民用飛機(jī)非增壓區(qū)域鋁合金蒙皮常見修理方法

劉慧田++楊清學(xué)

摘 要：本文總結(jié)了民用飛機(jī)非增壓區(qū)鋁合金蒙皮一些常見缺陷的修理方法。

關(guān)鍵詞：民用飛機(jī)；鋁合金蒙皮；修理

0 引言

對于金屬機(jī)身的民用飛機(jī)來說，鋁合金蒙皮的劃傷、裂紋等是飛機(jī)運(yùn)營中最常見的結(jié)構(gòu)損傷形式，為保證飛機(jī)飛行安全，同時(shí)降低維修費(fèi)用，縮短維修周期，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)維修的安全性與經(jīng)濟(jì)性，有必要對飛機(jī)鋁合金蒙皮常見損傷的維修進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。飛機(jī)增壓座艙受到內(nèi)部氣體增壓的影響，受力比較復(fù)雜，下面只討論受力相對簡單的非增壓區(qū)鋁合金蒙皮的修理。

1 點(diǎn)狀損傷

鋁合金蒙皮上所有直徑小于0.25英寸的損傷都視為點(diǎn)狀損傷，如果點(diǎn)狀損傷未穿透蒙皮的鍍層，不需要進(jìn)行修理。對貫穿性的點(diǎn)狀損傷，可鉆掉損傷部位，然后安裝MS20470AD8鉚釘。注意鉚釘孔的邊距應(yīng)≧2D，與其它鉚釘孔的孔距應(yīng)在4D到6D之間（D為鉚釘直徑）。直徑大于0.25英寸的損傷，按裂紋處理。

2 劃傷

未穿透蒙皮鍍層的劃傷不需要修理，穿透蒙皮鍍層的劃傷需進(jìn)行打磨，打磨深度Y允許的最大值按下列原則確定：（1）對框與長桁之間的劃傷，打磨最大深度為0.2T（T為鋁合金蒙皮厚度）。（2）對僅穿過一個(gè)框和一個(gè)長桁，且劃傷的另一端與周邊結(jié)構(gòu)緊固件孔距不小于2D的劃傷，打磨最大深度為0.15T。（3）超出兩個(gè)框的縱向劃傷，打磨最大深度為0.08T。注意打磨的橫截面半徑至少為1英寸，打磨寬度應(yīng)≧30Y，打磨區(qū)域距離最近的緊固件孔距應(yīng)≧2D。見圖1。超出上述范圍的劃傷，按裂紋進(jìn)行安裝加強(qiáng)片修理。

3 裂紋

厚度為0.032到0.090英寸的蒙皮上的裂紋，若裂紋長度小于2英寸，可將裂紋及周邊整個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)的材料切除，用與被修理蒙皮材料相同，并且厚度相同或更厚一級的板材制作圓形加強(qiáng)片。對長度為2到4英寸的裂紋，切除區(qū)域?yàn)榉叫危⑶仪谐糠值乃膫€(gè)角半徑必須大于0.5英寸，然后用與被修理蒙皮材料相同，并且厚度相同或更厚一級的板材制作方形加強(qiáng)片。加強(qiáng)片的制作及安裝見圖2。

所需緊固件數(shù)量N計(jì)算公式如下：

t = 被修理的蒙皮厚度；w =裂紋長度或被切掉的材料長度；Ftu= 被修理的蒙皮極限拉伸強(qiáng)度；Pa= 每個(gè)緊固件允許的剪切力，取緊固件最大剪切力和板材能承受的最大擠壓力二者中的小值。

加強(qiáng)片修理還需遵守下列一般規(guī)則：（1）緊固件邊距一般至少為2D，同一排緊固件，每10個(gè)緊固件中允許有一個(gè)邊距1.5D。（2）修理件應(yīng)使用與被修理蒙皮同一材料，并且熱處理方式也相同的板材制作（例如7075-T6，2024-T3），厚度與蒙皮或更厚一級。（3）填充片應(yīng)使用與被修理蒙皮同一材料，同一厚度的板材制作。（4）所有修理件都要去除毛刺及鋒銳邊緣。（5）所有修理件及被修理的鋁合金蒙皮加工面都應(yīng)進(jìn)行表面陽極化及涂底漆和面漆，以防止腐蝕。（6）緊固件孔距應(yīng)為4D到6D。（7）修理件與被修理蒙皮之間需涂膠防腐。（8）加強(qiáng)片若安裝在氣動嚴(yán)格部位，需要進(jìn)行氣動表面倒角，倒角邊緣厚度應(yīng)打磨到≤0.030英寸，倒角寬度為0.25到0.35英寸，緊固件孔應(yīng)距離倒角開始線至少0.030英寸。（9）在氣動嚴(yán)格部位，若加強(qiáng)片未倒角，可在加強(qiáng)片周圍進(jìn)行氣動涂膠代替，密封膠的斜度為20：1。（10）距離小于3英寸的兩塊加強(qiáng)片應(yīng)合并成一塊大的加強(qiáng)片。拉釘只能用在非增壓區(qū)蒙皮和非主結(jié)構(gòu)蒙皮上。（11）若修理區(qū)域原先已裝有緊固件，修理后可安裝加大一級或兩級的緊固件。（12）若同一修理件上有不超過2個(gè)的緊固件長度過長，可在緊固件的螺母處加墊片，以滿足夾緊長度的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]Boeing Company，《MD-11 STRUCTURAL REPAIR MANUAL》Revision No.56，2014.

[2]單輝祖.材料力學(xué)教程（第二版）[S].國防工業(yè)出版社，2004.endprint