飞机结构连接件结构复杂，在腐蚀环境中，结构连接件作为薄弱环节将优先发生腐蚀，严重影响整体飞机的寿命及正常使用。目前，飞机在整体材料，结构设计，试验方法等方面已经达到较成熟水平，但由于结构连接件的特殊性，在自然环境试验方法及其评价方面仍有一定不足。本文从结构连接部位工况特点，自然环境试验方法、试验验证等方面进行研究分析，以期为飞机结构件的设计开发、寿命预测提供一定参考。

关键词：结构连接件；腐蚀；自然环境

 前言 

飞机结构连接件结构复杂，在恶劣环境下，往往是优先发生腐蚀的薄弱环节，严重影响整机的寿命及使用。目前，飞机在整体材料，结构设计等方面水平已较成熟，但由于结构连接件的特殊性，在环境试验方法方面仍有一定的不足，亟需研究一种合适的试验方法以满足自然环境下结构连接件评价需求。随着飞机在不同环境使用需求的激增，飞机暴露出了以往未曾出现的环境适应性问题。据报道，美国一小飞机塞斯纳172在沿海飞行时，右机翼突然空中折断，事后查明，该故障是由于机翼主梁材料力学-海洋环境开裂造成的。上述事故中发生失效的部件均为装备承载结构连部位，其失效原因与外界环境严酷程度及承载结构连接件现有力学-环境试验考核评价方法不足均有一定关系。我国地域环境跨度大、飞机服役范围广，结构连接件的服役环境严酷程度远超原设计、试验指标要求，其环境适应性问题显著。在标准体系建设方面，我国已建立了相关力学-环境试验考核方法，但其主要是针对实验室环境，尚缺乏结构连接件自然环境与力学因素交互作用下综合损伤效应的充分认识。

典型连接结构分类

连接结构广泛存在于飞机整体中，连接结构通过相互连接组件的界面进行承载和传力，对于连接界面的功能可以分为承载特性和约束特性两个方面。结构件连接可分为动力连接结构和承载连接结构。其中，动力连接结构主要由轴及联轴器之间相互连接组成动力传动系统，动力连接结构常见的有传动轴、转子连接、套齿连接、端齿联接等；承载连接结构主要是指金属结构构件或部件之间的互相连接，金属结构连接常用焊缝连接、螺栓连接、铆钉连接、胶接等。

结构连接件自然环境试验研究现状

3.1 力学-环境综合因素分析

    近年来，随着我国民用飞机研制的显著进步，飞机在恶劣环境地区飞行工作也不断拓展，如恶劣海洋环境，与内陆相比，南海、远海等具有独特的极限和综合环境特点，具有典型的高温、高湿、高盐雾、强降雨的热带海洋性气候特征。飞机在使用过程中不可避免会受到力学载荷-海洋环境综合作用，不仅会加快基体金属腐蚀速度，也会破坏结构防护体系。

      如图1为飞机典型承载结构连接件在恶劣海洋环境下的腐蚀情况图，可以发现复杂的承载连接结构在长期服役过程中，由于受到材料电偶序、极化特性、阴阳极接触面积、阴阳极距离等电偶腐蚀要素及应力载荷、工艺因素的影响，加之恶劣的严酷环境作用，会导致装备结构件发生更加严重的腐蚀失效现象，进而引起机体结构性能的丧失。