飛機結構連接件結構復雜，在腐蝕環境中，結構連接件作為薄弱環節將優先發生腐蝕，嚴重影響整體飛機的壽命及正常使用。目前，飛機在整體材料，結構設計，試驗方法等方面已經達到較成熟水平，但由于結構連接件的特殊性，在自然環境試驗方法及其評價方面仍有一定不足。本文從結構連接部位工況特點，自然環境試驗方法、試驗驗證等方面進行研究分析，以期為飛機結構件的設計開發、壽命預測提供一定參考。

關鍵詞：結構連接件；腐蝕；自然環境

 前言 

飛機結構連接件結構復雜，在惡劣環境下，往往是優先發生腐蝕的薄弱環節，嚴重影響整機的壽命及使用。目前，飛機在整體材料，結構設計等方面水平已較成熟，但由于結構連接件的特殊性，在環境試驗方法方面仍有一定的不足，亟需研究一種合適的試驗方法以滿足自然環境下結構連接件評價需求。隨著飛機在不同環境使用需求的激增，飛機暴露出了以往未曾出現的環境適應性問題。據報道，美國一小飛機塞斯納172在沿海飛行時，右機翼突然空中折斷，事后查明，該故障是由于機翼主梁材料力學-海洋環境開裂造成的。上述事故中發生失效的部件均為裝備承載結構連部位，其失效原因與外界環境嚴酷程度及承載結構連接件現有力學-環境試驗考核評價方法不足均有一定關系。我國地域環境跨度大、飛機服役范圍廣，結構連接件的服役環境嚴酷程度遠超原設計、試驗指標要求，其環境適應性問題顯著。在標準體系建設方面，我國已建立了相關力學-環境試驗考核方法，但其主要是針對實驗室環境，尚缺乏結構連接件自然環境與力學因素交互作用下綜合損傷效應的充分認識。

典型連接結構分類

連接結構廣泛存在于飛機整體中，連接結構通過相互連接組件的界面進行承載和傳力，對于連接界面的功能可以分為承載特性和約束特性兩個方面。結構件連接可分為動力連接結構和承載連接結構。其中，動力連接結構主要由軸及聯軸器之間相互連接組成動力傳動系統，動力連接結構常見的有傳動軸、轉子連接、套齒連接、端齒聯接等；承載連接結構主要是指金屬結構構件或部件之間的互相連接，金屬結構連接常用焊縫連接、螺栓連接、鉚釘連接、膠接等。

結構連接件自然環境試驗研究現狀

3.1 力學-環境綜合因素分析

    近年來，隨著我國民用飛機研制的顯著進步，飛機在惡劣環境地區飛行工作也不斷拓展，如惡劣海洋環境，與內陸相比，南海、遠海等具有獨特的極限和綜合環境特點，具有典型的高溫、高濕、高鹽霧、強降雨的熱帶海洋性氣候特征。飛機在使用過程中不可避免會受到力學載荷-海洋環境綜合作用，不僅會加快基體金屬腐蝕速度，也會破壞結構防護體系。

      如圖1為飛機典型承載結構連接件在惡劣海洋環境下的腐蝕情況圖，可以發現復雜的承載連接結構在長期服役過程中，由于受到材料電偶序、極化特性、陰陽極接觸面積、陰陽極距離等電偶腐蝕要素及應力載荷、工藝因素的影響，加之惡劣的嚴酷環境作用，會導致裝備結構件發生更加嚴重的腐蝕失效現象，進而引起機體結構性能的喪失。