张家堂 宋金 许艺严
中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司 陕西汉中 723000
摘要:文章主要是分析了飞机蒙皮的特征,在此基础上讲解了容易导致蒙皮受损的因素,最后探讨了在飞机结构修理中去除蒙皮损伤的方法和措施,望能为有关人员提供到一定的参考和帮助。
关键字:飞机;结构修理;蒙皮;去除边缘损伤
1、前言
飞机蒙皮主要作用是在飞行的过程中形成良好的气动力,且由于飞机蒙皮会直接与空气等的外界物质直接接触,为此对其的材料性能等的要求较高,且其的材质和表面都应当光滑,才能具有较强的耐腐蚀性。
2、飞机蒙皮的特性及可能受损的因素
2.1、飞机蒙皮的特性
飞机蒙皮的功能是构架民航的尾骨飞机,飞机其结构形式的外观是大小。几个模式拼接的方法通常使用粘合剂或金属扣将飞机尾部固定在机翼框架支撑的蒙皮上飞机。在除了空气动力学形状方面,蒙皮也能承受局部环境的动态变化空气。早期相对常用的快速加速飞机的起飞蒙皮通常使用布,而目前飞机的起飞蒙皮基本上是用铝板制成的。
2.2、可能导致蒙皮受损的原因
维护过程中使用不当的工具可能会导致飞机蒙皮重叠或重新刮擦并损坏边缘。经过所有连续飞行周期后,一些划痕可能会出现裂纹。线性极限有限元的综合分析和综合数据表明,某些搭接接头具有较高的工作剪切应力。搭接接头或商业对接接头的刮擦可能会导致极高的剪切应力承载能力;在正常的工作载荷下,刮擦引起的高应力集中会导致整个结构直立。经过数次划痕损坏后,由划痕引起的高应力集中将使整个结构直立,从而导致小裂缝和小裂缝,小裂缝扩展并与大裂缝连接。所有划痕都必须修复。厚皮和浅划痕可再次打磨。清洁后,可以在薄蒙皮上添加一层蒙皮。
3、蒙皮修理条件
整体结构修复的第一步是清除结构损伤,然后准确判断结构的严重损伤是否可以超过允许的严重损伤的具体标准,从而确定是否有必要加强整体受损的修复结构。结构损害由于腐蚀性、极度疲劳、裂纹和磨损都会影响直升机。在其结构物适航后,必须用适当的常用方法将其拆除,除非损伤会慢慢增加,直到基本结构物恢复被摧毁了结构维护手册中规定了用于消除损坏的基本工具和技术实施。
3.1、腐蚀去除
腐蚀是民用飞机结构最常见的损伤形式。结构钢筋修复后,需要完全拆除。如果结构继续腐蚀,则会继续发展。去除整个结构腐蚀的方法各种机械抛光以及选择腐蚀严重的主要部位。
3.2、疲劳裂纹去除
结构极端疲劳裂纹的总长度有可能在整体结构维修手册或文件的内容允许的范围内,也可以通过在裂纹前端钻一个止裂孔或将小裂纹打磨、清理。只需修复清理蒙皮边缘疲劳裂纹的直升机结构,那个挖掘深度X和辐射半径R对蒙皮质量有很大影响。
4、飞机损伤分类
1.按损伤的程度分为:?(1)?可允许损伤:是指不需要做任何修理或仅做简单修理的损伤。(2)?可修理损伤:某些比较严重或必须进行修理的损伤。(3)?不可修理损伤:对于严重损伤,已不能修复或者在经济上不适于再修理的损伤件,需要局部或整体更换,以达到排除故障的目的,这种.损伤称为不可修理损伤。例如:发动机吊架中的控制钢索,维修手册规定允许有一根断丝,当300mm内有二根断丝或全长上有超过3根断丝时,必须更换;对锈蚀的钢索,在磨损区域有线磨损截面达到40%时则必须更换。铝合金管不允许有开裂,或超过壁厚1?0%的擦伤和刻痕,否则必须更换,这些就是不可修理损伤。如果擦伤和刻痕不超过壁厚的10%,而且不在弯曲处,则可以修理,这种损伤属于可修理损伤。
2.按照损伤的原因分为:(1)非正常使用造成的损伤:飞机在?飞行和起飞、着陆过程中,由于各种原因,使飞机承受过大的使用载荷,常常会造成结构损伤;当遇到意外撞击、鸟击或雷击时,将造成机翼前缘、机头、风挡及发动机进气道等部位的局部损伤。
4、对飞机结构修理中去除蒙皮损伤的方法和措施
4.1、蒙皮轻微损伤的修理
当蒙皮受到刺激时,应采取的方法包括整形、挖掘、加固、更换部分蒙皮,以及确定部位的平行方向材料。那个整体形状和重叠方法规定了下垂或弯曲的程度。
修复蒙皮上的凹痕,这会大大影响蒙皮的光滑度蒙皮。修复蒙皮点蚀的方法包括以下:压力点极小、分散且不影响外部基本结构信息的完整性,因此不需要修复。压力坑浅层主要分布,总面积大。在这种情况下,只需要修理锤子或光滑的木屋顶即可。坑深集中,总面积小,难以直接处理。也可以在压力坑中钻孔,用钩子将直径4cm的孔拉起,打压直到恢复到正常状态,然后用柳钉密封。当压痕较深且有磨削时,应在局部退火处理后将磨削磨平。为了有效防止磨削扩展并产生小裂纹,必须在孔周围钻洞,最后应添加补丁。
4.2、蒙皮出现裂纹时如何修理
蒙皮上出现裂纹会降低直升机的结构强度比,并且在应力过程中裂纹会继续整体发展和扩展,有两种方法可以修复裂纹,即钻制裂纹止动孔和铆接。当裂纹短时,也可以使用几种方法来钻制止裂孔,选择防裂孔的位置时要格外小心,孔的位置可能无法在顶部钻孔,可能无法完全钻孔消除切应力场的奇怪影响。裂纹的两侧都忽略了前缘的最佳位置,将出现新的小裂纹,从而对直升机的蒙皮造成二次损坏。如果孔的最佳位置过于缓慢地靠近边缘,就无法确定裂纹的连续发展方向,而且由于小裂纹扩展到了另外侧面,因此无法达到真正的止裂效果实现了。只有通过准确找到孔的主要位置,小裂纹可以得到抑制。那个应力场的扩展可以完全消除剪切应力的奇异性字段。如果当蒙皮上的小裂缝又长又深时,只采用钻裂缝,不可能完全消除裂纹顶部剪切应力场的奇异性,裂纹孔的中间位置仍有较高的剪切力压力,止裂孔将迅速发展并进一步扩大。因此,当客机蒙皮上的小裂纹过长时,有必要在飞机蒙皮处添加与原蒙皮相同的材料和物理、化学和生物性能的增强材料裂缝。在蒙皮外侧铆接钢筋时要特别注意圆角,长度和宽度应大于木板厚度的三倍。
4.3、蒙皮出现破孔时如何修理
4.3.1、蒙皮破孔较小时的修理方法
如果飞机蒙皮孔的最大半径很小,并且对蒙皮结构的影响很小,那么也可以使用非高强度修复方法,这两种方法都没有考虑强度蒙皮如果恢复正常的表面空气动力学和性能,则有以下特定情况:当孔的最大半径小于2.5mm时,可以用金属链或盲铆钉将其阻塞,如果孔的辐射半径为在2.5-8mm之内,可以用螺母和零件堵住。如果孔的圆形区域在8-15mm之间,则必须用口盖将其堵塞。
4.3.2、蒙皮破孔的一般处理方法
当蒙皮上有孔时,大多数采用标准的自下而上和平坦的修补方法,该方法主要包括切割蒙皮的受损部分,用斑块阻塞,然后用衬里支撑底部以与蒙皮连接整体上应该注意的是,大多数切割线不应将严重损坏的范围扩大到5mm。为了促进斑块和衬里的产生,应将病灶切成细条,切成规则的粉底圆形(如矩形,矩形,矩形等);切线的平行直线的一部分应与框架成一条直线(即梁,桁架,肋骨,框架),并与框架保持一定距离,并尽可能地铆接衬里。
4.3.3、修理蒙皮破孔时的强度计算
当修补蒙皮洞时,衬里可以有足够的高度力量。那个衬里通常由基本材料和总厚度与受损材料相同的板制成蒙皮。正常情况下,不需要计算衬里的较高强度,但需要计算关节。那里是通常有两种情况:计算轴长垂直于t形槽和小圆孔时的铆钉数量桁架。长轴版穿过矩形孔和纵梁的四边形来计算铆钉装饰的数量。
4.3.4、施工存在难度的位置蒙皮破孔的修理
机身后部的外观,这是易于维护的,这部件可以从民航飞机的外部直接到达蒙皮。它可以用普通的补片和铆接的方法在不同的位置进行修复,但对于特殊的部位,如机翼、机尾或进气口等,修理起来比较困难风管,所以很难从表皮内外进行后续处理,施工单位必须通过更充分的开孔和分孔来进行。
4.3.5、双层蒙皮出现破孔的修理方法
飞机蒙皮部位出现损坏的情况,如果蒙皮上裂纹的长度相对较短,可以通过常见修复方法来解决。小裂纹的长度和宽度可以大于2mm且小于2/3时,可以在小裂纹的末端钻一个直径为2mm的止裂孔,然后可以使用补丁。
5、结束语
由上可知,去除蒙皮边缘损伤是飞行结构修理中重要的组成部分,飞机蒙皮出现损伤的情况会破坏飞机的完整性,使得飞机整体结构强度随之而下降。为此为能有效保障到飞机的安全运行,应当注重到其中的结构修理和受损检查。
参考文献
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