飞机结构寿命

飞机结构是飞机装备的载体，是军用飞机实施作战任务、发挥作战能力的基础和基本前提。由于构成飞机结构的各部件及每个部件的各构件之间的组合和连接形式相当复杂，关键构件的检查、修理乃至局部更换要比飞机各个系统的零件及机载设备复杂得多，通常需要在大修时实施。因此，飞机的进厂大修时间主要取决于结构，而各系统和机载设备的检修或更换力争与结构大修相协调。由于飞机各个系统机载设备在飞机总寿命期内可以进行更换，只有飞机机体结构达到了总寿命才意味着飞机总寿命的终止，因此，飞机的总寿命主要由整机结构的总寿命决定。由此可见，飞机结构的使用寿命是决定飞机使用寿命的基础，飞机结构使用寿命的评定对飞机使用寿命评定起着决定性的作用。

飞机结构的使用寿命包含两个主要指标，一个是以飞行小时数或飞行起落数表示的疲劳寿命；另一个是用使用年限表示的日历寿命。作为研制目标所要求的通常是综合疲劳寿命与日历寿命的总寿命，这两种寿命无论哪一个达到了设计指标，飞机结构的寿命就终止。

现代飞机要求具有长寿命、高可靠性和良好的经济性，为实现这一综合要求，对决定飞机使用寿命的关键构件及关键部位，均应尽可能设计成可以在整个寿命期内进行适当的检查和经济修理。飞机结构的总寿命通常允许经过一定次数的大修予以实现，因此，无论是疲劳寿命还是日历寿命，均由对应的首翻期、修理(大修)间隔和总寿命组成，并包括了相应的修理大纲，即每次修理的构件、部位和修理方法。飞机达到了疲劳寿命或日历寿命的首翻期，就需进行首翻。首翻后无论先达到下一个疲劳寿命修理间隔还是日历寿命修理间隔，均需进行第二次大修，依此类推，直至达到了疲劳总寿命或日历总寿命，飞机结构寿命终结。疲劳寿命或日历寿命的首翻期、修理间隔及对应的修理次数是以实现飞机结构疲劳与日历总寿命研制指标为目的，经过设计后的寿命评定(包括分析与试验)给出的。但是，修理次数的增加会对飞机的出勤率和战备完好率产生重要影响，同时会增加修理费用而影响经济性，因此，允许的修理次数通常必须得到用户认可，用户也可以事先对此提出一定的要求。

人们普遍认为飞机结构具有一定小时数的寿命。民用运输机的典型设计寿命为40000h，虽然它经常升级而延长服役时间，某些情况下可达到将近100000h。军用运输机的相应数据大约为20000h，战斗机寿命则可能低至3000h，虽然也有通过在服役阶段修整升级而增加其寿命的趋势。其他类型军用飞机的寿命则介于这两者之间。

不过，用小时计算的寿命并非一个好标准，多种造成疲劳损伤的载荷是飞行次数而非时间的函数，人们可能认为飞行次数可能是一个更好的比较标准。随着飞机飞行速度加快，和总寿命一定时着陆次数的相应增加，采用飞行次数将更加合理。远程亚声速喷气运输机的平均飞行时间可能为4～6h也就是说其寿命期内飞行10000～20000次。小型的支线喷气飞机平均飞行时间约40min，在其寿命内能飞行超过60000次。值得注意的是，远程飞机在其寿命期内将在空中飞行超过3000万km，并可能在地面运行30万km，相较而言，短程飞机在空中飞行距离较长。

由于腐蚀条件同时影响着飞机结构疲劳寿命和日历寿命，因此，疲劳寿命和日历寿命指标存在着一定的制约关系。在飞机寿命期内的使用地域、腐蚀条件和年飞行强度不发生显著变化的情况下，有些情况其寿命体系以疲劳寿命为主，即飞机结构的首翻、大修及总寿命主要由飞行小时数控制；而另一些情况则以日历寿命为主，即飞机结构的首翻、大修及总寿命由使用年限控制。决定上述不同情况的主要因素就是腐蚀条件和年飞行强度。因而，必须弄清腐蚀条件与年飞行强度对飞机结构寿命体系的影响，分别给出疲劳寿命与日历寿命的首翻期、修理间隔与总寿命，以及在给定的腐蚀条件下，在怎样的年飞行强度范围内，寿命体系是以疲劳寿命还是以日历寿命作为主要控制指标，或是二者必须综合判断。这种完善的寿命体系将使用户能更为主动合理地对飞机结构的大修和使用寿命进行有效的控制。