飞艇吊舱的综合优化设计.pdf

　６０　　　　　　　　　飞艇吊舱的综合优化设计　　飞艇吊舱的综合优化设计　　　　　单杭英，杨忠清，孙中涛，张海黎　　　　　　　　　（１南京航空航天大学无人机研究院，南京２１００１６；２．驻南京地区军事代表室，南京２１０００７）　　　　　　　　　　　摘要：通过对飞艇吊舱外挂结构特性的分析，以吊舱重量轻和制造成本低为设计目标，在对材料选取、结构布局和结构细　节设计等方面进行综合优化设计。并通过有限元分析和静力试验对优化后的舱体结构进行静强度、刚度验证。计算及试验结　　　　果表明飞艇吊舱满足强度、刚度设计要求，结构重量比予定重量节省１０％，从而可以增加有效任务栽荷或减少浮囊体积。　　　　　　　关键词：飞艇吊舱；外挂；优化设计；强度；刚度　　中图分类号：ＴＢ３３２；Ｖ２１４．８　　文献标识码：Ａ　——　文章编号：１００３０９９９（２０１３）０ｌ一００６００６　　　　飞艇是带有动力推进装置的浮空器，具有空中　　　　　悬停能力、节省能源、续航时间长、航程远、有效载重　　　量大等优点。在军事上可用于军事侦查、情报收集、　　　　　　　　　安装通信设备、作战指挥等，在民用上可以用于洪　　　　　　　水、冰雪、地震以及气象方面的资料收集，有良好的　军民应用前景¨　　　　　　。飞艇主要由艇体、动力装置、尾　　　　翼和吊舱组成，艇体的气囊内充比空气密度小的氢　　气或氦气，飞艇依靠浮力浮在空中，动力装置用来推　　　　　　进飞艇，尾翼用来起稳定、控制作用和改变飞行方　　　向，吊舱用来载人、设备和货物。文献［５～９］对艇　　　体气袁材料及性能作相关研究，而关于飞艇吊舱的　　　　文献很鲜见。吊舱是飞艇的重要组成部分，是飞艇　　　　　完成功能任务的平台。吊舱的设计要求是在保证　　　　　　　　　　　强度、刚度满足要求下，重量尽量轻，从而可以增　　　　　　　　加有效任务载荷或减少浮囊体积，并且要求制造　　成本低。　　　　通过对飞艇吊舱外挂结构特性的分析，以吊舱　　　　重量轻和制造成本低为设计目标，在对材料选取、结　　构布局和结构细节设计等方面进行综合优化设计。　　并通过有限元分析和静力试验对优化后的舱体结构　　进行静强度、刚度验证。　　　ｌ吊舱结构特性　　　　　１．１吊舱概况　　吊舱外形采用倒梯形，吊舱上沿与气囊的弧面一　　　　致并贴紧，最后在吊舱ｌ亏气囊的结合处，气囊用带　Ｒ的防水布通过尼龙搭扣连接均匀过渡到吊舱。外　　　　　　观如图１所示。吊舱总长７０２４ｍｍ，高２１７５ｒａｍ，底　　　部宽１４９７ｍｍ，顶部宽２３８５ｍｍ。　　　　图１吊舱三维造型　　　　　　Ｆｉｇ．１Ａｉｒｓｈｉｐｐｏｄ３－Ｄｍｏｄｅｌ　　　　　　吊舱内布置４个舱：驾驶舱、客舱、设备舱和油　　　箱舱。客舱设６个乘客座位和１个卫生间。吊舱设　　　　置侧舱门、客舱与设备舱问的隔离门、后舱门及卫生　　　间的门。吊舱共１４个窗，其中驾驶舱的窗及客舱的　　　　前２个窗是活动窗（便于航拍时可拆卸活动椅子），　其余均为固定窗。　　１．２结构特性分析　　　吊舱是外挂在气囊骨架上，受力特点与飞行器、　　　导弹等自身平衡结构有明显的区别。舱体结构顶部　　　外挂在由气囊骨架提供的支撑点上，结构需在顶部　　　布置一纵向主结构ｚ１，保证顶部纵向刚度和足够的　　　抗弯能力。吊舱是飞艇完成功能任务的平台，装载　　　　乘客、任务设备、油箱等，是体积较大的三维立体空　　　　　　　间等。所以需在３处外挂位置伸出３个横向主结　　　　　构，吊住为安装任务设备而布置的纵向主结构ｚ２。　　　横向主结构保证横向刚度，并且需把从纵向主结构　　　　ｚ２处传来的力顺利地传到支撑点上。纵向主结构　　　　ｚ２不仅要承受乘客、任务设备、油箱传递的集中载　　　　荷，还要有足够的抗弯能力，将集中载荷传递到横向　　　　　主结构上。因此舱体结构由纵向主结构ｚ１、ｚ２和横　　—　收稿｝ｊ期：２０ｌ２－０３２７　　—　金项目：南京航空航天大学横向课题（６００１２６５００１）　　　　　　作青筋介：单伉英（１９７８．），女，博士，助理研究员，主要从事复合材料结构设计。　　　ＦＲＰ／ＣＭ２０１３．Ｎｏ．１　　　２０１３年第１期　　　　　　　玻璃钢／复合材料　６１　　　　　向主结构Ｈｌ、Ｈ２、Ｈ３组成的骨架来承担大部分吊　　　　舱载荷。即舱体内载荷根据就近原则通过纵向主结　　　构直接或通过纵向主结构传到横向主结构间接传到　与支撑点相连接的外挂接头上（受力原理图见图２）。　支撑点１　支撑点２　支捧点３　　　　图２吊舱骨架受力图　　　　　　　　Ｆｉｇ．２Ａｉｒｓｈｉｐｐｏｄｆｆａｍｅｗｏ￣ｂｅａｒｉｎｇｆｏｒｃｅｃｈａｒｔ　　２综合优化设计　　　２．１材料选取　　　航空航天四大结构材料分别是钢、铝、钛和复合　材料。其中钢比重偏大、钛价格贵，不作考虑。复合　　　　材料中常用的是玻璃钢和碳纤维，其中碳纤维价格　　　　　比较贵，而玻璃钢及玻璃钢蜂窝夹层结构以其造价　　　　低廉、力学性能良好等优点在很多军工、民用产品中　…　得到应用。　　　　吊舱体积较大，舱体结构表面积达５８．６８ｍ，其　　　　　　　　　中吊舱壁板面积为３２．３７ｍ。以吊舱壁板结构为　　　　　例，分别以铝、玻璃钢、玻璃钢蜂窝夹层结构为壁板　　　　　　　结构材料，对其重量和性能进行比较，比较结果见　　表１　　　　表１材料比较　　　　　Ｔａｂｌｅ１Ｍａｔｅｒｉａｌｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　　　　从表１中可看出，玻璃钢蜂窝夹层结构壁板减　　　重效果明显，抗弯性能好，故玻璃钢蜂窝夹层结构是　吊舱壁板材料的首选。　横向结构可选用航空层板或玻璃钢板拼接而成　　　的组合结构，或是厚铝板机加成型的金属框，或是铝　型材铆接组装的金属框。复合材料组合结构可根据　　吊舱截面形状直接下料，用胶接方法拼装成整体结　　　构后二次胶接在吊舱壁板上，组合结构的缘条和腹　板截面尺寸可根据应力水平决定。机加框不仅要浪　　费整块的厚铝板，并且保证加工过程或加工之后结　　　≥　构不变形，需要最小的结构加工厚度（艿３ｍｍ），按　　横向结构与壁板结构等强度设计原则，机加金属框　　　强度富裕大。铆接组装框需根据吊舱截面形状的钣　　　　金成型型材，在装配型架上进行机械铆接组装。从　　　　上面分析可看出，复合材料横向组合结构有明显的　制造成本和减重效果好的优势。　　　　　从工艺制造上看，吊舱壁板分两半凹模一体化　　　　　成型，外表面平整，模具即可用作成形模，也可作为　　　　吊舱的装配工装，节省了整套的吊舱装配工装，节约　　　　制造成本。与金属结构相比结构重量、机械装配工　　作量和制造成本上都有明显的优势。　　２．２舱体结构布局　　　　　从图２可看出，舱体内上部载荷通过纵向主结　　　　构ｚ１直接传到支撑点上，下部载荷通过纵向主结构　　　　ｚ２传到横向主结构上再传到支撑点上。上部载荷　　　　传力路径比下部载荷短，所以设备任务载荷首选安　　　　装于顶部。吊舱受力主结构由纵向主结构ｚ１、ｚ２和　　　横向主结构Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３组成。舱体结构主要包括：　　　　吊舱壁板、由加强框及普通框等组成的横向主结构、　由吊舱顶部结构及地板结构组成的纵向主结构。　　　在与气囊悬挂接头相应的横向主结构上布置了　　　　３个加强框，即１、５和８框。为纵向主结构提供支点　　　　及吊舱功能需求，吊舱横向结构总共布置８个整框　　　　及２个半框。在舱内隔离门相应的位置布置了２和　　　７框；与发动机安装架对接的位置布置了加强框，分　　　　　　　　别是８Ａ框和８框；３、４和６框及半框的９框为普　　通框。　　　吊舱顶部与气囊的弧面一致，形成一曲顶，从工　　　　艺制造性和增加吊舱顶部刚度的角度考虑，在距地　　　　　板１７００ｍｍ高度处增加一平顶，平顶与吊舱壁板一　　　体化成型。在平顶与曲顶之间沿纵向和横向分别布　置了纵向蜂窝夹层结构加强筋。选用蜂窝夹层结构　　　　　　　的平顶、曲顶以及纵向和横向加强筋的纵向主结构　　　　　ｚ１不仅轻质高效、参与总体受力，并且使得吊舱顶　部的刚度得到保证。　　　纵向主结构Ｚ２是吊舱结构的重要组成部分，承　　　　　　担了大部分吊舱载荷。吊舱内的乘客（移动的集中　　　　　载荷）、两侧的发动机传给吊舱的力、油箱及较大的　　　　任务设备载荷都通过纵向主结构ｚ２传到横向主结　　　构上，再问接传递到支撑点上。纵向主结构ｚ２由吊　舱地板及支撑地板的支撑板组成。吊舱地板采用航　　　　空层板，直接胶接在支撑板上。支撑板由纵横相交　　　　的蜂窝夹层结构组成，直接胶接在吊舱壁板的内侧　　壁板上。由支撑板及地板组成的纵向主结构ｚ２承　　　受任务设备、乘客和发动机等的集中载荷，承担吊舱　　　ＦＲＰ／ＣＭ２０１３．Ｎｏ．１　６２　　　飞艇吊舱的综合优化设计　　　　纵向弯距，保证吊舱的纵向整体刚度。　　２．３结构细节设计　　在确定了舱体主结构设计方案后，结构细节设　　　计也是设计成功的关键。因吊舱结构功能需要，需　　　　在壁板上开很多的大开口，大开口严重削弱壁板的　　　　　　整体刚度和局部刚度，并且造成传力路线不连续。　　如何用最少的代价将削弱的强度和刚度补偿，是设　　　　计必须考虑的问题。为此在壁板内侧沿纵向布置了　　　　３条泡沫夹芯帽形加强筋，其一加强筋绕吊舱底部　　　　截面拐弯处内壁一周；其二、三泡沫加强筋分别布置　　　　　在靠近窗户的上下；并且在吊舱其它大开口处、拐角　处也分别布置了泡沫加强筋。泡沫夹芯帽形加筋结　　　　构形式见图３。吊舱横向结构及纵向泡沫加强筋结　　构示意见图４。　　　　　　图３泡沫筋断面结构示意图　　　　　　　Ｆｉｇ．３Ｆｏａｍｒｉｂｓｓｅｃｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｈａｒｔ　　　　　　　图４吊舱横向结构与及纵向筋结构不意图　　　　　　　　　Ｆｉｇ．４Ａｉｒｓｈｉｐｐｏｄｔｒａｎｓｖｅｒｓａｌａｎｄｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｈａｒｔ　　结构上使用加筋条可以有效提高结构刚度和稳　　　　　　　　　定性。相比其它的结构，泡沫夹芯帽形加筋结　　　　构承受组合外载的性能优良，在复杂应力状态下　　　具有很高的结构效率。由于泡沫密度轻，在有效提　　　　高结构的抗失稳能力和抗弯能力的同时，起到减重　　　的目的。　　　从图４中可看出纵横加强筋之间、纵横加强筋　　　与框板相互连接，不仅能补偿壁板削弱的整体刚度　　和局部刚度，并且使传力路线连续。　　３静强度校核　　对于飞行速度低（Ｍ＜０．３）的飞行器，结构设计　　基本按照静强度要求进行，气弹及颤振等不作考虑。　　所以吊舱按照静强度校核。　　　　Ｆ】ＣＭ囊２０１３，Ｎ０ｉ１　　３．１有限元模型　　　　计算采用有限元法，利用成熟的工程软件ＰＡＴ．　　ＲＡＮ／ＭＳＣ、ＮＡＳＴＲＡＮ／ＭＳＣ进行计算。　　　　　　计算模形中采用三种元素，框缘、纵向加强筋、　　　门框等采用梁元，左右吊舱底部合模连接处用杆元，　　壁板采用壳元，有四边形和三角形两种。　　　因为蜂窝的拉压模量很小，在计算建模中可以　忽略蜂窝的贡献。　　３．２材料力学性能　　吊舱材料的力学性能见表２。　　　表２材料性能　　　　　Ｔａｂｌｅ２Ｍａｔｅｒｉａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　　　　　　　　　　　　　　　　　注：表中１６６为高强玻璃布层压板的压缩强度极限。　　　３．３载荷　　　　飞艇最大飞行速度是９０公里／小时，其气动载　　　　荷与惯性载荷及发动机传递的集中力相比在数值上　　　只是个小量，所以吊舱在静强度校核时，其气动载荷　　忽略不计，只考虑惯性载荷及发动机传递的集中力。　　　３．３．１惯性载荷　　　吊舱壳体重量根据它的重量、重心，按梯形分布　　分配到各框切面（ＧＩＩ），内部任务设备重量按杠杆　　比分配到地板上（ＧＩ）。　　惯性载荷的计算：　　Ｐ＝Ｇ１Ｉ×　凡ｘｆ　Ｐ，＝ＧＩ×ｎ×　ｒ　　Ｐ：Ｐ１＋Ｐ２　　　其中，ｎ＝１．５为设计过载．－厂＝１．５为安全系数；　　　　　Ｐ加载在吊舱壳体上；Ｐ：加载在地板上；Ｐ为设计　载荷。　　３．３．２发动机传给吊舱的力　　　　发动机是安装在吊舱两侧的发动机安装架上　　　　　的，通过接头与吊舱８框和８半框接头连接。两台　　发动机总推力为：　　２０９７Ｘ２：４１９４Ｎ（巡航状态）一　　台发动机的惯性力：　　Ｐ＝１５８２Ｎ　　限制扭矩：　Ｍｙ＝２５４．４Ｎ。ｍ　　　飞艇吊舱的综合优化设计　　　表３试验程序表　　　　　Ｔａｂｌｅ３Ｔｅｓｔｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　　　　　　　注：１．试验载荷指施加的载荷与设计载荷的百分比；２．观察指　　　　　　试验人员目测、听响吊舱有无异常现象。　　　　４．３试验结果　　试验时，载荷按常规分级施加。第一次加载到　　　　　　１５％，然后从１５％加载到３０％，然后卸载到１５％检　　　查舱体，此时舱体无任何异常，从１５％逐级加载到　　　　　　　６７％，每级保载６０秒，此过程中无任何响声，无任何　　　异常现象，试验结束后卸载，试验前标定的水平基准　　点恢复至初始位置，舱体无损伤。　　试验中测量的各点垂直方向位移结果见表４。　　　表４位移测量结果　　　　　　Ｔａｂｌｅ４Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔ　　　　　　　注：发动机安装架测量点的垂直方向位移包含自身任务设备引　　起的垂直方向位移。　　　发动机安装架由型材焊接而成，发动机安装在　　　其上面。通过静力计算得出，发动机安装架上的测　　　　　　　　　　量点由于发动机惯性载荷引起的垂直方向位移　　为０．９５ｍｍ。　故吊舱在使用载荷作用下，试验测得的有效发　　动机安装架的垂直方向位移为３．０５ｍｍ。　　　　　　　静力计算结果得出在设计载荷作用下８框、８　　　Ｆｆ硅，／ＣＭｌｌ２０１３．Ｎｏ．１　　　　半框之间的吊舱底部ｚ方向的变形为５．０６ｍｍ，可　　转换为使用载荷作用下的变形为３．３７ｍｍ。发动机　　　　安装架安装在吊舱的８框、８半框上，计算位移结果　　　可近似地与试验结果作比较，比较结果显示误差在　１０％以内。　　静力试验结果表明吊舱结构满足强度、刚度设　　　计要求，吊舱静力试验结果与计算结果较为吻合。　　　５结论　　　　本文针对飞艇吊舱外挂结构特性，以吊舱重量　　　　轻和制造成本低为设计目标，在对材料选取、结构布　　局和结构细节设计等方面进行综合优化设计。并通　过有限元分析和静力试验对优化后的舱体结构进行　　　　静强度、刚度验证。计算及试验结果表明飞艇吊舱　　　　满足强度、刚度设计要求，结构重量比予定重量节省　　１０％，从而可以增加有效任务载荷或减少浮囊体积。　　希望能给予同行一定的参考借鉴。　参考文献　　　　　　［１］兰俊杰，任寿亭等．飞艇的信息战应用研究［Ｊ］航天电子对抗，　２００７，２３（２）：２２－２５．　　　　　　［２］冯建荣．飞艇技术及市场应用初探［Ｊ］．航空科学技术，２００８，—　４：１２１４．　　　—　［３］曲东才．飞艇研制及发展［Ｊ］．航空科学技术，２００５，２：２０２３．　　　　［４］葛强林，葛强胜．飞艇在执行多样化军事任务中的作用［Ｊ］．国　　　防交通工程与技术，２０１１，２：４－６．　　［５］王琳，陈跃华，李炜．飞艇囊体材料的研究进展［Ｊ］．产业用纺织　　品，２００８，１０：１－４．　　　　　［６］席俊波．飞艇囊体几何非线性有限元分析［Ｉ）］两安：西－ＩＬ：【业　　大学，２００６．　　　—　［７］Ｎ．Ｂｅｓｓｅｒｔ，０．ＦｒｅｄｅｒｉｃｈＮｏｎｌｉｎｅａｒａｉｒｓｈｉｐａｅｒｏｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ［Ｊ］．Ｊｏｕｒ　　　　ｎａＩｏｆＦｌｕｉｄｓａｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅ，２００５，（２１）：７３１－７４２．　　　　　　　［８］ＬＩＵＪｉａｎｍｉｎ，ＬＵＣｈｕａｎｊｉｎｇ，ｅｔａ１．Ｎｕｍｅｒｃａｌｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｎｔｈｅ　　　　　　—　　ａｅｒｏｅｌａｓｔｉｃｂｅｈａｖｉｏｒｏｆａｎａｉｒｓｈｉｐｗｉｔｈｈｕｌｌｆｉｎｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．　　　ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｓ，２０１０，２２（２）：２０７－２１３．　　　　—　［９］ＰｅｔｅｒＦｕｎｋ，ＴｈｏｒｓｔｅｎＬｕｔｚ，ＳｉｅｇｆｒｉｅｄＷａｇｎｅｒ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｉｎｖｅｓｔｉ　　—　　　　　—　ｇａｔｉｏｎｓｏｎｈｕｌｌｆｉｎｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅＬＯｑＴＥａｉｒｓｈｉｐ［Ｊ］．Ａｅｒｏ　　　　ｓｐａｃｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００３，（７）：６０３４５１０．　　　　　　　　　　　　　　［１Ｏ］周祝林．夹层结构复合材料［Ｍ］．机械工程手册，工程材料　　卷，１９９６．　　　　　［１１］航空航天工业部科学技术研究院编．复合材料设计手册［Ｍ］．　　　北京：航空工业出版社，１９９０．２００－２４０　　　　　　　　［１２］胡培，陈秀华．ＰＭＩ泡沫夹心结构在Ａ３８０后压力框Ｅ的应用　　［Ｊ］．航空制造技术，２００９，（１５）：４６４９．　　（下转第３９页）　　　２０１３年第ｌ期　　　　　　　玻璃钢／复合材料　３９　　　　　　　　　　［１１］赵琳，张博明．基于光纤光栅的复合材料动态称重系统研究　　［Ｊ］．玻璃钢／复合材料，２０１０，（５）：４０４３．　　　　　　　　　　　ｆ１２］温立志，张戌社．光纤ＦＢＧ光栅传感测试技术研究及其应用　　　　［Ｊ］．石家庄铁道学院学报，２００４，１７（４）：７１＿７４．　　　　　　［１３］赵海涛，张博明，武湛君，王殿富，戴福洪等．光纤光栅智能复合　　—　材料基础问题研究［Ｊ］．传感器与微系统，２００７，２６（１２）：２７３０．　　　　　　　　　　　　　　［１４］刘德煜．用于应变测量的光纤传感器［Ｊ］．桥梁建设，２００３，　（２）：７０－７２．　［１５］常琦，袁慎芳，苗苗等．基于布拉格光纤光栅的碳纤维壁板损伤　　　监测研究［Ｊ］．中国机械工程，２００９，２０（１）：６４＿６８．　　　　［１６］陈宏伟，李炜．Ｂｒａｇｇ光栅传感器在复合材料加工与检测中的应　　用［Ｊ］．２００９，３（２６）：２６－２８．’　　　　　　　　　’　　　’　　　ＩＥＳＴＩＮＧＡＮＤＡＮＡＬＹＺＩＮＧＥＮＧＥＥＲＩＮＧＰＡＲＡＭＥＴＥＲＳＵＴＨＥＣＯＭＰＵＳｎＥＬＡＭＩＮＡＴＥ　Ⅱ　　　ＵＳＩＮＧＦ；ＥＲＢＲＡＧＧＧＲＡＴＩＮＧ　　—　　　—　ＷＡＮＧＫａｉｇｅ，ＭＥＩＺｈｉｙｕａｎ　　　　　　　　　　（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＮａｖａｌＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅａｎｄＰｏｗｅｒ，ＮａｖａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈａｎ４３００３３，Ｃｈｉｎａ）　　　　　　　　　　　　　—　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍｅｃｈａｎｉｃｓｉｓｂａｓｅｄｏｎａｃｃｕｒａｔｅｍｅａｓｕｒｅ　　　　　　　　　　　　　　　—　ｍｅｎｔｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．ＢｙｍｅａｓｕｒｉｎｇｔｈｅｓｔｒａｉｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅＵ　　　　　　　　　　　　　　ｓｉｎｇｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｅｍｂｅｄｄｅｄｆｉｂｅｒＢｒａｇｇｇｒａｔｉｎｇ（ＦＢＧ），ｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｕｃｈａｓｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｕｌｕｓ　　　　　　　　　　　　　　　　　　—　ａｎｄＰｏｉｓｓｏｎｒａｔｉｏａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｂｙＦＢＧｓｉｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈａｔｏｆｅｘｔｅｎ　　　　　　　　　　　　　　　　　ｓｏｍｅｔｅｒａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｓｔｒａｉｎｇａｕｇｅｓ，ｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙｏｆＦＢＧ．ＴｈｅｎｔｈｅＰｏｉｓｓｏｎｒａｔｉｏｏｆｔｈｅ　　　　　　　　　　　　　　　　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｐｅｃｉｍｅｎｉｓｍｅａｓｕｒｅｄｂｙｅｍｂｅｄｄｅｄｔｒａｎｓｖｅｒｓｅａｎｄｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌＦＢＧｓ，ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｉｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈａｔｏｆ　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｓｔｒａｉｎｇａｕｇｅｓ．ＴｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓｏｆｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔＦＢＧｓｉｓｍｏｒｅｓｅｎｓｉｔｉｖｅａｎｄｓｔｅａｄｙｔｈａｎｓｔｒａｉｎｇａｕｇｅｓ．　　　　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ；ｆｉｂｅｒＢｒａｇｇｇｒａｔｉｎｇ（ＦＢＧ）；ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒ　　（上接第６４页）　　’　’　　　　　　’　　ＳＹ．１ＨＥｌｌＣＯＰＴＩＭＵＭＤＥＳｌＧ０ＩｉＡｌＲＳＨＩＰＰ０Ｄ　—　　　　　—　　—　ＳＨＡＮＨａｎｇｙｉｎｇ，ＹＡＮＧＺｈｏｎｇ－ｑｉｎｇ，ＳＵＮＺｈｏｎｇｔａｏ，ＺＨＡＮＧＨａｉｌｉ　　　　　　　　　　（１．ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＵｎｍａｎｎｅｄＡｉｒｃｒａｆｔ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ＆Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００１６，Ｃｈｉｎａ；　　　　　２．ＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅｏｆｆｉｃｅｏｆＮａｎｊｉｎｇ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００７，Ｃｈｉｎａ）　　　　　　　　　　　　　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｒｏｍｏｕｔ－ｈｕｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｉｒｓｈｉｐｐｏｄ，ｔｈｅｓｌｉｇｈｔｗｅｉｇｈｔａｎｄｔｈｅｃｈｅａｐｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｅｘｐｅｎｓｅｓａｓ　　　　　　　　　　　　　ｄｅｓｉｇｎｏｂｊｅｃｔｉｖｅ，ｓｙｎｔｈｅｔｉｃｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｆｒｏｍｍａｔｅｒｉａｌｃｈｏｉｃｅ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔａｎｄｄｅｔａｉｌ　　　　　　　　　　　　　　　　　ｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｐｏｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｔａｔｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｓｔｉｆｆｎｅｓｓｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈｒｏｕｇｈｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓａｎｄ　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｓｔａｔｉｃｔｅｓｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆａｉｒｓｈｉｐｐｏｄｍｅｅｔｄｅｓｉｇｎｄｅｍａｎｄ，ａｃｔｕａｌｗｅｉｇｈｔｉｓｌｅｓｓ１０％　　　　　　　　　　　　ｔｈａｎｆｉｘｅｄｗｅｉｇｈｔ，ａｎｄｃａｎａｄｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｌｏａｄｏｒｒｅｄｕｃｅｇａｓｂａｇｖｏｌｕｍｅ．　　　　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｉｒｓｈｉｐｐｏｄ；ｏｕｔ－ｈｕｎｇ；ｏｐｔｉｍｕｍｄｅｓｉｇｎ；ｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ　　　　ｉＦＲＰ，穗：Ｎｏ．１