1.5 飛機載荷/環境譜的歷史發展

既然載荷/環境譜對飛機結構定壽和延壽如此重要，那究竟需要編制什么樣的載荷/環境譜呢？從確定飛機結構使用壽命的要求來說，需要編制能真實反映飛機實際使用情況的復雜的載荷/環境譜。不過，編制載荷/環境譜與人們對飛機疲勞問題的認識能力、與飛機設計準則的選擇，以及與社會的整個科學技術發展水平密切相關。隨著人們認識能力的不斷深化和社會整個科學技術發展水平的不斷提高，載荷/環境譜的研究、編制和試驗經歷了一個由淺入深、由簡到繁、由低級到高級的發展過程。就載荷譜而言，在20世紀40年代至50年代，人們用最簡單的常幅載荷譜來進行疲勞試驗和壽命估算；到50年代至60年代，發展到用程序塊載荷譜；而從70年代至今，在飛機疲勞/耐久性/損傷容限試驗和疲勞/斷裂分析中，廣泛應用能模擬飛機使用載荷歷程的飛—續—飛載荷譜。從20世紀70年代開始，逐步考慮腐蝕環境影響，提出了編制載荷/環境譜要求。

不同的設計準則需要編制不同類型的載荷/環境譜。飛機結構設計經歷了靜強度設計、安全壽命設計、損傷容限設計和耐久性設計這樣幾個發展階段。靜強度設計不需要編制載荷譜，早期的安全壽命設計（20世紀60年代以前）編制程序塊載荷譜基本上可滿足設計要求，也無須編制環境譜。到了70年代以后，安全壽命設計及耐久性設計往往是和損傷容限設計一起考慮的，這時，就需要編飛—續—飛載荷譜來進行試驗和分析，并且還需要編制環境譜來考慮腐蝕環境對飛機使用壽命的影響。進入到21世紀初，又需要分別編制耐久性設計使用載荷譜和損傷容限設計使用載荷譜來進行耐久性/損傷容限試驗和分析，并著重強調了載荷/環境譜對使用壽命的影響。

較詳細回顧這一歷史進程，對今后深入開展該領域的工作或許有所裨益。盡管在20世紀70年代美軍標就提出了編制載荷/環境譜的要求，但國外有關飛機環境譜研究和編制方面的公開資料卻很少，因此，我們將以載荷譜為主來回顧這一歷史進程。

飛—續—飛載荷譜是按一次飛行接著一次飛行所編制的載荷譜。與傳統的程序塊載荷譜相比，飛—續—飛載荷譜的最大優點是它能較好地模擬飛機的使用載荷歷程。用飛—續—飛載荷譜所進行的試驗稱為飛行模擬試驗。下面以飛—續—飛載荷譜為線索來回顧國外飛機載荷譜研究、編制和試驗的歷史進程。