淺析航空器的損傷與預防

徐剛

摘 要：本文討論了航空器的損傷及其預防維修的一些相關的方法，闡述了目前航空器損傷的形式及其特點，分析產生損傷的原因。本文總結出了幾種典型損傷在航空器發生的典型部位，針對這些常見失效原因，提出了在使用和維護過程中的改進措施效和建議。

關鍵詞：航空器；損傷預防；改進措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.264

0 引言

近年來，隨著民航業的不斷發展，航班數量快速增長，航空器損傷事件也隨之增多。如果不能有效的預防航空器損傷、檢查排除故障，將為飛行安全埋下重大的隱患。因此了解航空器損傷破壞形式和易發部位，如何有效解決這些問題，保證飛機的飛行安全，具有重要的現實意義。

1 航空器典型損傷類型

根據相關維修數據顯示，近年來常發生在航空器上的典型損傷類型多為腐蝕、疲勞、鳥擊、雷擊、地面維修所造成的損傷、熱損傷等。

航空器結構在腐蝕、疲勞、外來物擊傷及熱應力和燒蝕的作用下，會使航空器出現許多種破壞損傷的形式，根據波音公司提供的SRM手冊，將破壞分為裂紋斷裂、腐蝕、褶皺與鼓起、變形、凹坑、刮擦、溝槽、刻痕、缺口、磨振、脫膠、分層等破壞損傷形式。

2 典型損傷部位

飛機在使用過程難免發生損傷，但是損傷的位置會根據損傷類型的不同而不同。

（1） 腐蝕。根據某公司A320機隊在C檢中產生的與結構腐蝕相關的非例行工卡統計數據顯示，大多數腐蝕發生在機身下半部，主艙地板梁和客椅滑軌以及廚房廁所下部區域的的地板結構，部分腐蝕發生在貨艙，其他位置發生腐蝕的情況較少。對于飛機機體蒙皮而言，其主要受外界潮濕環境、電偶腐蝕、縫隙腐蝕、外來物損傷后的點腐蝕的影響較大。外界潮濕環境中含有的大量污染物質，如SO2、硝酸鹽等會加速腐蝕的發生；由于結構件所采用的材料不用，形成小陽極大陰極的電偶腐蝕；受加工工藝及安裝工藝的影響，不可避免的存在縫隙，形成氧濃差電池以及閉塞電池造成腐蝕；在飛機起飛、滑跑、降落等階段，由于飛機道面的沙石或者異物的存在，使飛機機身腹部容易被這些異物的擊中，造成外來物損傷，金屬發生裸露，在大氣環境的作用下，形成腐蝕電池。對于機身主艙地板梁和客椅滑軌以及廚房廁所下部區域的的地板結構而言，其受腐蝕的主要原因是廚房、廁所的溢出物大多具有酸、堿物質的液體.濕氣也經常聚集在結構結合面中和排污口附近，因而地板梁和排污口處易發生腐蝕問題。對于機身前后下貨艙和散裝貨艙而言，由于其經常運送各種貨物，如果貨物中的海鮮等鮮活貨物或者帶有腐蝕性的化學品在運送中泄漏，會導致貨艙結構的嚴重腐蝕。另外，由于飛機飛行高度的變化，溫度也隨之變化，忽冷忽熱，在溫差的作用下，貨艙底產生冷凝水或者是貨物泄漏產生的污水，若排水裝置未能將這些污水排凈，導致貨艙底結構積水，從而導致腐蝕。

（2）疲勞。結構的疲勞經常發生在受力變化較大而且受力方向變換較頻繁的部位，比如機身、機翼、接頭、起落架等。對于機身而言，其開口較多，承受集中力多，受力復雜，比如，機身蒙皮和桁條需要承受由于彎矩引起的拉壓正應力以及由剪力和扭矩作用而引起的剪切應力，密封艙段蒙皮還要承受相當大的壓差，這就大大增加了蒙皮發生疲勞破壞的可能性。對于機翼而言，其在飛行過程中承受各種氣動力以及起飛、著陸、在地面滑跑等產生的振動應力的復合作用，受力比較復雜，機身機翼接頭處所受應力較大而且經常變化，屬于高應力交變區，加之此處在設計時對過渡處理的不夠圓滑，應力集中系數較高，致使該部位在飛行一定時間后，就必然產生疲勞破壞，出現裂紋，所以機翼以及接頭是疲勞的多發地帶。對于起落架而言，其在起飛、滑跑、降落等過程中承受巨大的載荷，而就其本身來說起落架結構件組成較多，形狀復雜，吸收和耗散的熱量較大，因此零構件的應力集中部位也較多，因此，起落架是發生疲勞破壞的高危區域。

（3）外來物損傷。由于外來物損傷是一種偶然性損傷，因此損傷的位置會因外來物種類的不同而大相徑庭，但是通常來說，該種損傷一般多發于機翼以及機身下部區域。民航飛機機翼的面積非常大，由概率論的知識不難得出，機翼被鳥擊、雷擊的概率也就相對較大。此外，日常維護、接送飛機的過程中需要使用輔助工具，比如工作梯、廊橋等，此類輔助工具距離飛機很近，容易造成蒙皮磨損、凹坑、褶皺或擦傷。當飛機被跑道異物、爆胎碎片等擊傷時，由于機身下部離這些異物的距離相對較近，所以這些外來物通常會打到機身的下部，造成飛機蒙皮的凹坑或孔洞。在了解了航空器各種損傷特點及其易發位置后，飛機損傷的造成存在多種影響因素，主要是大氣條件和運行環境的影響、機結構防腐措施設計不完善、維修因素、飛機疲勞載荷、應力集中、尺寸效應、表面加工的影響、殘余應力、生產工藝、機場停機坪運行環境、航空器勤務、維修人員的自身能力、機場FOD的管理制度等。

3 維護建議

隨著我國運營飛機年齡的增長，飛機的損傷會變得越來越嚴重。因此，合理有效的處理與預防腐蝕損傷就顯得尤其重要。因此給出維護建議如下：

（1）現役飛機在使用過程中，需要做到腐蝕防護，控制結構件的進一步腐蝕損傷，根據其使用環境的不同，在充分考慮特殊使用環境下的腐蝕因素后，制定合理的腐蝕預防檢查方案與計劃，定期檢查飛機。

（2）露天停放的飛機應做好防護，加強日常的防腐蝕維護。

（3）在結構維修中，盡量避免孔邊毛刺存在、結構減少開口和開口面積、減少接頭和接縫等，盡量設法減小應力集中系數，盡可能避免應力集中現象的出現。

（4）根據不同機場不同的環境建立起不同的有效的驅鳥機制。

（5）培養和提高相關從業人員的防范意識，嚴格規范機坪工作要求，初步形成FOD防范的有效制度體系。

（6）加強飛機使用及維護人員的基礎教育，增強人員素質，樹立質量意識。

機務維修工作者在日常的維護過程中，不應拘泥于手冊上的步驟，應該根據實際工作經驗對航空器的損傷預防進行思考，掌握各種航空器損傷處理維修方法和預防措施，使損傷造成的損失盡量降到最低，做到防患于未然。

參考文獻：

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