■ 程夢飛 祁林 劉龍龍/ 南京工業職業技術大學航空工程學院 東方航空技術有限公司江蘇分公司
空客A320 系列飛機的貨艙用于存儲貨物和旅客托運行李,貨艙周圍的機身空間還安裝了很多的系統設備。為將機身中各種系統設備與貨艙內的存儲空間分隔開,貨艙內安裝了很多塊地板、壁板和頂板,都由緊固件固定在結構框架上[1]。維修工作中經常要對機身安裝的一些系統部件進行拆裝和檢查,為了接近相關部件,時常需要拆除貨艙內相關的壁板或頂板,因而飛機貨艙內緊固件的拆裝是一項常見工作。
飛機貨艙內的壁板和頂板,除了有分隔功能外,還對防火和座艙壓力調節有很大作用。當貨艙內的貨物出現燃燒失火情況時,貨艙壁板和頂板可防止火災蔓延至機身周圍安裝的系統設備;在飛行員對貨艙操作滅火時,壁板和頂板可以將噴進貨艙的滅火劑維持在一定的濃度,確保滅火效果;當貨艙內出現釋壓時,壓力急劇變化,為了確保貨物及相關結構的安全,周圍的壁板和頂板能夠快速連通貨艙內外的空氣進行內外氣壓的平衡。為此,貨艙的頂板和壁板都由防火材料制成,并且由一系列緊固件可靠固定安裝,確保貨艙具有一定的氣密性;頂板和壁板上還安裝了很多可以在內外壓差作用下脫落的釋壓板(見圖1)。較早引進的飛機上,貨艙內安裝壁板和頂板的緊固件是普通的快卸螺桿+墊片+防脫落卡環+托板螺帽的組合(見圖2),通過快速解刀配合6 號或8號的萬字型螺刀頭(偏十字頭)就可以輕松地完成拆裝工作。

圖1 傳統型貨艙釋壓板

圖2 傳統型緊固件
近年來,空客公司對A320 系列飛機的貨艙頂板、壁板和相關緊固件進行了改進設計。新設計的重點是采用釋壓內襯板(Decompression Ceiling Lining Panels,DCLP)設計[2]。該新式設計引入了一種新的緊固件結構,使貨艙的頂板和壁板既可以良好固定、具有防火作用,又可以在貨艙內外壓差過大時使整塊壁板或頂板快速脫落,實現氣壓的平衡。該新式設計運用于新交付的A320ceo 飛機以及所有的A320neo 飛機上。由于整塊壁板或頂板都可以快速脫落,壁板和頂板上的釋壓板數量大大減少,整體增強了板件的強度,減少了維護工作量。但是,新的緊固件與壁板和頂板的結構相比傳統構型差異明顯,其拆裝維護方法需要進行適當調整。
從圖解零件目錄(IPC)手冊的圖中發現[3],新型貨艙頂板和壁板的緊固件,除托板螺帽和防脫落卡環外,其余部分是由螺桿和墊片組成的一個STUD整體,件號為ABS1847A01-*,如圖3所示。新型緊固件與舊構型緊固件的對比如圖4 所示。

圖3 IPC手冊中關于新型緊固件的示意圖與件號

圖4 緊固件實物圖
通過觀察分析發現,一個完整的STUD 由多個子部件組成,分解后如圖5 所示,分別為螺栓頭、螺桿、墊片、彈性支架,該結構設計具有如下特點:

圖5 新型緊固件分解實物圖
1)螺栓頭和螺桿之間為六角形的可分離套接,螺栓頭、螺桿及墊片由一個彈性支架固定在一起,彈性支架在一定力的作用下會發生變形,失去對幾個子部件的連接固定,類似于剪切銷的作用。
2)貨艙的壁板或頂板,必須由完整的一套緊固件配合安裝在一起才能有效固定。如果螺栓、墊片、托板螺帽中的任何一個子部件發生了缺失,則該套緊固件無法對板件進行有效固定,板件容易松動或脫落。
3)當貨艙內外壓差過大,貨艙的壁板或頂板承受較大的壓差力時,力會傳遞到固定板件的各個緊固件上。緊固件上的彈性支架在力的作用下發生變形,解除對幾個部件的連接固定,整個STUD 被分解,使螺栓頭、螺桿及墊片互相分離。各個緊固件均發生類似情況時,整體失去對壁板或頂板的固定作用,壁板或頂板整體脫落,從而達到快速平衡內外壓差的目的。
1)通過閱讀維修手冊以及在飛機上進行試驗,正常拆裝新型緊固件時,可使用快速解刀配合萬字頭擰螺栓頭。由于螺栓頭、螺桿、墊片在彈性支架作用下組成了一個STUD 整體,螺栓頭配合墊片帶動螺桿在托板螺帽內進行擰緊和擰松,這一點與傳統型緊固件的拆裝并無太大區別。唯一需要注意的是:新型STUD 螺栓頭的萬字形溝槽較窄,而6號或8號萬字頭螺絲刀因為尺寸較大、刀頭較厚,無法完全壓入溝槽,容易擰花螺桿,因此建議使用4 號或5 號等較小型的萬字頭螺絲刀進行拆裝,能夠較好地貼合溝槽,避免對緊固件本身造成損傷;安裝之后,應按照手冊要求進行磅力檢查。
2)新舊兩種緊固件有著明顯的區別,飛機貨艙的壁板和頂板也采用了不同的結構設計,日常維護工作中應嚴格按照維修手冊的要求工作,尤其對于手冊以及部件的適用性應給予高度重視,避免將不適用或不匹配的部件安裝到飛機上。
3)新舊兩種型號的緊固件及相關壁板和頂板的應急工作機制均不相同,因此同一架飛機上絕對不能出現新舊兩種型號部件混用的情況。日常工作中如果發現新舊型號部件混用,應及時按照手冊要求進行糾正。對于不適用的部件應及時進行更換,避免對飛行安全造成威脅。
新型緊固件STUD 在一定外力作用下能夠實現各部件自動分解,有利于快速平衡內外壓差,但也給維修工作帶來了挑戰。
某架A320neo 飛機在短停時,貨運人員反映前貨艙頂板缺失了緊固件,相關頂板出現松動。維修人員檢查后發現,固定頂板的幾個螺栓和墊片缺失,于是嘗試使用新的STUD 進行補裝。安裝中發現缺失螺栓部位的螺桿仍然擰在托板上,螺栓頭、彈性支架和墊片均已丟失,必須將遺留的螺桿全部拆除后才能安裝新的STUD,但螺桿縮在尺寸較小的固定孔內,露出部位為六角形,沒有合適的工具進行拆除。經研究,將一個新的STUD 分解成圖5 所示的4 個子部件,利用一個螺栓頭作為六角形套筒工具,套在遺留的螺桿上,配合快速解刀和萬字頭螺絲刀擰松,從而將螺桿拆下。然后再按照手冊要求安裝新的STUD,完成緊固件的安裝。
為了方便以后的維修工作,減少對航材的浪費,可將用過的螺栓頭留存在工具間,方便其他維修人員在遇到類似問題時使用。
本文介紹了A320 系列飛機上使用的新型貨艙緊固件,對新舊兩種緊固件的構型進行了對比,分析了新型緊固件的結構特點,給出了新型緊固件的維護方法與注意事項,并討論了實際維修工作中出現的典型問題及其解決方案,建議將STUD 拆解的螺栓頭作為六角形套筒工具留存在工具間以備后續使用。
隨著民航飛機技術的不斷進步和更新,同一型號飛機上安裝的部件也會發生變化,這就要求飛機維修人員要成為一名“手冊員工”,以最新的維修手冊作為工作依據,不能完全憑借經驗工作。維修人員需要不斷學習,了解新技術,不斷提升維修能力,在遇到不同情況時游刃有余。