前言

飛機結構載荷/環境譜既是進行飛機結構疲勞/耐久性/損傷容限設計、分析、試驗和評定的基礎和輸入，又是確定飛機結構使用壽命和飛機延壽的主要依據。載荷/環境譜編制貫穿于飛機結構設計、研制、定型和使用的全壽命過程，對飛機型號定壽和延壽起著非常重要的作用。

新中國成立以來，我國的航空工業走過了一條從仿制到自行設計的道路。20世紀80年代以前，國內服役的飛機，軍用飛機大部分都是仿制的，小部分是外購的，還有一部分是國外飛機的改型設計；民用飛機則全是外購的。無論是哪種類型的飛機，當時大部分都是20世紀50年代至60年代按靜強度準則設計的，沒有使用壽命指標；即使少部分按安全壽命準則設計的國外進口飛機，也只有一個總的使用壽命指標，沒有具體的相關資料，而這些當時服役的飛機，有的已出現各種問題，如局部裂紋、部分構件功能失效等；有的已飛行幾千飛行小時，人們對這些飛機能夠飛行多長時間一片茫然，即使少數有使用壽命指標的服役飛機，由于缺少相關資料，對于何時檢修，如何檢修，是否可延壽等心中無數。諸如此類問題，歸結到一點就是亟待解決這些服役飛機的定壽延壽問題。

20世紀50年代末期，我國著手開始自行設計飛機，剛開始仍然是按靜強度設計準則來設計的（如強5、殲8等）。到了70年代開始考慮疲勞強度，增加了安全壽命設計準則（如殲轟7等）。即使一開始按靜強度設計的飛機，到后來也進行了疲勞補課。因此，我國自行設計的飛機都存在一個飛機定壽問題。

無論是我國當時仿制的飛機，還是自行設計的飛機，都要確定飛機結構的使用壽命。要定壽，首先就要解決載荷譜問題。載荷譜如何實測？要編制什么樣的載荷譜？如何編制實測載荷譜和設計使用載荷譜？如何用載荷譜進行疲勞/耐久性/損傷容限試驗和分析？這些問題都亟待解決。

為了解決上述問題，20世紀60年代，中國飛行試驗研究院（簡稱試飛院）和空軍航空裝備研究所（原空一所）在國內率先開展了飛機載荷譜飛行試驗實測和編制技術研究。從70年代開始，在航空工業部門和使用部門的共同領導和組織下，我國各種服役飛機陸續開展了載荷譜實測和編制工作，各設計單位也著手開展了自行設計飛機的設計使用載荷譜編制工作。到目前為止，幾乎所有服役過的和現役的飛機及新設計的飛機都開展過載荷譜實測和編譜工作，其中，我國飛機設計使用載荷譜的編制基本上始于20世紀70年代中后期，比飛機實測載荷譜的編制稍晚一些。40多年來，國內各有關機種用所編制的使用載荷譜（包括實測載荷譜和設計使用載荷譜）去進行疲勞（耐久性）/損傷容限試驗和分析，解決了這些服役飛機的定壽延壽問題。

為了滿足當時我國飛機自行設計和研制的要求，也為了配合當時眾多服役飛機型號定壽延壽工作，20世紀70年代末到21世紀初的20多年期間，在當時航空工業主管部門的領導、組織和協調下，由試飛院牽頭，集中當時國內飛機強度專家和工程技術人員，開展了飛機強度規范研究工作，項目名稱簡稱為“ASST系統工程”。涉及飛機結構靜、動、疲、熱四大載荷和強度專業，飛機載荷/環境譜專題研究是其中一項重要研究內容。

飛機載荷/環境譜專題研究大部分課題都是結合當時的型號飛機定壽延壽開展的，取得了大量研究成果，這些研究成果既解決了當時國內眾多飛機載荷譜實測、編制和飛機定壽延壽中的重大技術問題，又為飛機強度規范的制定和規范的執行提供了依據。

本書是在40多年來國內飛機結構壽命和載荷/環境譜預研及型號應用成果的基礎上，以國軍標《軍用飛機結構完整性大綱》和《軍用飛機結構強度規范》等為依據，吸收國內外相關先進技術，加以歸納、總結和提高撰寫而成。本書在全面敘述飛機結構載荷/環境譜有關內容的基礎上，主要闡述飛機結構載荷/環境譜編制方面的內容，而重點放在飛機結構使用載荷譜的編制方面。

本書共分15章，第1章～第6章主要敘述飛機結構載荷/環境譜的基本概念、基礎知識、基本原理及與飛機載荷/環境譜密切相關的問題，包括飛機結構設計、結構完整性、結構使用壽命、飛機使用方法、飛機疲勞載荷/環境和疲勞載荷統計分析基礎等。這些內容是飛機載荷/環境譜研究、實測和編制的基礎和依據。第7章主要闡述飛機載荷譜編制的基本方法和實施步驟，這些內容是飛機載荷譜編制的共性問題。第8章～第13章主要闡述飛機設計使用載荷譜編制方法、飛機實測載荷譜編制方法、飛機各主要部件載荷譜實測和編制有關內容及飛機環境譜和載荷—環境譜編制方法，這些內容涉及飛機各種不同載荷譜及環境譜編制的個性問題。第14章～第15章主要是前面各章有關疲勞載荷內容的進一步深化、擴展、總結和提高，其中有的內容具有一定的探索性。

在上述15章中，無論是與飛機載荷/環境譜密切相關的內容，還是飛機載荷/環境譜本身的內容，甚至是飛機載荷/環境譜編制方面的內容，都側重于盡可能準確敘述有關領域和內容的基本概念、基本原理和基本方法，并力求找出這些領域和內容之間的內在聯系和本身的規律性東西。至于各項技術內容和工作項目的具體做法、實施步驟和相關的技術細節，本書主要是給出基本思路和要點，詳細內容讀者可查閱有關的技術指南、手冊、專題研究報告、技術報告、作業文件和程序文件等技術資料。

本書主要供從事飛機結構設計、分析、試驗和使用的工程技術人員及飛機結構壽命研究的科研人員使用，特別適用于飛機結構載荷/環境譜研究、實測和編制的科研和工程技術人員。對從事其他機械裝備結構設計、分析、試驗、使用的工程技術人員和航空及其他理工科院校相關專業師生也有參考價值。

本書由蔣祖國主筆，第1章～第4章、第7章～第9章、第13章、第15章由蔣祖國撰寫，第5章、第6章由蔣祖國、田丁栓、周占廷共同撰寫，第10章、第11章由田丁栓撰寫，第12章、第14章由周占廷撰寫，最后由蔣祖國統編定稿。

本書是國家科學技術學術著作出版基金資助項目（項目編號：2010-E-072），國家科學技術學術著作出版基金委員會、電子工業出版社和作者所在的中國飛行試驗研究院給予了大力支持和幫助。在本書撰寫過程中得到了有關領導和國內同行的大力支持和幫助，我國著名飛機設計專家、中國科學院和中國工程院顧誦芬院士在百忙之中審閱了本書相關內容并親筆作序；北京航空航天大學劉文珽教授、中國飛行試驗研究院周自全研究員審讀了本書內容，提出了寶貴意見；李俊、湯阿妮、楊建忠、趙華、原正庭、舒成輝等為本書提供了部分素材；來寧等自始至終進行了稿件打印和修改；電子工業出版社為本書的出版付出了艱辛的勞動，在此一并表示衷心感謝。

由于作者水平和經歷所限，時間倉促，書中難免有錯誤和不當之處，敬請各位專家和工程技術人員提出寶貴意見。

作者

2012年4月