民用飛機蒙皮損傷修理研究

王國慶

【摘 要】飛機蒙皮是民用飛機商業(yè)運營中最易產生損傷的零部件。本文對民用飛機蒙皮的典型損傷以及修理方案進行研究，為民用飛機蒙皮的損傷修理提供借鑒。

【關鍵詞】民用飛機；蒙皮；損傷類型；允許損傷；修理方案

0 引言

民用飛機在其商業(yè)運營過程中最易產生損傷的零部件為蒙皮結構。因此飛機蒙皮損傷的修理方案不僅關乎飛機安全性能也和航空公司的運營成本有著密切關系。

1 飛機蒙皮損傷

1.1 蒙皮結構損傷類型

蒙皮結構的損傷類型主要分為：（1）意外損傷-由于環(huán)境因素或人為差錯等偶然因素導致的損傷；（2）腐蝕損傷-兩種相互接觸的導電材料存在電位差，在電解液中由于原電池效應產生的損傷；（3）疲勞損傷-結構在交變載荷作用下出現(xiàn)的裂紋損傷。

以上三種損傷類型中意外損傷為影響飛機正常運營的最主要的因素之一。其具有以下特點：（1）由于環(huán)境因素或者人為差錯等偶然因素導致的結構損傷；（2）一般外表目視可檢損傷，是外場結構維護的主要損傷檢查對象；（3）大多數(shù)類型的意外損傷具有特定損傷規(guī)律。意外損傷分類以及產生原因如圖1所示。

1.2 蒙皮允許損傷

允許損傷是指不影響結構完整性或者降低部件功能、在一定時間期限范圍內不需要加強或者換件修理，只需對損傷處打磨以及重新表面處理的輕微損傷。結構損傷程度超出允許損傷極限之后，需要通過加強修理或換件恢復結構設計承載能力。

允許損傷一般用結構原厚度的百分數(shù)表示。例如，某機型機身蒙皮的允許損傷為10%。這就意味著損傷去除后，機身蒙皮的剩余厚度不得小于原厚度的90%。

1.3 蒙皮加強修理及修理方案設計準則

1）加強修理介紹

加強件和蒙皮損傷結構通過緊固件連接在一起，以恢復蒙皮損傷結構設計承載能力的結構修理方法，稱為加強修理。加強修理一般需切除結構損傷區(qū)域。

2）修理方案設計準則

a.加強修理為結構損傷超出允許損傷極限之后的主要修理形式。

b.結構損傷程度超出允許損傷極限之后，除非無法進行加強修理或者加強修理成本超過換件修理，均需要采用加強修理恢復結構設計承載能力。

3）加強修理方案的基本組成

一個完整的蒙皮加強修理方案中由：損傷結構、加強件、緊固件這三部分組成。如圖2、圖3舉例所示。

1.4 修理方案分類

1）以修理緊固件剪切面分類，修理方案可分為：雙剪連接加強修理、單剪連接加強修理。絕大部分蒙皮加強修理方案為單剪連接。詳見圖4、圖5兩種類型修理方案示意圖。

2）損傷容限評估后修理方案分類

經過損傷后修理方案可分為A、B、C類修理：

a.A類修理：經過損傷容限評估后確認維護計劃數(shù)據(jù)手冊（MPD）能夠滿足結構修理區(qū)域檢查要求的永久性結構修理；

b.B類修理：經過損傷容限評估后確認維護計劃數(shù)據(jù)手冊（MPD）不能滿足結構修理區(qū)域檢查要求、需要在一定期限后重復檢查的永久性修理

c.C類修理：經過損傷容限評估確認維護計劃數(shù)據(jù)手冊（MPD）不能滿足結構修理區(qū)域檢查要求且耐久性不能滿足要求、需要在需要在一定期限后進行附加檢查并在一定期限（最終修理期限）內升級為A類修理或者B類修理的修理

1.5 蒙皮加強修理方案示例（長桁之間機身蒙皮平補修理方案）

該修理方案適用于長桁之間蒙皮損傷。該修理為A類修理方案。修理步驟如下：

1）切除損傷區(qū)域蒙皮，切口限制按圖6；

2）制作修理零件（加強件）；

3）確保修理件外形與機身蒙皮原外形協(xié)調一致；

4）按圖6安裝所有修理件；

5）若修理區(qū)域為機身氣密區(qū)，需在修理件內外施加填角密封，同時在墊片和蒙皮之間進行貼合面密封處理；

6）進行防腐蝕處理。

2 總結

本文對民用飛機蒙皮損傷類型、允許損傷定義，以及蒙皮損傷修理方案進行了研究，詳細介紹了蒙皮典型損傷的修理方案，對民用飛機蒙皮損傷修理具有一定的參考作用。

【參考文獻】

[1]費衡甫.麥道飛機聯(lián)絡工程手冊[S].航空工業(yè)出版社，1997.

[2]飛機設計手冊10，結構設計[Z].《飛機設計手冊》總編委員會.2001.

[責任編輯：楊玉潔]