2.2.6 飞机结构设计与载荷/环境谱

从新机型研制的过程来说，飞机结构设计是将飞机机体构思变成产品实体的技术文件的拟定。飞机结构设计之前，结构设计人员必须首先知道结构设计所必须的一些原始条件，而飞机的载荷和环境就是其中最重要的原始条件之一。

其实，任何一种设计思想的飞机结构设计，载荷和环境都是飞机结构设计的前提条件和基本输入，并且获取和确定飞机结构载荷和环境也是飞机结构设计的一项重要内容。

现从飞机结构设计中载荷和强度之间的关系来作进一步分析。我们知道，飞机结构强度计算、分析和校核是飞机结构设计的一项重要内容。从传统的强度概念来说，飞机结构强度是指在严重受载情况下，飞机机体抵抗破坏的能力。传统强度一般包括静强度、动强度、疲劳强度和热强度。从现代飞机设计思想来说，耐久性和损伤容限也纳入结构强度范畴，只不过两者不属于传统强度概念，而是属于以断裂力学为基础的断裂强度范畴。广义强度包括传统强度和断裂强度，刚度也可纳入广义强度范畴。

不管是传统强度或广义强度，飞机载荷和环境是飞机结构强度计算和强度校核的基本输入，也是飞机结构强度是否满足飞机结构设计要求的最重要条件，这也可以从图2-3中的飞机结构可靠性设计基本流程中看出。从该图可知，在飞机结构设计过程中，根据载荷、环境和材料基本输入数据，来初步确定飞机结构型式和结构尺寸，与此同时进行结构应力分析和强度计算以及各构件的可靠度计算，如果满足设计要求就输出，如果不满足，重新更改结构型式和结构尺寸，并再进行相应的应力分析和强度校核，直到满足设计要求为止，这是一个反复迭代的过程。

对于安全寿命设计、耐久性设计、损伤容限设计以及2.2.5节叙述的抗腐蚀疲劳设计来说，载荷/环境谱与飞机结构设计的关系就更直接更密切了。载荷/环境谱不仅是飞机结构设计的前提条件和基本输入，编制载荷/环境谱还是飞机结构设计的重要组成部分。从图2-4的飞机结构抗腐蚀疲劳设计基本方法框架可以看出，飞机结构抗腐蚀疲劳设计主要由四大部分组成：编谱、分析、试验和腐蚀防护，而其中的编制载荷/环境就成为第一大重要组成部分，由此可见载荷/环境谱在飞机结构设计中的地位和作用。