馮瑞學(xué),林志偉
(中國人民解放軍66350部隊,河北 保定 071000)
在直升機(jī)的維修工作中,通過修復(fù)維修技術(shù),將直升機(jī)機(jī)件故障進(jìn)行處理,從而讓直升機(jī)可以恢復(fù)到初始狀態(tài),讓直升機(jī)得到改進(jìn),延長直升機(jī)的使用壽命。粘接技術(shù)作為維修技術(shù)中十分常見的技術(shù),在維修工作中起到了巨大的作用,對于直升機(jī)的維修質(zhì)量做出了重大貢獻(xiàn)。因此,必須要加強(qiáng)粘接技術(shù)的相關(guān)研究,需要重視在維修工作中的應(yīng)用效果,從而保障維修質(zhì)量。
在直升機(jī)的維修工作中,粘接技術(shù)是使用粘接劑在兩種及以上的制件連接中,將同質(zhì)或者是異質(zhì)的材料連接起來,也可以在制作特殊表面層的工作中使用。相比于其他維修方法,使用粘接劑可以在不同材料之間實現(xiàn)有效粘接,通過工藝設(shè)計以及簡單的操作,能夠在高溫、高壓以及腐蝕等惡劣的環(huán)境下得到更加廣泛的應(yīng)用。在維修工作中,粘接件有著質(zhì)量輕、表面光滑以及強(qiáng)度高的優(yōu)勢。在材料科學(xué)領(lǐng)域中,粘粘技術(shù)已經(jīng)成為了一支獨立分支,粘接技術(shù)可以在各個行業(yè)中得到應(yīng)用,充分發(fā)揮出降低成本、能源節(jié)約以及簡化工藝的作用。大量使用復(fù)合材料,也使粘接技術(shù)在直升機(jī)維修領(lǐng)域中占據(jù)了不可替代的優(yōu)勢作用。
在粘接技術(shù)中,粘接劑是最為重要的一個材料,在固定化之后能夠具備足夠強(qiáng)度的天然或者合成的物質(zhì),是必要物品。粘接劑有著諸多種類,根據(jù)化學(xué)成分可以分成無機(jī)粘接劑以及有機(jī)粘接劑。無機(jī)粘接劑又可以劃分成為硫酸鹽粘接劑、硅酸鹽粘接劑、磷酸鹽粘接劑等多種。有機(jī)粘接劑可以劃分成天然粘接劑以及合成粘接劑兩種。隨著科技進(jìn)步,使得粘接劑在產(chǎn)量和技術(shù)水平上得到了快速發(fā)展,合成粘接劑的綜合性能更具優(yōu)勢,遠(yuǎn)超過天然粘接劑以及無機(jī)粘接劑,因此合成粘接劑也被廣泛應(yīng)用在維修工作中。
在直升機(jī)的維修工作中,由于粘接技術(shù)具有輕質(zhì)性、無破壞性以及較低污染性的優(yōu)勢,只要具備合理設(shè)計,能夠在高溫、高壓、輻射等惡劣環(huán)境中得到應(yīng)用,因此粘接技術(shù)在軍事環(huán)境中得到了廣泛的應(yīng)用。軍事裝備多數(shù)使用粘接技術(shù)取代焊接、螺接以及鉚接這類機(jī)械方法,不僅可以讓軍事裝備的自重得到降低,還能讓接口位置的應(yīng)力被分散。使用粘接技術(shù)可以有效的避免零件在修補工作中受到限制,有利于讓軍事裝備維修成本得以降低。
(1)維修原則。在直升機(jī)的維修工作中,維修是按照等強(qiáng)度為修理原則,對直升機(jī)的維修面積決不能超過30%部件總面積,每一個位置的維修面積直徑最大值也不能超過20cm。同時需要考慮修補位置的溫度以及荷載,在粘結(jié)劑固化之后所達(dá)到的強(qiáng)度,維修材料以及被維修材料之間是否匹配,補片厚度是否合理等。在修補工作結(jié)束之后,還需要對粘接面進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?,對結(jié)構(gòu)表面展開防腐處理。
(2)選擇粘接劑。在粘接技術(shù)的使用過程中,粘接劑一直是技術(shù)核心,粘接劑的選擇十分重要。在進(jìn)行維修的過程中,必須要根據(jù)直升機(jī)維修位置確定粘接劑。只有選擇最合適的粘接劑,才能達(dá)到良好的粘接強(qiáng)度,能夠達(dá)到良好的維修效果。選擇粘接劑還需要考慮到延展性、耐腐蝕性以及耐高溫性等要求。在選擇粘接劑的時候,有著很高的針對性,不同類型的粘接劑也有著很高的作用和價值。在選擇粘接劑的時候必須要根據(jù)修理位置的零件材料、結(jié)構(gòu)、修理零件特征等情況,合理選擇粘接劑。需要使用合適的清洗劑清理被粘接表面的污垢、灰塵等污染物。在被粘接表面還需要進(jìn)行特殊處理,提升粗糙程度以及光滑程度,讓粘接強(qiáng)度得到提高。使用不同的粘接劑需要注意使用方式,在確定好粘接劑的種類之后需要對注意事項進(jìn)行仔細(xì)的查看,從而避免出現(xiàn)不必要的損失。另外,粘接劑也不需要過多使用,足量使用即可。在涂抹完粘接劑之后,需要在膠液得到完全固化之后才能進(jìn)行下一步的工作。
(3)直升機(jī)常見維修問題。由于直升機(jī)面臨著復(fù)雜的工作條件,在直升機(jī)的使用過程中,有可能在機(jī)體結(jié)構(gòu)上由于腐蝕或者疲勞等問題出現(xiàn)裂紋損傷。這些損傷如果未得到及時處理,將會在很大程度上降低結(jié)構(gòu)材料的承載性能,讓直升機(jī)的使用壽命得到降低,若直升機(jī)的損傷情況比較嚴(yán)重,將會讓飛行安全受到嚴(yán)重的威脅。
在直升飛機(jī)維修問題中,最常見的有:①直升機(jī)維護(hù)人員在維護(hù)工作中造成直升機(jī)的損傷。②直升機(jī)結(jié)構(gòu)間隙出現(xiàn)不正確造成直升機(jī)受到磨損從而產(chǎn)生裂痕損傷。③在直升機(jī)飛行過程中,由于受到大負(fù)載的壓力,使得結(jié)構(gòu)受到損傷。④直升機(jī)的使用環(huán)境造成零件受到腐蝕出現(xiàn)了損傷,使得飛機(jī)結(jié)構(gòu)零件上出現(xiàn)了裂紋。⑤直升機(jī)經(jīng)過交變荷載出現(xiàn)了疲勞損傷。這幾類常見結(jié)構(gòu)損傷,都可以使用粘接技術(shù)實現(xiàn)維修。
(4)直升機(jī)維修。在直升機(jī)的損傷中結(jié)構(gòu)損傷形態(tài)主要包含疲勞裂縫、應(yīng)力腐蝕裂紋以及剝蝕等。在傳統(tǒng)的維修工作中,使用金屬補片對損傷鉚接修補,這種修補方法存在密封性差、受力不均勻的缺陷,因此在修補工作中需要使用粘接技術(shù)的優(yōu)勢,在破損位置達(dá)到規(guī)范的密封性和強(qiáng)度要求之后,才能保證維修之后的直升機(jī)得到可靠的使用。
在直升機(jī)上不規(guī)則或者是較薄的位置上出現(xiàn)裂紋的時候,鉚接補片工藝并不能在自由狀態(tài)下被貼在損傷位置,容易造成應(yīng)力集中以及密封性差的問題。在直升機(jī)使用過程中在維修鉚接位置上很容易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕以及裂紋的缺陷。在這個時候需要根據(jù)粘接工藝,需要在鉚釘或者是修理補片上面涂抹一些密封的粘接劑,然后才能進(jìn)行鉚接。等到粘接劑完全固化之后,讓補片和鉚接平面之上能夠受力均勻,這樣的密封效果才能避免修理位置出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕,保證了修理之后直升機(jī)的結(jié)構(gòu)安全可靠。例如某一沿海直升機(jī),直升機(jī)的鋁合金尾翼有很多位置由于腐蝕原因出現(xiàn)損傷,維修人員可以使用粘接技術(shù)對損傷進(jìn)行處理,進(jìn)行修復(fù)工作。在修理工作中,使用的補片是復(fù)合材料補片,粘接劑使用的是FM73膠膜,使用粘接技術(shù)不會出現(xiàn)損傷直升機(jī)結(jié)構(gòu)的問題,不需要進(jìn)行鉆孔,不會造成直升機(jī)的損傷,可以有效的改善應(yīng)力集中的問題,改善直升機(jī)的承載能力,還能有效的避免直升機(jī)損傷的擴(kuò)展。
(5)結(jié)構(gòu)損傷。在直升機(jī)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷的情況下,對于有缺陷的零部件也能使用粘接技術(shù)進(jìn)行維修。直升機(jī)在使用抗墜毀油箱的時候會隨橡膠老化出現(xiàn)砂眼、氣孔等問題,這些問題都將引起直升機(jī)出現(xiàn)燃油泄漏,讓飛行安全受到嚴(yán)重影響。直升機(jī)的燃油箱是一種橡膠制品,在這個時候需要使用粘接技術(shù),需要使用修理補片在缺陷位置的內(nèi)外表面進(jìn)行修復(fù),使用硫化的方式進(jìn)行維修。經(jīng)過修復(fù)之后,直升機(jī)郵箱以及使用壽命可以維持不變,同時讓成本得到了降低,讓缺陷零件能夠得到重新使用。另外,對于易受腐蝕的零件來講使用防腐蝕類的密封劑要預(yù)先涂抹保護(hù)層,不僅可以保護(hù)零件,還能夠延長零件使用壽命。
由于粘接技術(shù)自身優(yōu)異特性,為了提高在航空維修工作中的使用比例,直升機(jī)可以使用粘接技術(shù)展開修復(fù),能夠更有效的對螺接和鉚接技術(shù)進(jìn)行修復(fù),從而讓維修工作不會再受到飛機(jī)結(jié)構(gòu)以及工藝的限制。在維修工作中不需要使用緊固件,有效的減少了直升機(jī)重量,實現(xiàn)了雙贏的效果。
(6)直升機(jī)日常維護(hù)。在直升機(jī)的表面使用清洗劑清洗,選擇的清洗劑最好需要具備良好的防銹能力,避免讓金屬材料受到不良影響。在進(jìn)行清洗的時候,需要將使用的清洗劑徹底清理干凈,否則將會加速結(jié)構(gòu)腐蝕的影響。在進(jìn)行清洗的時候,需要注意對水孔通暢情況的檢查,在清洗之后需要保持直升機(jī)干燥,需要按時將口蓋打開通風(fēng)處理,將積水排除出去。清洗之后,對直升機(jī)部分構(gòu)件重新涂抹防腐劑,針對傳動部件也需要重新涂抹潤滑劑。
工作人員在日常維護(hù)工作中,需要準(zhǔn)確了解受理部位的結(jié)構(gòu),在進(jìn)行檢查的時候,需要對受力部件的表面進(jìn)行觀察,查看是否還存在一些不規(guī)則的現(xiàn)象,查看是否存在脫膠、裂紋以及撞擊等情況。對和腐蝕防護(hù)接近的區(qū)域需要經(jīng)常的清潔,及時更換零件。通過詳細(xì)的日常維護(hù),在評估之后需要立刻采取相關(guān)措施,保證直升機(jī)得到妥善的維護(hù),不會影響到飛行安全。
綜上所述,先是簡單的分析了粘接技術(shù)及其分類,然后研究了在維修工作中粘接技術(shù)的應(yīng)用。粘接技術(shù)憑借自身優(yōu)勢在維修領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用,發(fā)揮出舉足輕重的作用。在粘接技術(shù)不斷擴(kuò)大的背景下,粘接技術(shù)在維修工作中發(fā)揮著越來越重要的作用。因此通過了解直升機(jī)常見的損傷,可以準(zhǔn)確選擇粘接劑,使用最合適的操作方法,加以應(yīng)用。通過粘接技術(shù)的應(yīng)用,讓生產(chǎn)成本得到有效的降低,更保障了飛行安全的進(jìn)行,對于直升機(jī)的維修工作有著重要的價值和意義。