民用飞机货舱门与门框方案综述

洪增辉

【摘 要】货舱门及其大开口补强设计是民用飞机机身结构设计的重点和难点之一。根据民机不同区域货舱的特点，介绍了机身上两种不同的货舱门与门框结构的设计思路，阐述了两者的典型结构形式，可供结构工程师在货舱门与门框结构方案选型提供一定的借鉴意义。

【关键词】货舱门；门框；开口加强

中图分类号： V242 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）19-0240-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.19.109

Introduction of Cargo Door and Door Surrounding Structures of the Civil Aircraft

HONG Zeng-hui

（Shanghai Aircraft Design and Research Institute，Shanghai 201210，China）

【Abstract】The cargo door and door surrounding structures design is one of the key points and difficulties in the design of the fuselage structures of civil aircraft.According to the characteristics of the cargo compartments in different areas of the civil aircraft，the design ideas of two different cargo door and door surrounding structures on the fuselage are introduced.The typical structural forms of the two are described，which provides structure engineers reference and guidance in the selection of cargo door and door surrounding structures design.

【Key words】Cargo door；Door surrounding structures；Structure strengthen

0 引言

為满足旅客随身货物运输需求，大型民用飞机机身不同部位分别设置有集装箱货舱和散货舱。因此机身上有不同大小、形状、功能和承载方式的货舱门及开口，一般在前机身布置有大型货舱门，中后机身往往布置有大型货舱门和散货舱门。

机身大开口后导致机体结构的不连续，破坏结构的完整性，从而导致应力集中、参差弯曲等问题。在民机结构设计中，货舱门及其机身开口加强的设计一直是重点和难点之一。下面介绍两种典型的货舱门/门框设计思路与结构形式。

1 剪力式货舱门/门框设计

该类型货舱门优先布置于机身等直段，机身开口较大，以满足集装箱装载要求。为充分利用舱内空间同时减少装载过程中碰撞损伤，舱门选用外开式，但因货舱门较大无法仅靠人力实现开关，故需采用一套复杂的辅助机构。

门上缘与门框上槛梁采用琴键铰链连接，门下缘与门框下槛梁采用锁勾接头连接。当舱门开启时，利用液压系统辅助机构驱动货舱门绕着琴键铰链内部的轴销转动外翻实现向外打开到指定位置并固定。当舱门关闭时，门上的锁勾咬紧门框的锁勾接头，并通过舱门信号指示器检测到上锁到位以确保安全。

门框采用“井”字型加强结构，开口四周由加强边框与上下组合槛梁组成，通过边框传递开口截断的环向载荷，由上下槛梁传递开口截断的纵向载荷，蒙皮开口区域附近在适当加厚，尤其是开口的四个角部区域，以减少局部应力集中。在飞行过程中，增压舱气密载荷作用下使得货舱门参与部分全机环向传载，门框上部需采用加强短框，货舱门采用横梁较弱而环向框较强，以综合利用提升结构效率。

2 堵塞式货舱门/门框设计

散货舱门位于机身后部收缩段，该区域用于散件货物的存放和运输。不同于集装箱装载区的货舱门，其机身开口相对较小。机身收缩段外形曲面较为复杂，为避免结构复杂性和减少成本考虑，散货舱门选用内开式，故难免占用部分存储空间，但结构形式相对简单，一般无需设置复杂的辅助机构，仅靠人力就能实现正常开关。

舱门边框上布置有一定数量的触块，同时在门框开口两侧边框上相应设置有相同数量的止动块。货舱门上部通过两根铰链臂与门框连接，同时在客舱地板横梁上布置有两个挂钩辅助点。当门开启时，货舱门由铰链臂带动向舱内上翻转至指定位置时触动门上挂钩将门锁止固定。当门关闭时，门上多个止动钉和门框对应的止动块接触，对货舱门限位以防止舱门在增压时向外打开。

门框也采用“井”字型加强结构，门框开口四周由加强边框与上下槛梁组成，通过边框传递开口截断的环向载荷，由上下槛梁传递开口截断的纵向载荷，蒙皮开口区域附近在适当加厚，尤其是开口的四个角部区域，以减少局部应力集中。飞行过程中气密压差载荷作用于舱门上，门通过止动块传载使得机身开口处边框受弯严重，同时由于止动块相对于边框存在一定偏心，引起边框局部受扭，设计时门框两侧可设置辅助加强框，同蒙皮一起形成盒装结构以承扭，散货舱门横梁设计较强而环向框较弱。

3 结论

针对民用飞机机身不同区域货舱的功能需求和设计要求，分别介绍了机身上剪力式与堵塞式两种不同形式的货舱门与门框的设计思路，阐述了其各自典型的结构形式和设计特点，可供结构工程师在民机货舱门与门框概念设计与结构方案选型权衡分析时参考。

【参考文献】

[1]飞机设计手册总编委会.飞机设计手册第10册[M].北京：航空工业出版社.2000.

[2]牛春匀.实用飞机结构工程设计[M].北京：航空工业出版社.2008.