飛機結構的壽命既是設計出來的，也是生產、使用和維護管理出來的，但是起主導作用的是設計。如果飛機結構設計過程中就存在一些不可彌補的缺陷，那么，即使生產、使用和維護管理完全符合要求，也無法提高其壽命品質。設計過程中有許多結構參數叮供選擇，而這些參數對結構的壽命品質影響很大，因此，結構壽命的大小很大程度，掌握在設計結構的工程人員手中。
基本介紹
- 中文名：飛機結構壽命
- 外文名：aircraft structure fatigue life
- 所屬領域：航空
- 主要影響因素：設計方式
- 指標：疲勞壽命、日曆壽命
- 計算標準：飛行次數、時間
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重要性
飛機結構是飛機裝備的載體，是軍用飛機實施作戰任務、發揮作戰能力的基礎和基本前提。由於構成飛機結構的各部件及每個部件的各構件之間的組合和連線形式相當複雜，關鍵構件的檢查、修理乃至局部更換要比飛機各個系統的零件及機載設備複雜得多，通常需要在大修時實施。因此，飛機的進廠大修時間主要取決於結構，而各系統和機載設備的檢修或更換力爭與結構大修相協調。由於飛機各個系統機載設備在飛機總壽命期內可以進行更換，只有飛機機體結構達到了總壽命才意味著飛機總壽命的終止，因此，飛機的總壽命主要由整機結構的總壽命決定。由此可見，飛機結構的使用壽命是決定飛機使用壽命的基礎，飛機結構使用壽命的評定對飛機使用壽命評定起著決定性的作用。
指標
飛機結構的使用壽命包含兩個主要指標，一個是以飛行小時數或飛行起落數表示的疲勞壽命；另一個是用使用年限表示的日曆壽命。作為研製目標所要求的通常是綜合疲勞壽命與日曆壽命的總壽命，這兩種壽命無論哪一個達到了設計指標，飛機結構的壽命就終止。
現代飛機要求具有長壽命、高可靠性和良好的經濟性，為實現這一綜合要求，對決定飛機使用壽命的關鍵構件及關鍵部位，均應儘可能設計成可以在整個壽命期內進行適當的檢查和經濟修理。飛機結構的總壽命通常允許經過一定次數的大修予以實現，因此，無論是疲勞壽命還是日曆壽命，均由對應的首翻期、修理(大修)間隔和總壽命組成，並包括了相應的修理大綱，即每次修理的構件、部位和修理方法。飛機達到了疲勞壽命或日曆壽命的首翻期，就需進行首翻。首翻後無論先達到下一個疲勞壽命修理間隔還是日曆壽命修理間隔，均需進行第二次大修，依此類推，直至達到了疲勞總壽命或日曆總壽命，飛機結構壽命終結。疲勞壽命或日曆壽命的首翻期、修理間隔及對應的修理次數是以實現飛機結構疲勞與日曆總壽命研製指標為目的，經過設計後的壽命評定(包括分析與試驗)給出的。但是，修理次數的增加會對飛機的出勤率和戰備完好率產生重要影響，同時會增加修理費用而影響經濟性，因此，允許的修理次數通常必須得到用戶認可，用戶也可以事先對此提出一定的要求。
規範
人們普遍認為飛機結構具有一定小時數的壽命。民用運輸機的典型設計壽命為40000h，雖然它經常升級而延長服役時間，某些情況下可達到將近100000h。軍用運輸機的相應數據大約為20000h，戰鬥機壽命則可能低至3000h，雖然也有通過在服役階段修整升級而增加其壽命的趨勢。其他類型軍用飛機的壽命則介於這兩者之間。
不過，用小時計算的壽命並非一個好標準，多種造成疲勞損傷的載荷是飛行次數而非時間的函式，人們可能認為飛行次數可能是一個更好的比較標準。隨著飛機飛行速度加快，和總壽命一定時著陸次數的相應增加，採用飛行次數將更加合理。遠程亞聲速噴氣運輸機的平均飛行時間可能為4～6h也就是說其壽命期內飛行10000～20000次。小型的支線噴氣飛機平均飛行時間約40min，在其壽命內能飛行超過60000次。值得注意的是，遠程飛機在其壽命期內將在空中飛行超過3000萬km，並可能在地面運行30萬km，相較而言，短程飛機在空中飛行距離較長。
影響因素
由於腐蝕條件同時影響著飛機結構疲勞壽命和日曆壽命，因此，疲勞壽命和日曆壽命指標存在著一定的制約關係。在飛機壽命期內的使用地域、腐蝕條件和年飛行強度不發生顯著變化的情況下，有些情況其壽命體系以疲勞壽命為主，即飛機結構的首翻、大修及總壽命主要由飛行小時數控制；而另一些情況則以日曆壽命為主，即飛機結構的首翻、大修及總壽命由使用年限控制。決定上述不同情況的主要因素就是腐蝕條件和年飛行強度。因而，必須弄清腐蝕條件與年飛行強度對飛機結構壽命體系的影響，分別給出疲勞壽命與日曆壽命的首翻期、修理間隔與總壽命，以及在給定的腐蝕條件下，在怎樣的年飛行強度範圍內，壽命體系是以疲勞壽命還是以日曆壽命作為主要控制指標，或是二者必須綜合判斷。這種完善的壽命體系將使用戶能更為主動合理地對飛機結構的大修和使用壽命進行有效的控制。
