飞机铝合金结构维修

飞机铝合金结构的修理方法和应用

关键字：蒙皮 长桁 梁

主要内容：据统计,铝和铝合金要占一架飞机总重量的70%,而飞机的结构件大部分是由铝合金材料构 成。飞机的机体结构通常是由蒙皮和骨架等组成。蒙皮用来构成机翼尾、翼和机身的外形，承受局部空气动力载荷，以及参与抵抗机翼尾翼、机身、的歪曲变形和扭转变形。股价包括总想构件和横向构件。纵向构件主要由梁和桁条组成，其作用主要是承受机翼、尾翼、机身弯曲时所产生的拉力和压力：横向构件包括翼肋隔、框等，主要用来保持机翼、尾翼和机身的截面形状，并承受局部的空气动力。有些加强框·肋还要承受集中载荷。

目前，飞机结构的材料仍然以铝合金为主，而铝合金结构的连接方式，

机翼

机身

动力装置

起落装置

尾翼

仍以铆接为主。因此，飞机结构修理的主要手段仍然是铆接。

一飞机铝合金蒙皮

蒙皮用来构成机翼、尾翼和机身的外形，承受局部空气动力载荷，以及参与抵抗机翼、尾翼、机身的弯曲变形和扭转变形。飞机上使用的铝合金蒙皮主要由

单板蒙皮和整体壁板两种类型。

1.1 蒙皮轻微损伤的处理

蒙皮轻微损伤，是指蒙皮某些部位产生轻微的鼓动压坑或划伤等。

1.1．1 蒙皮鼓动的修理蒙皮产生鼓动，说明该处蒙皮的刚度不足，因此

要采用整形加强的方法处理；如果鼓动严重，用加强方法不能排除时，可采用挖补或更换蒙皮的方法修理。加强型材（或盒型材）的方向应垂直或平行于桁条，并至少与相邻的构件搭接一端，根据蒙皮的形状和搭接形式将加强型材制出相应的下陷或弧度。

1.1．2 蒙皮压坑的修理蒙皮上的压坑，主要是破坏了蒙皮的光滑表面。

如果压坑微小，分布分散、且未破坏内部结构，则不必修理。如果压坑较浅，范围较大，用无锐角且表面光滑的榔头和木顶块修整。压坑较深，范围较小，不易整平时，可在压坑处钻直径为4～5mm孔，用适当的钢条打成钩形，拉起修平，然后用螺纹空心铆钉堵孔。也可用螺栓（直径范围是5～8mm），要求双面操作。此外有的突变小压坑，若不能钻孔整形，可将压坑处打磨光滑，用酒精和丙酮清洗后，用掺有铝粉的环氧树脂或硝基填平压坑，等干燥后修平并喷涂铝粉漆。压坑较深，范围较大时，可在压坑处开直径为10～16mm的施工孔，用钩子钩住，锤击蒙皮四周使其恢复平整。然后安装堵盖铆钉堵孔。

此外有的突变小压坑，若不能钻孔整形，可将压坑处打磨光滑，用酒精和丙酮清洗后，用掺有铝粉的环氧树脂或硝基填平压坑，等干燥后修平并喷涂铝粉漆。

1.1．3 蒙皮划伤的修理飞机蒙皮上出现划伤后，如果划伤深度较浅，未

超过规定划伤深度时，则划伤允许存在，不做修理。各型飞机对不同部位不同厚度蒙皮的允许划伤深度都做出了相应的规定。如果蒙皮的划伤深度超过其规定值，应用砂布将划伤部位打磨成圆滑过渡，避免应力集中。打磨后喷涂铝粉漆，填平损伤部位后喷涂铝粉漆。如果划伤过深，除打磨喷涂外，还要在其内部卯上一块加强片。

1.2 蒙皮裂纹的修理

蒙皮上的裂纹，降低了蒙皮的强度，而且在受力过程中，裂纹还会因应力集中的缘故，继续扩展。修理时，应根据裂纹的长短深浅程度和所在位置等情况采用不同的修理方法。

1.2．1钻止裂孔蒙皮上的裂纹较短时（一般小于5mm），可采用钻止裂孔（直

径通常为1.5～2mm）的方法止裂。钻止裂孔时，止裂孔的位置非常重要。为了准确地确定止裂孔的位置，钻孔前，最好借助放大镜观察，确定裂纹借端的位置。

1.2．2 铆接加强蒙皮上的裂纹较长时，除钻止裂孔外，还需在裂纹部位的内部铆补一块与蒙皮材料相同、厚度相等的加强片。

（1）整体壁板的铆接加强由于厚度较大，止裂孔的直径加大到3～5mm，裂纹

修整到槽宽1～2mm，并沿裂纹外形制出不小于0.2×45°的倒角。

1.3 蒙皮破孔的修理

1.3．1 蒙皮小破孔的无强度修理蒙皮上的破孔，如果直径较小，对蒙

皮强度影响较小，可采用无强度修理。所谓无强度修理就是不考虑强度，只恢复表面气动性能的的修理方法。

1.3．2 破孔的一般修理方案此类破孔德修理通常采用托底平补法，此

法首先是将损伤部位切割整齐，然后用补片填补切割孔，用村片托底，通过衬片将补片和蒙皮连成一体。托底平补法的步骤为：（1）确定切割范围（2）切割损伤部位（3）制造补片和衬片（4）钻孔铆接

1.3．3 跨构架蒙皮破孔的修理当蒙皮上的破孔跨越构架时，应根据构

架的损坏情况，采用不同的修理方法。如果构架没有损坏，可将衬片做成2块，其中一块衬片应搭在构架的弯边上。如果构架和蒙皮同时损坏，衬片最好做成一整块，先将它与蒙皮铆接，再接补损伤的构架，最后铆接补片。此外，也可以先接补损伤构架。

1.3．4 不易施工处蒙皮破孔的修理

飞机上有的部位，如后机身，可以从蒙皮的内部接近损伤处，故放置衬片和进行铆接，都比较容易。但飞机上也有些部位，如机翼·尾翼·进气道等处，易从蒙皮的内部接近损伤处，故放置衬片和铆接存在困难。为了克服困难，有下列方法可行（1）充分利用切割孔进行施工（2）利用舱口盖或施工空进行施工（3临时拆卸蒙皮进行施工（4）采用盖板法修理

1.3．5 双层蒙皮破孔的修理飞机上的双层蒙皮，其结构形式主要有：

一是内外蒙皮之间铆有框架;二是内外蒙皮之间铆有较厚的垫条；三是内外蒙皮重叠和构架铆接在一起。因此双层蒙皮在产生破孔后，应根据双层蒙皮的结构形式采用不同的修理方法。内部有构架的双层蒙皮破孔的修理是采用先修外蒙皮后修内蒙皮的方法。内部有垫条的双层蒙皮破孔德修理是将衬片插入内外蒙皮之间，用埋头铆钉将衬片与内外蒙皮铆接为一体，将两块补片分别安装在内外蒙皮的切口上，用埋头铆钉与衬片铆接。相互重叠的双层蒙皮破孔的修理是将内蒙皮上的孔开的小一些，外蒙皮上的孔开的大一些，把内蒙皮当做衬片，将补片直接铆接在内蒙皮上。

1.3．6 前缘蒙皮破孔的修理前缘蒙皮破孔的修理方法与破孔的一般修理方法基本相同。但由于前缘是气动力特别敏感区，对光滑性要求较高，因此修理时具有以下特点：（1）前缘蒙皮出现破孔后，均要采用托底平补法修理（2）补片和衬片与前缘蒙皮的弧度一致；补片与被修理蒙皮同材料同厚度，衬片与被修理蒙皮同材料，但厚度一般加厚一级到二级；

1.4 蒙皮大范围损伤的修理

蒙皮上密集的弹孔、裂纹或者严重的擦伤变形等。对飞机的空气动力性能和强度影响甚大。修理时，必须更换部分蒙皮，才能恢复其强度和外形。蒙皮大范围损伤往往伴随骨架损伤，为了保持飞机的外形。为了保持飞机外形，修理顺序必须是先骨架后蒙皮。

1.41更换蒙皮的方法

施工步骤：切割损伤蒙皮，制作与铆接衬片，配制新蒙皮，安装定位和对缝，铆接新蒙皮。

具体步骤：1 切割损伤蒙皮注意事项：切割线与构架平行，在转角处要挫修成圆角，防止应力集中；为增加接缝处的稳定性，切割线要靠近构架，但切割线必须和构架保持一定距离（一般为40～50mm），以便铆接衬片。当损伤靠近蒙皮原有的接缝时，应用原接缝进行接补。切割线应尽可能避开铆钉。切割下的旧蒙皮，不要随便剪开或损毁，以便作为制作新蒙皮和新蒙皮钻制铆孔的参考。损伤蒙皮切割后，钻去所有与骨架相连的饿铆钉，便可将其拆除。

2 制作与铆接衬片衬片的两种形式：（1）衬片是一个整条时：桁条、肋框需要制作下陷，使桁条、肋框和蒙皮之间有一个间隙，以便衬片从间隙中顺利通过。特点：蒙皮接缝处的稳定性较好，但施工较困难，多用于受力较大的部位。

（2）衬片分段时：衬片应作下陷或弯边，以便和构架铆接为一整体。特点：施

工较容易，但接缝处的稳定性较差，多用于受力较小的部位。

3 配制新蒙皮并安装定位与对缝新蒙皮的要求：与原蒙皮的材料、厚度相同。配制方法：①按切割下来的旧蒙皮进行划线，每边应留出一定的加工余量。②采用测量方法配制等。新蒙皮的定位方法：①划线法；②钻制定位孔法。

4铆接新蒙皮新蒙皮与衬片铆接：由于衬片上没有铆钉孔，可同时钻出。

新蒙皮与构架铆接：由于构架原来已有铆孔，新蒙皮上的铆孔必须和构架上的铆孔一致。

如果蒙皮的损伤部位在飞机容易施工的地方，可将新蒙皮固定于损伤处，根据构架铆孔从内向外钻出来确定。如果蒙皮的损伤部位在飞机较难施工的地方，根据蒙皮损伤的程度分别确定：当旧蒙皮损坏不严重时，经整形后，旧蒙皮的铆孔位置没有变化，可按旧蒙皮的铆孔来确定。当旧蒙皮损坏严重时：①用划线的方法确定铆孔的位置。②用定位钉或定位工具确定铆孔的位置。

当旧蒙皮损坏严重时：

①用划线的方法确定铆孔的位置。

②用定位钉或定位工具确定铆孔的位置。

将定位钉置于构架铆孔中，装上新蒙皮，并轻轻锤击，使定位钉在新蒙皮上冲出铆孔的位置。

对于单曲度的蒙皮：先铆弯曲中心线附近的一列铆钉，再依次铆向蒙皮的一端。然后，再从中心线开始依次铆向另一端。

对于双曲度的蒙皮：先从蒙皮的中央开始，逐渐铆向蒙皮的四周。在铆接每个区域时，应按对称顺序进行。

二飞机铝合金梁和长桁

飞机上的梁有翼梁和机身大梁，翼梁通常由缘条和腹板组成。翼梁缘条和机身大梁、桁条大多是用型材制成的，他们主要承受拉力或压力：翼梁腹板则有薄板制成，主要承受剪力。

不

同

剖

面

的

桁

梁

（

１—蒙皮２—桁梁）

2.1梁缘条和长桁的修理

损伤类型：缺口、裂纹、断裂等。

缺口的修理：宽度较窄的缺口（一般小于5mm）：（沿构件的截面方向测量）只需将缺口锉修成光滑的弧形，用砂纸打光后涂上底漆即可。

宽度较宽的缺口：（沿构件的截面方向测量）需把缺口切割整齐，用填片填上缺口，并铆上加强片。

裂纹的修理：根据裂纹的长短（沿构件截面的方向）采用不同的修理方法。

裂纹长度较小（不大于2mm）时：采用错修法。

裂纹长度大于2mm，小于构件一边宽度的2/3时：在裂纹的末端钻φ2～2.5mm的止裂孔后，用加强片加强。

裂纹长度大于构件一边宽度的2/3时：在裂纹的末端钻φ2～2.5mm的止裂孔后，用与构件相同的型材进行加强。

断裂的修理：

如便于整根取下：采用更换的方法修理，即取下断裂构件，用材料相同、规格相等的型材，制作新构件，按原孔铆接。

如不便于整根取下：则接补（型材）修理。

接补型材的安装方法：外侧接补：接补型材安装在构件的外侧。内侧接补：接补型材安装在构件的外侧。

两侧接补：接补型材安装在构

件的两侧。内侧和两侧接补，

应将接补型材外棱角倒角，以

保证接补型材与构件贴合紧

密。两侧接补，要使两根接

补的型材的端面彼此错开。外侧

接补其接补型材的截面重心和构件的

截面重心的距离较大，引起受力的

变化。

2.2梁腹板的修理腹板由薄板制成，通常用螺栓或铆钉与缘条连接，承受

剪力。腹板可能产生的典型损伤为破孔、裂纹等。修理时，必须根据腹板损伤的轻重程度，损伤的具体部位，采用不同的修理方法。

腹板裂纹的修理：裂纹通常出现在工艺孔或紧固件孔边。修理时：在裂纹端头钻止裂孔，用与腹板同材料同厚度的板材加强。

腹板破孔的修理：将腹板上的破孔锉修成光滑的圆孔或椭圆孔。锉修后，在孔的四周涂上油漆防腐。

（1）锉修法

特点:不能恢复腹板损失的强度

注意事项：只适应修理直径较小的破孔（φ＜40mm）。锉修的孔的边缘与其他孔边缘的距离不宜过小（≥40mm）。锉修的孔的边缘与腹板缘条的距离不宜过小（≥40mm）。

（2）盖板补法将腹板上破孔切割、锉修成规则形状后，铆上一块与腹板材料相同、厚度相等的盖板，以弥补腹板损失处的强度。

当破孔靠近一侧缘条时：钻去腹板损伤处与缘条连接的铆钉，将盖板、腹板和缘条三者一起铆接。

当破孔直径较大时：上下两端与缘条连接，中部与腹板铆接，以增加修理部位的稳定性。

腹板切割修理：腹板上密集的破孔或裂纹时，则需要更换一段新腹板。

步骤：全部切割腹板的损伤部分。制作一段新腹板（与腹板材料相同、厚度相等的板材）。将新腹板填入切割口，代替已切除的腹板。在接缝处铆接X形连接片，使新腹板与原腹板连接成一体。

2.3 隔框和翼肋的修理

隔框和翼肋主要用来维持机身、机翼和尾翼的截面形状，承受和传递局部空气动力载荷或集中载荷。

典型损伤：范围较小的变形、裂纹或破孔，夜可能产生范围较大的损伤。

修理的要求：恢复损伤框、肋的外形和强度。

隔框

翼肋

肋、框小范围损伤时的修理：

内容：变形的修理、裂纹的修理、破孔的修理断裂的修理。

变形的修理：框、肋的变形多出现在框、肋的腹板上，可采用整形的方法恢复

平整。如果整形后仍有鼓动，可在变形部位铆接加强片或型材，以提高框、肋的稳定性。隔框的受力：作用于隔框的压力通常沿隔框的径向。翼肋的受力：作用于翼肋腹板上的剪力通常沿翼肋的高度方向。加强片的安装方向：材料、厚度与框肋相同，尺寸稍大于变形部位，每排能铆2排以上的铆钉。型材的安装方向：应安装在隔框的径向，翼肋高度的方向。

裂纹的修理：框、肋上的裂纹长度＜5mm时：对框、肋的强度削弱不多，修

理时可在裂纹端头钻直径1.5～2mm止裂孔后使用。

对于在减轻孔、槽口等原切口边缘处出现的不大于5mm的裂纹，可将裂纹锉修圆滑，不必加强。

当框、肋上的裂纹长度＞5mm，但未超过框、肋截面高度的1/3时：修理方法:裂纹末端钻止裂孔。铆一块与框、肋材料相同、厚度相等的加强片。加强片的尺寸：保证裂纹每边铆13排铆钉即可。加强片的形状：根据裂纹部位的形状

确定。

当框、肋上的裂纹长度超过框、肋截面高度的1/3时,使框、肋的强度降低很多，应按框肋的断裂方法修理。

破孔的修理：框、肋上产生破孔后，必须根据破孔在框、肋的不同位置，采用

不同的方法。破孔在框、肋腹板的中部，只需将损伤部位锉修整齐，沿破孔四周用两排铆钉卯上补片。当破孔损伤扩大到弯边或靠近弯边时，将损伤区切割整齐，并制圆角，根据切割部分的形状和大小，用与框和肋同材料同厚度的板材制作一块带弯边的补片和一块连接片，

与损伤框、肋铆成一体。

断裂的修理：隔框、翼肋断裂后，强度降低较多，

需要进行接补修理。隔框断裂时，补片的材料和

厚度与原隔框相同;补片的形状为X形；补片的长

度视隔框的厚度而定。对于厚度在1.2mm以下的

隔框，补片的长度不小于100mm,并用直径为3.5

的铆钉铆接；对于厚度等于或大于1.2mm的隔框

，补片的长度不小于160mm，用直径为4mm的

铆钉铆接。

肋、框大范围损伤时的修理：肋、框损伤范围较大时，需要更换损伤部分，

以恢复框、肋的外形和强度。更换时通常分四个施工阶段，即切割与拆卸框、肋的损伤部分，配制一段新的框、肋，确定新框、肋的安装位置和进行铆接。

切割与拆卸损伤部分：切割与拆卸框、肋的损伤部分，需要注意一下三点；（1）要尽可能的缩小切割与拆卸的范围（2）要便于安装（3）防止结构变形

配制新框、肋：新框、肋一般应通过航材部

门按照构件在飞机图上的图号领取或筹措。如无法领取或筹措，

可按照损伤框、肋的式样制作新框、肋。配制应该该

注意以下3个问题：（1）一般要求新制框、肋材料应与损伤框、肋材料相同、厚度相等，根据需要也可将材料厚度相应增加。（2）制作新框、肋前，需要检查损伤框、肋铆钉孔处的边距是否足够，边距不够的地方，在制作新框、肋时应放出余量，保证新框、肋在铆接时有足够的边框。（3）制作新框、肋，要求外形准确。

确定新框、肋的安装位置：新框、肋的

安装位置的确定包括以

下内容：1 新框、肋的定位

2 新框、肋定位的集中方法（1）用为损伤的构

件来定位（2）用测量的方法来定位（3）用横向样板来定

位（4）用纵向样板来定位

3 接头在隔框上的定位

新框、肋的铆接：铆接新框铆接前必须试安装修理部位有关机件，以校正定

位工序的准确性。铆接新框、肋时有两个要求：一要保证铆接强度，二要防止铆接变形。

时应正确选用铆接工具，尽量采用直接铆接法，并按对称的顺序进行铆接。

对断裂修理图片的说明：

中间的悬挂支臂是沿整

个翼弦的工字形截面整体梁。

通常对断裂的修理是采用接补修理的方法，接补方法的要求是：在恢复构件抗拉和抗压强度的前提下，尽可能的减轻构件的重量，并力求施工方便。接补修理的工艺过程，主要包括构件损伤部位的切割，接补型材的选择以及接补型材的铆接。

（1）损伤部位的切割切割损伤的构件的时，切割应超出损伤范围5mm，并且切割应与构件垂直；切割后，用锉刀锉平切割缝，并涂刷防锈底漆；若结构中有几根构件同时断裂，需要事先用托架将损伤部件托住，在进行切割

（2）接补型材的选择接补型材通常选择与构件材料相同、截面积相等的型材.

（3）接补型材的安装安装方法有3种：接补型材安装在构件的外侧接补型材安装在构件的外侧接补型材安装在构件的两侧。内侧和两侧接补，应将接补型材外棱角倒角，以保证接补型材与构件贴合紧

（4）钻孔铆接为了保证梁缘条和长桁修理后具有应有的强度，一般规定，由于钻孔使构件强度消弱的程度，不得超过构件原来的8%~10%。

国航成都飞机维修基地完美演绎飞机“换肤”

图1：工作者正在安装新蒙皮摄影：朱学刚

民航资源网2011年3月24日消息：2011年3月17日，中国国际航空股份有限公司（Air China Limited，简称“国航”）工程技术分公司成都飞机维修基地比原计划提前1天完成了首次波音737-300型B-2518飞机后段左侧蒙皮更换工作。此次蒙皮更换的面积达到了约1.7万平方英寸，无论工作量还是施工难度，均为该基地飞机蒙皮结构修理之最。

B-2518飞机是客改货飞机，属波音老龄飞机，机体结构呈现“老化”态势。在该机进入成都维修基地定检的过程中，NDT（无损探伤）检查发现机身后段左右两侧蒙皮有多处裂纹，且该区域蒙皮已有多处割补修理，如果再进行多处的蒙皮修补则容易产生安全隐患，最终确定将对该段蒙皮参照波音服务通告进行整体更换，以便延长飞机的使用寿命并提高飞行安全性。

图2：工作者正在进行蒙皮定位摄影：杨劲挥

鉴于本次更换的蒙皮面积非常大，在飞机纵向和环向上的定位要求非常严格，上万个紧固件孔只要有一个孔的位置偏差在0.001英寸以上，就会影响其他紧固件孔的位置，导致最后整个蒙皮将无法安装。同时，新蒙皮与机身原框、长桁、各连接件及原上下左右相邻的蒙皮的间隙都有极严格的要求，不能多一丝也不能少一丝。否则，即使最后完成了新蒙皮的更换，不仅外观呈现凹凸不平状影响气动性，也会大大影响其使用寿命。

飞机结构完整性研究现状及发展方向

第23卷　第3期　2005年9月 飞　行　力　学FL IG HT DYN AM ICS V ol.23　N o.3Sep.2005　 收稿日期:2005-02-01;修订日期:2005-07-05 作者简介:屈玉池(1961-),男,陕西长安人,研究员,主要从事航空发动机结构强度与科技情报信息管理研究。 飞机结构完整性研究现状及发展方向 屈玉池1,2,晁祥林2,陈　琪2 (1.西北工业大学航空学院,陕西西安710072;2.中国飞行试验研究院情报档案中心,陕西西安710089) 摘　要:飞机结构完整性是确保飞机安全寿命的重要条件之一。简要介绍了结构完整性在飞机设计中的发展进程及其作用;以F -4C /D 和F -16飞机为例,叙述了结构完整性在飞机结构设计和验证中的应用情况;最后指出 当前我国结构完整性技术的研究现状,以及下一步的研究重点。 关　键　词:飞机结构完整性;军用规范;载荷谱;损伤容限 中图分类号: V 215 文献标识码: A 文章编号:1002-0853(2005)03-0009-04 引言 飞机结构完整性大纲是从1957年B -47飞机出 现疲劳问题后提出的,由此对飞机结构完整性的研究逐步形成并得到发展,在飞机结构分析中的应用于1970年前后发生飞跃。1969年,一架F-111飞机由于机翼关键接头存在漏检裂纹,仅100飞行小时就发生事故;在此期间,C-5A 疲劳试验样机也过早地产生开裂现象。所以,1975年12月发布的《M IL-STD -1530A 美国空军结构完整性大纲(ASIP )》增加了结构损伤容限和耐久性分析以及地面试验要求,提高了对飞机结构完整性要求[1]。在以后的十几年中,结构完整性技术有了进一步的发展,并形成了《M IL -A -87221(U SAF )飞机结构通用规范》和《M IL-A-8860B(AS)飞机强度和刚度系列规范》。这些规范在近十几年来广泛用于飞机结构设计和验证。随着断裂力学、概率断裂力学的发展,在结构完整性要求的损伤容限、耐久性等分析中又融入了概率统计方法,使解决随机因素下结构发生破坏问题成为可能,进一步完善了结构完整性理论和方法。 1　飞机结构完整性研究进展 在1970年以前的结构完整性大纲中,结构分析的重点是静强度和“安全寿命”疲劳设计方法。该方法利用了一种假设,即用疲劳样机代表所有的生产型飞机,假定部队所用飞机的“安全寿命”为疲劳样 机寿命的四分之一。然而,正是在关键结构部位存在没有检测出的较大的初始裂纹引发了F -111飞机事故。该事故说明,所采用的安全寿命疲劳设计分析方法存在缺陷,所做的全部疲劳试验并不能预测出这类飞机结构破坏,因此,所应用的M IL-A-8860系列飞机强度和刚度规范不能满足飞机结构完整性要求,迫切需要一种新的满足结构完整性要求的评估飞机安全寿命的分析方法,由此推动了飞机强度和刚度规范的改进和飞机结构完整性技术的发展。 在1970～1980年执行的飞机结构完整性大纲中,结构安全寿命要求通过损伤容限和耐久性分析体现,并以规范的形式得以贯彻,使飞机结构能承受在制造、维修或服役期间所形成的裂纹而正常服役。美国军用规范M IL -A -83444规定了飞机结构的损伤容限要求;M IL -A -008666B 规定了耐久性要求;M IL -A -8867A 规定了地面试验要求。这三部规范反映了当时有关耐久性、损伤容限和地面试验的技术现状,并与其它结构规范共同构成了M IL-STD-1530飞机结构完整性大纲框架。 M IL-STD-1530A 把损伤容限和耐久性要求分开,损伤容限用破损-安全概念或缓慢裂纹扩展概念设计实现。为了满足耐久性要求,规定试验中所验证飞机的经济寿命必须大于设计服役寿命。在飞机结构评价中,损伤容限和耐久性要求还用来决定部队对飞机结构的维修计划,并提供检查、修理的方法和预期的时间。 近十几年来,结构完整性技术有了更进一步的

(完整word版)飞机夹层结构复合材料零部件的损伤形式及修理方法

常见飞机蜂窝板损伤形式及修理方法 航空器复合材料中的蜂窝板是由薄而强的两层面板中间胶接蜂窝材料而成的一种新型复合材料，也称蜂窝层合结构(见图1)。其面板选材有金属板、玻璃纤维、石英纤维、碳纤维等；夹心材料主要有芳纶、玻璃纤维、铝合金及发泡型结构。蜂窝可制成不同的形状。飞机上的蜂窝结构是由耐腐蚀夹心、面板、衬垫、隔板（假梁）、边肋等零件胶合而成。面板与夹芯之间用胶膜胶接，蜂窝夹芯用芯子胶和耐腐蚀胶根据实际需要形状施加真空压力后加温胶接成型。 图1 蜂窝夹心板结构 一、航空复合材料蜂窝结构损伤种类 根据航空复合材料蜂窝结构部件在使用过程中可能出现损伤的情况，我们可以大致将胶接蜂窝结构部件的损伤分以下5类： 1、表面损伤 图2 典型表面凹坑 此类损伤一般通过目视检查发现，包括表面擦伤、划伤、局部轻微腐蚀、表面蒙皮裂纹、表面小凹坑和局部轻微压陷等。这类损伤一般对结构强度不产生明显的削弱。 2、脱胶及分层损伤

该损伤是指纤维层与层之间或面板与夹芯之间的树脂失效缺陷，主要通过敲击检查、超声波检测等手段发现。此类损伤一般不引起结构外观变化，大多是在生产过程中造成的初始缺陷，并在反复使用过程中缺陷不断扩展而导致的。脱胶或分层面积过大会引起整体复合材料强度的削弱，应及时予以修补。 3、单侧面板损伤 这类损伤包括单侧面板局部压陷、破裂或穿孔，一般通过目视检查即可发现。该类型损伤能使一侧面板和蜂窝夹芯都受到损伤（表面塌陷），对气动性能和结构强度影响较大。一旦发现该类损伤必须经过修理和检验确认后方能能重新使用。 4、穿透损伤 该类型损伤是指蜂窝部件出现穿透性损伤、严重压陷和较大范围的残缺损伤等。此类损伤对结构性能和强度有严重的影响，根据受损情况立即予以修理或按需更换新件。 5、内部积水 该损伤原因主要由于蜂窝结构边缘或蜂窝材料对接边缘密封不严或密封失效，在长期使用过程中由于雨水渗透、油液浸泡以及水汽冷凝而造成蜂窝夹芯出现积水。虽然一般情况蜂窝内部积水不会造成严重影响；但在冬季日夜气温变化较大的情况下，由于积液结冰膨胀将会会造成复合材料部件内部树脂基体脱胶；同时在积液的长期浸泡下也会使复合材料的树脂基体的胶接强度大幅降低而降低部件的整体性能；特别是各类复合材料制备的舵面、襟翼、翼身整流罩及发动机部件等，均应及时检查其内部蜂窝结构的积水情况并作出相应修理措施。目前该类损伤主要通过红外热成像、X-射线检测仪等手段进行检测。 二、蜂窝结构的检查方式 1、目视检查 目视检查法是使用最广泛、最直接的无损检测方法。主要借助放大镜和内窥镜观测结构表面和内部可达区域的表面，观察明显的结构变形、变色、断裂、螺钉松动等结构异常。它可以检查表面划伤、裂纹、起泡、起皱、凹痕等缺陷；尤其对透光的玻璃钢产品，可用透射光检查出内部的某些缺陷和定位，如夹杂、气泡、搭接的部位和宽度、蜂窝芯的位置和状态、镶嵌件的位置等。 2、手锤敲击法 用于单层蒙皮蜂窝结构。用手锤敲击蜂窝结构的蒙皮，根据不同的声响来判断蜂窝结构是否脱胶。敲击时，注意锤头与蒙皮垂直，力度适当，以能判断故障不损坏蒙皮表面为宜。为使判断准确，可先在试件上试验。敲击回声清脆是良好，沉闷是脱粘。 3、外场在位检测的便携式相控阵超声波C扫描检测系统

浅析飞机复合材料结构修理技术

浅析飞机复合材料结构修理技术 随着科技的不断进步，复合材料逐渐出现在航空领域，在现代航空领域的发展中被广泛应用。由于复合材料已经成为现代飞机结构的重要组成部分，并且其损伤机理与金属损伤存在差异，对复合材料结构修理技术研究具有重要的现实意义。文章主要基于飞机复合材料结构修理基础之上进行研究，促进飞机复合材料的可持续发展。 标签：飞机复合材料；结构修理；技术分析 前言 国内对于先进复合材料在航空领域的应用已经取得一定成效，但对于飞机复合材料结构修理技术的研究依旧需要不断完善。由于现代航空领域需求的不断增加，对复合材料的使用要求逐渐严格。同时在具体的应用过程中需要对复合材料进行维护，体现出飞机复合材料结构修理技术的重要性。 1 飞机复合材料结构类型以及损伤类型 目前，国内外的复合材料在航空领域的应用具有广泛性特点，材料用量占总体用量总重的25%-40%，其中民用飞机占11%-16%，直升机高达60%以上。由此可见，飞机复合材料结构在航空领域的应用具有广泛性特点。对于复合材料以及损伤类型进行分析，加深对复合材料修理技术的理解。 1.1飞机复合材料结构类型 1.1.1 压层板。复合材料当中的压层板主要是由单层板粘合而成，同时构成材料可为不同材质的单层板，也可为各向异性单层板进行构成。由于单层板构成存在复杂性以及非匀质性，导致单层板的实际构成具有各向异性的特点。 1.1.2 蜂窝夹芯结构。蜂窝夹芯机构主要是由薄面板与中间胶接低密度的夹芯构成，具体的面板结构为层压板，面板较薄。其中具体的使用材料为纤维玻璃布、单向碳纤维、编织布、芳纶有机纤维布等材料。蜂窝夹芯结构比常规金属结构具有较高的比强度、抗弯强度、高结构阻尼、消音以及耐声震、隔热性等良好的性能，在航空领域应用具有较好效果。 1.1.3 蜂窝壁板。蜂窝壁板主要是承力面以及蜂窝夹芯构成，蜂窝夹芯位于承力面板之间，使得整个蜂窝壁板的强度增加[1]。此外还有骨架元件以及众多的不锈钢板材料进行实际构成。在蜂窝壁板的实际结构当中，承力面板所承受的质量一般只是自身在平面内的负荷，骨架元件在具体应用中保证局部刚劲，提升固定地点的安全性以及耐用性。 1.2 飞机复合材料损伤类型

飞机结构修理

飞机结构修理 飞机的机体结构通常是由蒙皮和骨架等组成。蒙皮用来构成机翼，尾翼和机身的外形，承受局部气动载荷，以及参与抵抗机翼，尾翼，机身的弯曲变形和扭转变形。骨架包括纵向构件主要包括梁和桁条组成其作用主要是承受机翼、尾翼、机身弯曲时所产生的拉力和压力；横向构件包括翼肋、隔框等，主要用来保持机翼、尾翼和机身的截面形状，并承受局部的空气动力，各类飞机大部分以铝合金作为主要结构材料。飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可以用铝合金制造。因为其密度小、强度高的优点，在航空材料中得以广泛的应用。铝合金结构在使用过程不可避免地受到不同程度的损伤，如蒙皮破孔、梁缘条裂纹、框变形等，因而需要采取相应的方法加以修理，保证各个结构能够在使用中安全负载和工作。主要介绍飞机铝合金蒙皮、梁、桁、框及肋等结构的维修方法 1.飞机铝合金蒙皮 蒙皮是包围在机翼骨架外的维形构件，用粘接剂或铆钉固定于骨架上，形成机翼的气动力外形。蒙皮用来构成机翼、尾翼和机身的外形，承受局部空气动力载荷，以及参与抵抗机翼、尾翼、机身的弯曲变形和扭转变形。早期低速飞机的蒙皮是布质的，而如今飞机的蒙皮多是用硬铝板材制成的金属蒙皮。

机身蒙皮与机翼蒙皮的作用和构造相同。如衍梁、衍条、蒙皮、隔框的不同组合、可以形成机身的不同构造形式。如果蒙皮较厚，则衍梁、衍条、隔柜可以较弱；如果蒙皮较薄，则上述骨架也应该较强、较多。 2.梁的结构及特点 翼梁

翼梁是最主要的纵向构件，它承受全部或大部分弯矩和剪力。翼梁一般由凸缘、腹板和支柱构成（如图所示），剖面多为工字型。翼梁固支在机身上。凸缘通常由锻造铝合金或高强度合金钢制成，腹板用硬铝合金板材制成，与上下凸缘用螺钉或铆钉相连接。凸缘和腹板组成工字型梁，承受由外载荷转化而成的弯矩和剪力。 桁条与桁梁 衍条的形状、作用与机冀的衍条相似。桁条是用铝合金挤压或板材弯制而成，铆接在蒙皮内表面，支持蒙皮以提高其承载能力，并共同将气动力分布载荷传给翼肋。衍梁的形状与衍条相似，但剖面尺才要大些，其作用与翼梁相似。

用复合材料技术修理金属飞机结构的修理记实_陈绍杰

图1右平尾上蒙皮腐蚀损失情况 用复合材料技术修理金属飞机结构的修理记实 Re p air Practice of Usin g Com p osite Technolo gy for Aircraft Metal Structures ?陈绍杰/沈阳飞机研究所 用 复合材料技术修理金属飞机结构是一项比较新的机体结构修理技 术,90年代已为世界各国普遍采用。该方法实质上是由复合材料结构胶接修理方法发展而来的,此时贴补的胶接补片不是贴在复合材料结构上而是贴在金属结构上。该方法特别适用于金属飞机结构的裂纹的腐蚀等多发性常见损伤,是目前世界上公认的一种优质、高效、低成本的修理方法。原5航空制造工程6杂志已对该项技术作过相应的报道。 任务来源 用复合材料技术修理金属飞机结构,虽然在国际上已是一项成熟的新技术,但在我国国内基本上还是一个空白。有鉴于此,以沈阳飞机制造公司(沈飞)为主,有沈阳飞机研究所参加与希腊的H AI(H ellenic Aeros p ace Industr y )合作成立了/沈阳)Hellenic 飞机修理公司0,拟从希腊引进该项技术,推广应用于国内的军、民机修理业务。HAI 是希腊一家国家控股的国有大型飞机和发动机修理公司,始建于1975年,在欧洲同业者中占有较重要的技术地位。 沈阳)H ellenic 飞机修理公司于1999年7月7日~9日在沈飞公司进行 了第一次采用该技术进行飞机修理,因为这是首次将该技术用于国内飞机的修理实践,故某种程度上带有演示验证的性质。修理材料、修理设备均由希方提供,操作亦由希方为主进行。修理方案和设计及则由双方合作进行。为此希方派来3名技术和操作人员完成了具体的修理工作。 待修结构及损伤情况 待修飞机结构是某型飞机的两个水平尾翼。该机是一架返厂大修的飞机。因该机长期在沿海使用,由环境条件造成多处腐蚀损伤。此次修理的具体对象为该机左右平尾翼尖接近配重处的腐蚀损伤,计有左尾下蒙皮、右平尾上、下蒙皮共3处,具体腐蚀性能 详见表1。 图1给出了一张腐蚀情况的照片,该照片为打磨去除损伤后的情况,从照片上清晰可见损伤严重处的腐蚀深坑。 该机平尾主受力盒的壁板材料为LC9铝合金,相当于7075-T 6,为高强铝合金。该部位除承受静载外,还有翼尖处 用复合材料技术修理金属飞机结构是当今一项比较新的修理技术,本文介绍了在我国首次进行的具有演示验证性质的一次修理实践。

飞机铝合金结构的修理方法和应用讲解

2010～2011学年第二学期 飞机结构维修（作业） 专业： 班级学号： 姓名： 授课教师：

飞机铝合金结构的修理方法和应用 摘要：各类飞机大部分以铝合金作为主要结构材料。飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可以用铝合金制造。因为其密度小、强度高的优点，在航空材料中得以广泛的应用。铝合金结构在使用过程不可避免地受到不同程度的损伤，如蒙皮破孔、梁缘条裂纹、框变形等，因而需要采取相应的方法加以修理，保证各个结构能够在使用中安全负载和工作。 关键词：铝合金结构蒙皮、梁、长桁、隔框、翼肋损伤修理方法 一、飞机铝合金的结构及特点 1. 蒙皮的结构及特点 蒙皮是包围在机翼骨 架外的维形构件，用粘接剂 或铆钉固定于骨架上，形成 机翼的气动力外形。蒙皮除 了形成和维持机翼的气动 外形之外，还能够承受局部 气动力。早期低速飞机的蒙 皮是布质的，而如今飞机的 蒙皮多是用硬铝板材制成 的金属蒙皮。 A340垂直尾翼表面蒙皮

机身蒙皮与机翼蒙皮的作 用和构造相同。如衍梁、衍条、 蒙皮、隔框的不同组合、可以 形成机身的不同构造形式。如 果蒙皮较厚，则衍梁、衍条、 隔柜可以较弱；如果蒙皮较薄， 则上述骨架也应该较强、较多。 机身蒙皮 2 梁的结构及特点 2.1翼梁 翼梁是最主要的纵向构件，它承受全部或大部分弯矩和剪力。翼梁一般由凸缘、腹板和支柱构成（如图所示），剖面多为工字型。翼梁固支在机身上。。凸缘通常由锻造铝合金或高强度合金钢制成，腹板用硬铝合金板材制成，与上下凸缘用螺钉或铆钉相连接。凸缘和腹板组成工字型梁，承受由外载荷转化而成的弯矩和剪力。 2.2衍条与桁梁 衍条的形状、作用与机冀的衍条相似。桁条是用铝合金挤压或板材弯制而成，铆接在蒙皮内表面，支持蒙皮以提高其承载能力，并共同将气动力分布载荷传给翼肋。衍梁的形状与衍条相似，但剖面尺才要大些，其作用与翼梁相似。

解析飞机复合材料修理全过程

飞机的复合材料修理：飞机复合材料通常被称为先进复合材料（Advanced Composite Material，ACM）。它使用高强度的纤维增强材料，嵌入在一种树脂基体里，以层或层片的形式叠加起来，形成层板，具有高强度，结实坚硬，能够减轻飞机结构重量，还具有抗腐蚀、破损安全性高等优点。 复合材料的修理工序也极其专业，涉及检查、去除修复损伤、打磨、清洁、制作浸布、铺层、粘接以及固化等众多复杂环节，其特点可用“精细”二字形容。 他们穿着白大褂、戴着口罩和细纱手套……远看你会以为这是一间手术室，其实这里是Ameco复合材料修理车间的洁净室。仅从工作场所上看，已能略猜出一二，复合材料的修理规格不一般。 近年来，复合材料作为飞机结构件的“新宠”，越来越多地被使用在飞机上，如飞机的整流罩、控制面、起落架舱门、大翼和安定面前后缘等部位。据悉，在波音787等一系列先进客机上，复合材料使用的比重甚至超过50%。但提及复合材料的修理，却鲜为人知。 其实，复合材料的修理过程很有意思，就像是为飞机表面做“外科手术”。但整个手术又涉及众多环节，每个环节都能展示出操作者的“十八般武艺”。 诊断：“病情损伤”靠耳朵 复合材料的特点是层面多，有点像“多层三明治”，中间夹层结构是蜂窝芯体，外面覆盖蒙皮，所有材料均由胶膜粘接。蒙皮也有多层，拿飞机大翼盖板来说，从里至外分别由三层碳纤维和一层玻璃纤维组成。 郭玉明是Ameco复合材料车间的一位年轻修理工，他常拿着专业敲击棒在一块襟翼盖板上轻轻敲击。他说，这个方法是为了查出那些从部件表面看不出来的“内伤”，比如开胶或脱层。 “这个地方声音清脆，说明它是完好区域，而这个地方声音沉闷、有点混沌，应该是有脱层。”据郭玉明讲，这份“练耳朵”的能力可不是随便谁都行的，需要多次实战磨炼和领悟。出师2年的郭玉明，当初为了练好这项本领，没少在部件上做“听音练耳”。此外，复合材料损伤的检查方法还有超声波、红外线热成像等。 去除损伤：完美“手术切割”工艺 去除复合材料损伤的工序很讲究。黄景森是Ameco复合材料车间的工艺工程师。据他介绍，切割一块盖板表面的损伤蒙皮，可以用切割片的边缘切去脱层部分。如果是蜂窝芯损坏，工作就会更复杂，要用切割片沿着损伤区域的蒙皮边

飞机结构修理

飞机结构修理 飞机的机体结构通常就是由蒙皮与骨架等组成。蒙皮用来构成机翼,尾翼与机身的外形,承受局部气动载荷,以及参与抵抗机翼,尾翼,机身的弯曲变形与扭转变形。骨架包括纵向构件主要包括梁与桁条组成其作用主要就是承受机翼、尾翼、机身弯曲时所产生的拉力与压力;横向构件包括翼肋、隔框等,主要用来保持机翼、尾翼与机身的截面形状,并承受局部的空气动力, 各类飞机大部分以铝合金作为主要结构材料。飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框与起落架都可以用铝合金制造。因为其密度小、强度高的优点,在航空材料中得以广泛的应用。铝合金结构在使用过程不可避免地受到不同程度的损伤,如蒙皮破孔、梁缘条裂纹、框变形等,因而需要采取相应的方法加以修理,保证各个结构能够在使用中安全负载与工作。主要介绍飞机铝合金蒙皮、梁、桁、框及肋等结构的维修方法 1、飞机铝合金蒙皮 蒙皮就是包围在机翼骨架外的维形构件,用粘接剂或铆钉固定于骨架上,形成机翼的气动力外形。蒙皮用来构成机翼、尾翼与机身的外形,承受局部空气动力载荷,以及参与抵抗机翼、尾翼、机身的弯曲变形与扭转变形。早期低速飞机的蒙皮就是布质的,而如今飞机的蒙皮多就是用硬铝板材制成的金属蒙皮。

机身蒙皮与机翼蒙皮的作用与构造相同。如衍梁、衍条、蒙皮、隔框的不同组合、可以形成机身的不同构造形式。如果蒙皮较厚,则衍梁、衍条、隔柜可以较弱;如果蒙皮较薄,则上述骨架也应该较强、较多。 2、梁的结构及特点 翼梁

翼梁就是最主要的纵向构件,它承受全部或大部分弯矩与剪力。翼梁一般由凸缘、腹板与支柱构成(如图所示),剖面多为工字型。翼梁固支在机身上。凸缘通常由锻造铝合金或高强度合金钢制成,腹板用硬铝合金板材制成,与上下凸缘用螺钉或铆钉相连接。凸缘与腹板组成工字型梁,承受由外载荷转化而成的弯矩与剪力。 桁条与桁梁 衍条的形状、作用与机冀的衍条相似。桁条就是用铝合金挤压或板材弯制而成,铆接在蒙皮内表面,支持蒙皮以提高其承载能力,并共同将气动力分布载荷传给翼肋。衍梁的形状与衍条相似,但剖面尺才要大些,其作用与翼梁相似。

飞机复合材料结构设计

7．5 复合材料结构设计 一、复合材料结构设计一般原则 本节主要介绍层压结构和由层压面板构成的夹层结构的设计原则．复合材料结构设计的一般原则从总的方面说与金属结构相似，但其具体内容则有所同，有所不同。相同之处，如传力路线最短等受力构件布置的一些基本原则，又如细节设计中要避免受载偏心，尽量避免开口，开口时注意其形状等一些内容，但由于复合材料与金属材料性质、性能上的不同，在设计原则 的具体内容上必然有很多不同之处。以下我们主要就不同的方面作简要介绍。 1．提高结构效率 针对复合材料的特点，除上述与金属相同的原则外，还应从以下几方面着手： (1)铺层设计中要扬长避短，充分利用复合材料沿纤维方向的优良性能，避免使用其弱的横向性能和剪切性能。 (2)与单纯的层合板不同，对于层压结构耍注意选择合理的结构形式和层板构形，对某些敏感区的局部铺层设计：如在连接区、局部冲击区、集中力作用点、开口附近等处的铺层一般应进行局部调整，在结构尺寸和结构外形突变区注意铺层过渡问题。要注意复合材料层压性带来的某些区域易产生分层，从而可能引发的结构承载能力下降或失效的问题，尽可能采取相应措施(详见本节的三)。 (3)提高结构整体性。复合材料比金属更易制造出形状复杂的构件，并具有可采用共固化工艺制造大型整体件的优点。设计中在不增加工装复杂程度的情况下应尽量减少零件数量，设计成整体件，如大块机翼整体壁板。这样可不用紧固件或减少紧固件的数量，减轻结构重量，提高结构效率，并可减少钻孔、装配的工作量和由孔引起的应力集中以及制造成本。 2．要保证结构中各元件之间的载荷传递 复合材料构件与金属构件不同，除具有一定的形状外，还可以具有不同的层板构形。要使各构件之间(如蒙皮和桁条、冀肋、翼粱之间)和各构件的各个部分之间(如梁的绿条和腹板之间)的承载路径尽量连续。连接的形式与方法应与需传递的载荷性质(拉压、剪切)和方向相适应，尽量避免偏心和切口效应。同一构件须拼接时，其纤维取向也应连续。 3．结构要求良好的工艺性 设计必须保证能制作出保证质量和低成本的结构，尽量避免成形和装配时可能出现的各种缺陷。包括以下各点： (1)避免铺层设计不合理带来的工艺性问题。如铺层、装配不对称或同一铺向角的铺层数集中过多使构件在固化过程中引起弯—拉—扭耦合而产生翘曲变形、树脂裂纹，

飞机铝合金结构维修

飞机铝合金结构的修理方法和应用 关键字：蒙皮 长桁 梁 主要内容：据统计,铝和铝合金要占一架飞机总重量的70%,而飞机的结构件大部分是由铝合金材料构 成。飞机的机体结构通常是由蒙皮和骨架等组成。蒙皮用来构成机翼尾、翼和机身的外形，承受局部空气动力载荷，以及参与抵抗机翼尾翼、机身、的歪曲变形和扭转变形。股价包括总想构件和横向构件。纵向构件主要由梁和桁条组成，其作用主要是承受机翼、尾翼、机身弯曲时所产生的拉力和压力：横向构件包括翼肋隔、框等，主要用来保持机翼、尾翼和机身的截面形状，并承受局部的空气动力。有些加强框·肋还要承受集中载荷。 目前，飞机结构的材料仍然以铝合金为主，而铝合金结构的连接方式， 机翼 机身 动力装置 起落装置 尾翼

仍以铆接为主。因此，飞机结构修理的主要手段仍然是铆接。 一飞机铝合金蒙皮 蒙皮用来构成机翼、尾翼和机身的外形，承受局部空气动力载荷，以及参与抵抗机翼、尾翼、机身的弯曲变形和扭转变形。飞机上使用的铝合金蒙皮主要由 单板蒙皮和整体壁板两种类型。 1.1 蒙皮轻微损伤的处理 蒙皮轻微损伤，是指蒙皮某些部位产生轻微的鼓动压坑或划伤等。 1.1．1 蒙皮鼓动的修理蒙皮产生鼓动，说明该处蒙皮的刚度不足，因此 要采用整形加强的方法处理；如果鼓动严重，用加强方法不能排除时，可采用挖补或更换蒙皮的方法修理。加强型材（或盒型材）的方向应垂直或平行于桁条，并至少与相邻的构件搭接一端，根据蒙皮的形状和搭接形式将加强型材制出相应的下陷或弧度。

1.1．2 蒙皮压坑的修理蒙皮上的压坑，主要是破坏了蒙皮的光滑表面。 如果压坑微小，分布分散、且未破坏内部结构，则不必修理。如果压坑较浅，范围较大，用无锐角且表面光滑的榔头和木顶块修整。压坑较深，范围较小，不易整平时，可在压坑处钻直径为4～5mm孔，用适当的钢条打成钩形，拉起修平，然后用螺纹空心铆钉堵孔。也可用螺栓（直径范围是5～8mm），要求双面操作。此外有的突变小压坑，若不能钻孔整形，可将压坑处打磨光滑，用酒精和丙酮清洗后，用掺有铝粉的环氧树脂或硝基填平压坑，等干燥后修平并喷涂铝粉漆。压坑较深，范围较大时，可在压坑处开直径为10～16mm的施工孔，用钩子钩住，锤击蒙皮四周使其恢复平整。然后安装堵盖铆钉堵孔。 此外有的突变小压坑，若不能钻孔整形，可将压坑处打磨光滑，用酒精和丙酮清洗后，用掺有铝粉的环氧树脂或硝基填平压坑，等干燥后修平并喷涂铝粉漆。 1.1．3 蒙皮划伤的修理飞机蒙皮上出现划伤后，如果划伤深度较浅，未 超过规定划伤深度时，则划伤允许存在，不做修理。各型飞机对不同部位不同厚度蒙皮的允许划伤深度都做出了相应的规定。如果蒙皮的划伤深度超过其规定值，应用砂布将划伤部位打磨成圆滑过渡，避免应力集中。打磨后喷涂铝粉漆，填平损伤部位后喷涂铝粉漆。如果划伤过深，除打磨喷涂外，还要在其内部卯上一块加强片。 1.2 蒙皮裂纹的修理 蒙皮上的裂纹，降低了蒙皮的强度，而且在受力过程中，裂纹还会因应力集中的缘故，继续扩展。修理时，应根据裂纹的长短深浅程度和所在位置等情况采用不同的修理方法。 1.2．1钻止裂孔蒙皮上的裂纹较短时（一般小于5mm），可采用钻止裂孔（直 径通常为1.5～2mm）的方法止裂。钻止裂孔时，止裂孔的位置非常重要。为了准确地确定止裂孔的位置，钻孔前，最好借助放大镜观察，确定裂纹借端的位置。

飞机结构修理

精心整理 飞机结构修理 飞机的机体结构通常是由蒙皮和骨架等组成。蒙皮用来构成机翼，尾翼和机身的外形，承受局部气动载荷，以及参与抵抗机翼，尾翼，机身的弯曲变形和扭转变形。骨架包括纵向构件主要包括梁和桁条组成其作用主要是承受机翼、尾翼、机身 1. 机身蒙皮与机翼蒙皮的作用和构造相同。如衍梁、衍条、蒙皮、隔框的不同组合、可以形成机身的不同构造形式。如果蒙皮较厚，则衍梁、衍条、隔柜可以较弱；如果蒙皮较薄，则上述骨架也应该较强、较多。 2.梁的结构及特点 翼梁

翼梁是最主要的纵向构件，它承受全部或大部分弯矩和剪力。翼梁一般由凸缘、腹板和支柱构成（如图所示），剖面多为工字型。翼梁固支在机身上。凸缘通常由锻造铝合金或高强度合金钢制成，腹板用硬铝合金板材制成，与上下凸缘用螺钉或铆钉相连接。凸缘和腹板组成工字型梁，承受由外载荷转化而成的弯矩和剪力。 桁条与桁梁 很 通过接头传递而来的集中力。故材料和结构都比普通隔框强。 翼肋的结构及特点 形成并维持翼剖面之形状；并将纵向骨架与蒙皮连成一体；把由蒙皮和桁条传来的空气动力载荷传递给翼梁。

普通翼肋的作用是将纵向骨架和蒙皮连成一体，把由蒙皮和桁条传来的空气动力载荷传递给翼梁，并保持翼剖面的形状。 加强翼肋就是承受有集中载荷的翼肋。 加强翼肋虽也有上述作用，但其主要是用于承受并传递自身平面内的较大的集中载荷或由于结构不连续(如大开口处)引起的附加载荷。 1 2 3 ① 更换蒙皮 加强型材（或盒型材）的方向应垂直或平行于桁条，并至少与相邻的构件搭接一端 根据蒙皮的形状和搭接形式将加强型材制出相应的下陷或弧度 ②蒙皮压坑的修理

飞机结构检修

飞机结构检修 第一章：飞机结构特点及其修理原则 1.飞机结构损伤修理的基本原则？ 答：在确保修理后的强度刚度和空气动力性能的基础上，尽可能控制飞机结构重量的增加，并力争快速。 2.什么是局部等强度修理准则？ 答：构件损伤部位经修理后，该部位的静强度基本上等于原构件在该部位的静强度。按照这一准则修理时，首先要知道构件损伤处横截面上的最大承载能力，然后才能确定补强件的几何尺寸和连接铆钉的数目。 3.什么是总体等强度修理准则？ 答：根据总体结构的构造特点和受力情况，找出最严重的受力部位；然后根据受力最严重部位的极限受力状态，确定该总体结构能够承受的最大载荷；最后，以受力最严重部位的承载能力所确定的最大载荷，考核修理部位的强度储备。 4.刚度协调修理准则？ 答：构件损伤部位经修理后，构件所在部件的刚心位置和平衡状态应保持不变，同时，构件之间（或部件各部件之间）的刚度和变形要协调一致。 5.修理方案的主要内容？ 答：1）：损伤情况和检测结果；2）：修理方法和工艺； 3）：修理程序和人员分工；4）修理器材和工具； 第二章：飞机结构的损伤及检测 6.飞机正常使用造成的损伤包括？ 答：交变载荷引起的疲劳损伤，使用环境所造成的腐蚀损伤和机构设计不合理，制造工艺粗糙而产生的损伤等。 7.飞机结构之间通常采用铆钉或螺钉（或螺栓）连接在一起，这些紧固件长期在交变载荷，腐蚀环境以及振动环境影响下，可能产生松动。 8.铆钉连接的静载荷破坏模式是什么？ 答：剪切破坏，挤压破坏，铆钉头破坏。 9.铆钉的疲劳损伤是由于承受交变拉应力而产生的，这类损伤通常发生在结构振动环境严重或气动吸力高的部位，损伤形式多位铆钉断裂掉头。

飞机结构腐蚀的原因资料

飞机结构腐蚀的原因

飞机结构件腐蚀的原因、预防和修理方法分析 作者：admin发表时间：2010-03-02 08:49:41 回顾分析Ameco一千多架飞机重维修中所遇到的问题可以看出，最常见的结构故障就是飞机结构件的腐蚀。飞机结构件的腐蚀问题是各型飞机中，长期面临的最大结构问题。 飞机的主要腐蚀类型 从飞机设计和制造来看，不同金属的零部件相接触，造成不同金属之间的电位差和导电通路。而各个部件组装在一起时，缝隙会存水和脏物形成电解质。有些结构由于受力的需要又处于高应力状态形成应力腐蚀的根源。而在制造过程中，由于生产工艺不当，保护性涂层做得不好，缺乏腐蚀控制措施等等原因，都可能带来腐蚀的隐患。而在飞机使用过程中，飞行环境的恶劣，飞机表面涂层损坏，运输牲畜、海鲜等易产生强电解液体的货物都会使飞机结构产生腐蚀问题。偶然污染如水银外溢，化学品外溢，厕所、厨房污物外溢和灭火剂残留物等，也都可能造成直接或间接的腐蚀。而不恰当的飞机维修和勤务，也会使飞机面临更多的腐蚀问题。 飞机的腐蚀按其成因来分，主要可分为电化学腐蚀、表面锈蚀、应力腐蚀三大类，而电化学腐蚀是目前飞机最普遍和最严重的结构腐蚀之一。 电化学腐蚀是金属材料与电解质溶液接触时，在界面上发生有自由电子参加的广义氧化和广义还原反应，使金属元素以及晶格间的排列顺序发生改变，从而改变了原有金属的化学、物理、力学等性能。

飞机金属结构件的腐蚀大多数属于电化学腐蚀。飞机的结构腐蚀如果不能得到有效的预防和控制，会造成结构修理工作量加大、修理周期延长、结构件大面积的加强和更换，由此导致很大的直接和间接经济损失，并造成飞机自身的不安全隐患。 腐蚀原因分析 1．潮湿空气腐蚀环境 潮湿空气是造成飞机结构腐蚀的重要因素之一。潮湿空气与地理环境是紧密相连的，我国地理环境和气候条件十分复杂，受季风影响明显，全国大部地区都处在温暖而潮湿的东南季风和西南季风控制下，暖季节时比世界上同纬度的国家和地区的温度高，相对湿度和降雨量大。这些都是我国各机场的飞机腐蚀问题较为严重的一个非常重要的原因。 2．海洋大气腐蚀环境 海洋大气的特点是湿度高、含盐量高，也就是说含有大量的氯离子。这些氯离子沉降在飞机上，对结构件起到催化腐蚀的效果。所以，海洋大气中的氯离子对飞机结构有很大的腐蚀作用。 3．工业大气腐蚀环境 工业大气中含有大量的腐蚀性气体，这些污染物中对金属腐蚀最大的是SO2气体。如果大气中含有超过1%的SO2时，腐蚀会急剧加快，特别是相对湿度超过76%时，腐蚀急剧加速同时对镀锌、镀镉层也有相当严重的腐蚀作用。 4．机上腐蚀环境 （1）当地面气温高、湿度大时，机内空气在地面处于水饱和状态。另外，乘员的呼吸和出汗也会排出水分。飞机起飞后，随飞行高度上升，机舱内

民航飞机维修措施与成本分析

民航飞机维修方案与成本分析 飞机维修是航空公司获得发展和获取利润的关键因素，也可以说是航空公司的脊柱。飞机维修不仅为航空公司运行提供安全保障，并确保飞机的持续适航状态，而且每天要为航空公司的航班计划准时地提供可用的飞机。飞机维修的依据是预先制定的飞机维修方案和维修计划。不同的机型和不同的航空公司的维修方案是不同的。如图1-1所示是航空公司制定维修方案的基本考虑因素。 根据图1- 1可以明显的看出大部分的内部因素是可控和可变因素，也就是说这些因素在不同的条件下是可以被改变和优化的。安全、可靠和经济是制定维修方案的中心点，而维修方案和计划又是一切维修活动的主导性依据文件。随着我国航空业竞争的加剧，不断攀升的运行成本已严重影响了航空公司的利润水平，降低运行成本迫在眉睫。 和国外航空公司相比，我国航空公司的维修成本占总运行成本的比例较大，去年三大航空分别是：国航13%、南航13%、东航13%，而国外好的水平只有7%左右。所以根据飞机维修方案在航空公司中所处的位置，我认为降低维修成本应该从制定一个经济的维修方案入手，并以最经济的手段组织、领导、控制和执行。 1.1 飞机维修成本的分类 1.1.1 维修成本组成 从机队的角度来分析，飞机维修成本被分为：直接维修成本和非直接维修成本。 1、直接维修成本包括针对机身、发动机和部件维修所需的人力成本和材料成本。 2、非直接维修成本主要包括和行政管理、工程系统管理、质量控制等相关的管理成本，以及包括和工具、设备和厂房相关的成本。直接成本的高低可以看出维修技术与能力的高低。而非直接成本的高低可以反映出航空公司管理水平。

1.1.2 维修方案 航空公司的飞机维修方案一般都包括航线维修大纲、系统维修大纲、发动机维修大纲、结构维修大纲和区域维修大纲。所以飞机的维修成本都来源这些大纲中的例行维修工程，以及包括处理执行例行工程时所发现的缺陷和偏差所发生的成本。飞机的维修方案一旦经适航当局批准确立后，所有的维修工程就必须在其规定的周期内强制完成。 1.1.3 航线维修成本 航线维修是最低级别也是最基础的维修活动，也可以说是日常维护和勤务。航线维修的工作单内容比较简单，主要包括检查和补加滑油和检查轮胎气压等工作。我国的航空公司航线维护一般都采用航前检查、短停<过站）检查、航后检查和周检。航线维修的任务是完成航线工作单中规定的检查工作，并及时排除飞机所发生的故障与偏差，提高航班的正点率。从工作内容来看，航线维修的主要成本就是人力成本。图1- 2是A320飞机的大致成本组成和比例分配。从图中可以看出航线维修成本是总维修成本的13%。 1.1.4 系统维修和飞机区域检查成本 在航空公司的维修方案或飞机制造厂推荐的MPD<维修计划文件）中给出了一系列针对飞机各系统和部件以及飞机区域的维修工程，以保证飞机各系统及部件能安全可靠地工作，并确保在特定飞机区域内的导线、管路、机械操作机构和结构无损伤。所有规定的维修工程及任务都有一个明确的执行周期或间隔，周期单位通常用飞行循环

飞机结构修理

飞机结构修理 飞机得机体结构通常就是由蒙皮与骨架等组成。蒙皮用来构成机翼,尾翼与机身得外形,承受局部气动载荷,以及参与抵抗机翼,尾翼,机身得弯曲变形与扭转变形。骨架包括纵向构件主要包括梁与桁条组成其作用主要就是承受机翼、尾翼、机身弯曲时所产生得拉力与压力;横向构件包括翼肋、隔框等,主要用来保持机翼、尾翼与机身得截面形状,并承受局部得空气动力, 各类飞机大部分以铝合金作为主要结构材料。飞机上得蒙皮、梁、肋、桁条、隔框与起落架都可以用铝合金制造。因为其密度小、强度高得优点,在航空材料中得以广泛得应用。铝合金结构在使用过程不可避免地受到不同程度得损伤,如蒙皮破孔、梁缘条裂纹、框变形等,因而需要采取相应得方法加以修理,保证各个结构能够在使用中安全负载与工作。主要介绍飞机铝合金蒙皮、梁、桁、框及肋等结构得维修方法 1、飞机铝合金蒙皮 蒙皮就是包围在机翼骨架外得维形构件,用粘接剂或铆钉固定于骨架上,形成机翼得气动力外形。蒙皮用来构成机翼、尾翼与机身得外形,承受局部空气动力载荷,以及参与抵抗机翼、尾翼、机身得弯曲变形与扭转变形。早期低速飞机得蒙皮就是布质得,而如今飞机得蒙皮多就是用硬铝板材制成得金属蒙皮。

机身蒙皮与机翼蒙皮得作用与构造相同。如衍梁、衍条、蒙皮、隔框得不同组合、可以形成机身得不同构造形式。如果蒙皮较厚,则衍梁、衍条、隔柜可以较弱;如果蒙皮较薄,则上述骨架也应该较强、较多。 2、梁得结构及特点 翼梁 翼梁就是最主要得纵向构件,它承受全部或大部分弯矩与剪力。翼梁一般由凸缘、腹板与支柱构成(如图所示),剖面多为工字型。翼梁固支在机身上。凸缘通常由锻造铝合金或高强度合金钢制成,腹板用硬铝合金板材制成,与上下凸缘用螺钉或铆钉相连接。凸缘与腹板组成

浅析民航飞机机身蒙皮航线常见结构损伤简介及处理方法

浅析民航飞机机身蒙皮航线常见结构损伤简介及处理方法 发表时间：2019-04-11T10:50:07.687Z 来源：《科技新时代》2019年2期作者：高彦晋 [导读] 本文以民航飞机为研究对象，对其机身蒙皮航线的常见结构损伤修复进行分析。在概述结构损伤类型的技术上，对划痕、雷击、凹陷等问题的修复方法做出说明。从技术与经验两个方面出发，帮助相关岗位技术人员提高技能水平，为优化民航飞机的使用寿命与效果提供方法参考。 高彦晋 深圳航空有限责任公司广东深圳 518128 摘要：本文以民航飞机为研究对象，对其机身蒙皮航线的常见结构损伤修复进行分析。在概述结构损伤类型的技术上，对划痕、雷击、凹陷等问题的修复方法做出说明。从技术与经验两个方面出发，帮助相关岗位技术人员提高技能水平，为优化民航飞机的使用寿命与效果提供方法参考。 关键词：民航飞机；结构损伤；蒙皮修复 引言：飞机机身的蒙皮结构，是极其重要的组成部分。为了更好的维护飞机的使用效果，必须在日常维护工作中，通过技术手段的完善，对结构损伤类型与修复方法进行精确核对。在缩减飞机停场时间的同时，降低航班的运营压力，并以此保证民航飞机的正常使用条件。 一、机身蒙皮结构损伤类型 蒙皮结构损伤，可以在损伤条件的影响效果上进行分类，并总结出以下四种类型。其一，A类永久损伤。此类损伤对于飞机的适航性与安全性影响可以忽略不计，仅执行损伤记录即可，无需对其作出修复与额外检查；其二，B类永久损伤。此类损伤在未发生恶化与扩展的条件下，无需进行修理，但必须以飞机的适航性与安全性作为基本前提；其三，C类临时损伤。这类损伤必须在一定期限内进行处理，以防发生损伤恶化；其四，D类损伤。这类损伤的影响较为明显，不仅对飞机运行的适航性与安全性造成了明显的负面影响，其影响区间甚至已经超出了容忍界限，必须立即对其进行修复。 另外，以损伤形式为分类标准，可以将蒙皮结构损伤分为划痕、雷击、沟槽、裂纹、磨损、腐蚀、变形等多种类型[1]。出现此类结构损伤，不仅受到外部环境条件与操作方法的影响，甚至会对飞机的使用耗损产生影响。针对此类情况，可以采用DFR（细节疲劳额定值）的计算方法，完成基本的磨损分析。DFR计算方法下，可以保证分析的准确率在95%以上，并区别于实用载荷条件，作为结构本身固有疲劳性的特征分析方法发挥作用。技术原理上，可以通过紧固件拉伸结构获得DFR阈值的计算公式： DFR=DFRbasc·A·B·C·D·E·U·RC·η·Χ 在这一公式中，A代表孔充填系数；B代表蒙皮合金与表面的处理系数；C代表埋头深度系数；D代表材料的叠层系数；E代表螺栓的夹紧系数；U代表凸台有效系数；RC代表组成构件的额定疲劳数值；η为铆接厚度修正值；Χ代表其它影响条件的修正系数。 二、机身蒙皮结构损伤处理方法 （一）划痕与雷击损伤 民航飞机在航线运行过程中如果遇到划痕与雷击损伤，可以通过打磨的方法进行修复。在打磨之前，必须对损伤的情况作出归类，如果损伤位于非紧固件区，可将损伤20%以下的情况定义为B类损伤，如损伤覆盖在20%-50%之间可将其定义为C类损伤，当损伤条件大于50%时，需将其作为D类损伤进行处理。如果损伤区域为紧固件区，B类损伤则定义在10%以下，C类损伤定义在10-25%之间，25%以上的损伤情况，则需及时联系设备厂商，进行标准化修理。 方法上，首先要对修理区域进行退漆处理，然后对坑深处大于3.2mm的蒙皮进行切除。在拆除修理区铆钉的基础上，将深度小于 3.2mm的蒙皮区进行原始去读整修修复。经过目视检查后，在确认无“油罐”现象后，再对损伤区进行涡流检测，以此核对裂纹的末端情况。对裂纹区域进行切除处理时，需将切除的最小半径条件控制在10mm，然后完成修理件的制作[2]。规格上，可根据民航飞机的实际需要，对合金板材进行型号选择，在填充片的处理上，应将其厚度调整为1.3mm，将加强片的厚度控制在1.6mm，并按照相关的技术图纸对铆钉进行排列布设。在安放完毕后，需进行钻孔定位，并及时的清理蒙皮的表面毛刺，然后使用阿洛丁并施加底漆、封胶，完成蒙皮面漆修复。 （二）机身蒙皮凹陷损伤 凹陷损伤相较于划痕损伤更为严重，在进行归类的过程中，当凹坑最大深度的小于等于区域的10%，且凹坑最深点到边缘的最近距离大于15mm、深度不超过8mm、无尖角或其他损伤问题，可将损伤情况定义为B类，根据实际情况的不同，也可将其划分到C类。注意，如果飞机机身的蒙皮大于6mm，则不允许出现凹坑，如果发现此类现象，必须在第一时间进行处置，以防危害扩大并产生进一步的恶化发展，为飞机的安全性、适航性造成严重隐患。 （三）飞机航班压力损伤处理 对飞机蒙皮结构损伤进行维修的过程中，出于对航班压力的考量，技术人员须拥有足够的事故处理经验，并尽可能的缩减飞机在场的停靠时间。具体方法上，可以通过以下案例对故障处理经验的作用做出说明。 某航空公司对飞机进行航线检查的过程中，发现一架空客A320飞机发生蒙皮结构损伤，并定位了左侧两空速管之间的凹陷点。通过对结构修理手册（SRM）内容的核对，将这一凹陷定义为了C类损伤。根据SRM的技术说明，此类故障可以不必立即修复，且由于故障位置的特殊性，为处理带来了较大的难度。在综合分析飞机当前飞行线路的航空压力条件后，该公司对维修计划作出了调整。通过目视检测，在确定该凹陷及周围结构无额外损伤的条件下，对固件进行了更换。采用相同型号的加大紧固件完成替换后，对蒙皮表面进行恢复保护，并按照SRM与NTM（无损探伤手册）的规范内容执行处理。在完成整个凹陷部位修复后，通过结构工程师，将此方案上报给相关的厂商部门，并在征得技术肯定后，执行维修方案。由此，在岗位经验的引导下，大大的缩短了民航飞机航线的停场时间，并在降低维修成本与难度的同时，为保证飞行安全与运营效益创造了条件。 总结：综上，机身蒙皮结构损伤的类型多种多样，必须在对各种损伤情况有充足认知的条件下，对每种损伤条件采取针对性的技术措