构剩余强度曲线和剩余强度要求143

5.5 损伤扩展确认和检查间隔确定146

5.5.1 损伤“无扩展”“缓慢扩展”和“阻止扩展”方法设计概念146

5.5.2 损伤扩展特性确认147

5.5.3 检查间隔确定148

5.6 疲劳载荷谱编制和载荷放大或寿命分散系数149

5.6.1 疲劳载荷谱编制149

5.6.2 载荷放大或寿命分散系数150

5.7 损伤容限验证试验152

5.7.1 损伤容限验证试验方案制定要求152

5.7.2 损伤容限“积木式”验证试验152

5.8 复合材料结构的耐久性155

5.8.1 耐久性要求和目标155

5.8.2 耐久性设计考虑与疲劳失效定义156

5.8.3 复合材料结构耐久性行为特点156

5.8.4 耐久性分析程序157

5.9 结构疲劳评定157

5.10 结构损伤容限与疲劳的联合评定158

5.11 疲劳和损伤容限符合性证明的证实有效期158

5.11.1 背景和证实有效期定义158

5.11.2 证实有效期建立依据和方法158

5.11.3 复合材料结构疲劳和损伤容限符合性证明的证实有效期159

5.12 结构声疲劳强度评定160

5.12.1 声疲劳强度特点160

5.12.2 结构声疲劳强度评定依据和证明方法161

5.12.3 声载荷和声载荷谱编制161

第6章 结构符合性证明——颤振和其他气动弹性不稳定性164

6.1 飞机结构气动弹性稳定性适航要求164

6.1.1 飞机结构气动弹性问题164

6.1.2 飞机结构气动弹性稳定性适航审定依据168

6.1.3 结构气动弹性稳定性设计与试验证实特点168

6.2 复合材料（翼面）结构气动弹性新问题170

6.2.1 复合材料气动弹性剪裁设计170

6.2.2 复合材料结构气动弹性相关的关键性能影响因素分析172

6.2.3 复合材料结构气动弹性实例172

6.3 结构气动弹性稳定性评定173

6.3.1 结构气动弹性稳定性评定方法173

6.3.2 结构气动弹性稳定性评定试验173

6.4 复合材料结构气动弹性分析和试验173

6.4.1 复合材料结构气动弹性关键问题173

6.4.2 复合材料结构气动弹性研究工作174

6.4.3 复合材料翼段／舵面颤振试验175

第7章 持续适航177

7.1 持续适航管理和支持技术特点177

7.1.1 持续适航管理目的和工作三要素177

7.1.2 持续适航支持技术特点177

7.1.3 持续适航文件178

7.1.4 持续适航责任179

7.2 持续适航依据179

7.3 维修设计179

7.3.1 维修程序编制（飞机维修计划）179

7.3.2 结构修理手册——结构修理设计和工艺180

7.3.3 异常事件损伤处置程序180

7.4 复合材料结构维修设计181

7.4.1 维修设计的关键问题和维修性181

7.4.2 结构使用维修损伤检查182

7.4.3 损伤修理要求182

7.4.4 结构修理设计和工艺验证183

7.5 团队合作和人员培训184

7.5.1 技术人员资格要求184

7.5.2 其他人员资格要求184

7.5.3 团队合作和人员培训184

第8章 结构符合性证明——附加考虑186

8.1 结构符合性证明——耐撞损性186

8.1.1 飞机结构耐撞损性定义和技术特点186

8.1.2 飞机结构耐撞损性设计要求与评定186

8.1.3 复合材料机身结构耐撞损性评定准则和防火安全要求187

8.1.4 复合材料结构撞损的物理和力学问题187

8.1.5 复合材料结构耐撞损性分析和验证试验指导188

8.2 结构符合性证明——防火、可燃性和热问题188

8.2.1 防火、可燃性和热问题适航要求188

8.2.2 复合材料结构火灾危害处理和安全性描述189

8.2.3 飞行中的火灾问题189

8.2.4 复合材料结构外部防火特殊考虑189

8.2.5 复合材料结构的高温曝露问题190

8.3 结构符合性证明——闪电防护190

8.3.1 闪电环境和闪电效应危害190

8.3.2 闪电防护的适航要求和设计194

8.3.3 闪电防护设计验证198

8.3.4 静电及其防护199

第9章 结构符合性验证试验200

9.1 结构符合性验证试验200

9.1.1 结构符合性证明定义200

9.1.2 结构符合性验证试验特点200

9.1.3 试验任务书和试验大纲200

9.2 波音777尾翼安定面结构符合性验证试验（波音公司范例）201

9.2.1 安定面结构试验大纲201

9.2.2 安定面结构试样和元件试验201

9.2.3 安定面结构细节和次部件试验202

9.2.4 安定面结构适航符合性验证试验203

9.3 空客公司尾翼安定面结构符合性验证试验208

9.3.1 A310-300垂直尾翼安定面符合性验证试验208

9.3.2 A320垂直尾翼结构符合性验证试验（空客公司范例）211

9.3.3 A380水平安定面符合性验证试验218

9.4 波音787机翼结构符合性验证试验219

9.4.1 预生产型复合材料机翼结构试验219

9.4.2 波音787-8复合材料机翼结构验证试验221

9.5 中央翼盒结构符合性验证试验223

9.5.1 中央翼盒的功能与结构特点223

9.5.2 中央翼盒（整体油箱）设计分析223

9.5.3 中央翼盒（整体油箱）符合性验证试验224

9.5.4 中央翼盒设计参考实例225

9.6 复合材料机身结构符合性验证试验226

9.6.1 机身结构复合材料应用新问题226

9.6.2 机身结构两跨元件损伤壁板试验228

9.6.3 机身筒段研制试验举例230

9.7 波音787全尺寸静力和疲劳试验231

9.8 空客公司A380型号合格审定试验（概况）232

9.8.1 机体结构试验232

9.8.2 飞行试验232

FAA AC 20-107B复合材料飞机结构（译文）234

飞机结构复合材料应用认知要点267

术语275

缩略语283

参考文献285