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2025年第1期民用飞机设计与研究2025No.1

总第156期CivilAircraftDesignResearchSumNo.156

myfj_sadri@163.com(021

D0I:10.3969/j.issn.1674-98040006

民机抗爆结构设计与仿真分析

杨祥*周文杰尹伟明

（上海飞机设计研究院，上海201210）

摘要：为保证民机航空安全，满足民机抗爆结构设计要求，通过考虑藏匿爆炸物载体尺寸、爆炸物当量等重要因素，提出了

民用飞机抗爆结构设计通用技术要求，基于商用有限元软件建立了抗爆结构仿真分析方案。抗爆结构主材料选用钛合金，爆

炸物当量为100gTNT（三硝基甲苯）,通过数值仿真的手段，分析了不同炸药位置对抗爆罐体的影响，以验证所设计的罐体在

100gTNT当量爆炸载荷作用下罐体结构的完整性。同时，为达到定向破坏定向释放爆炸能量且机体结构损伤范围可控的目

的，验证了所设计的抗爆结构冲击端头剪断剪切销并顺利飞出罐体的可靠性，为民机定向爆破装置设计提供参考。

关键词：民机；抗爆结构设计；定向爆破；仿真分析

中图分类号：V223文献标识码：AOSID:

0引信较晚。朱铮[5]和韩璐等人[6]基于定向泄爆思想分

别设计了一种民机客舱便携式定向防爆装置和一

近年来，民用航空业发展迅速，民航客机安全也种聚能泄压民机客舱定向防爆装置，二者均通过将

日益得到关注。截至2022年，共发生超过90起简易

部分爆炸冲击波沿容器开口方向导向飞机客舱外

爆炸装置（IED）袭击飞机事件，造成超过2551人死部以保护舱内结构和乘客的安全，具有结构简单、

亡1。2008年11月28日，美国联邦航空局颁布了25-

操作方便、抗爆炸能量强等优点。然而上述泄爆容

127修正案[2],要求制造商针对最大合格审定客座量器使用时，由于冲击波直接作用于机身壁板，若药

量过大，容易造成泄爆位置破口尺寸过大，影响飞

大于60或起飞总重超过100000b（45359kg)的飞机，

必须设计一个“最小风险炸弹位置[3)(leastriskbomblo-机结构整体完整性[7]。刘宗兴等[8]在上述定向泄爆

cation,简称LRBL)”。用于放置可疑爆炸物,应对可能容器基础上研究了机身壁板在爆炸载荷下的动态

发生的爆炸袭击事件，以最大限度地保护飞机的关键响应，计算了爆炸物当量、爆炸冲击距离以及爆炸

结构和系统。中国民用航空局(CAAC)在CCARPart冲击位置对机身壁板动态响应及破坏模式的影响。

121[4]中对LRBL提出了相关要求。在设计LRBL时，本研究通过考虑藏匿爆炸物载体尺寸、爆炸物

应当考虑到包括碎片被吸入发动机及损伤乘员在内当量等重要要素，以钛合金为抗爆结构主材料，开

的次生影响，当飞行中发现可疑装置时，可以使用抗展结构设计，实现在爆炸物爆炸载荷作用下抗爆结

爆容器来降低爆炸的影响。目前国内针对最小风险构的完整性，进而保证飞机安全。

炸弹位置的适航要求的研究、符合性方法和验证技术

1爆炸装置尺寸、爆炸物当量研究

的研究还处于起步阶段，这一领域的研究不足对于民

用飞机研制、适航取证和安全保障都是一大障碍。1.1爆炸装置尺寸

相比于国外，国内对机身结构防护的研究起步在近年来发生的真实爆炸事故中，爆炸装置有极

收稿日期：20