飞机铝合金结构的修理方法和应用讲解
飞机机体和部件维修中铝件的粘接方法探究

飞机作为比较大型的交通运输工具,在其的维修上存在着特殊性,为了保证飞机的良好性能和保障飞机的安全行驶,就要定期的对飞机进行维护、检查和保养,因为飞机事故死亡率高的特点,良好的日常维护极为重要。
在飞机机体和部件维修中铝件的粘接工艺是一项常常用到的技术,下面笔者就重点的对这项粘接工艺进行说明,主要从其的修理手段上进行比较具体的说明,希望能与相关行业的人员共勉。
一、飞机机体和部分维修中粘接铝件的修理方法1.正确分解受损的粘接结构,去伤和旧胶。
在实际的修理中,要先拆下紧固件,然后使用楔形木块撬开原来的粘接件。
为了防止撬起过程中木块擦伤待修理区域的无损伤的材料,则可以在木块下方的部件垫上不锈钢板进行保护。
若必要,还可以使用干冰进行辅助除胶,使粘接胶变脆,拆卸过程将变得更容易。
分解损伤的粘接件并露出修理区域后,就可以按需制作粘接修理件了。
2.制作修理件。
在这一步一定要首先注意选材、尺寸、粗糙度、表面处理等技术要求,务必按规范要求进行。
制作修理件选材时要特别注意金属之间的电位差,尽量选用同种金属进行粘接,以免金属之间产生电化学腐蚀。
比如修理区域是2024铝合金,若用7075铝合金做粘接修理件,就很容易被腐蚀掉。
3.表面除杂。
制作好修理件和暴露出待粘接区域后,接着就要做清洁工作了。
清洁质量的高低直接影响粘接质量的好坏。
修理件和修理区域都要进行严格的清洁。
使用溶剂清洁修理件和修理区域,去除全部污染物,并用非常细的磨片擦拭表面,最后做水膜试验,并确保水膜在表面上能保持30秒。
注意用金属胶带隔离修理区和非修理区,隔离范围至少3英寸;若使用褪漆,则褪漆水不能与需要保留的其它粘接区域接触,否则会损坏粘接胶。
对已清洁的修理件和修理区域做表面处理。
这一步是最关键的步骤,若做得好,则有助于提高粘接强度,否则粘接质量将无法保证。
粘接件的表面处理有三种方法,推荐使用的方法为磷酸处理层保护法(PACS);代用方法则为无池磷酸阳极化处理层保护法(PANTA);确实没有PACS 或PANTA 的能力时才采用氢氟酸化学转换层保护法。
民用飞机非增压区域铝合金蒙皮常见修理方法

民用飞机非增压区域铝合金蒙皮常见修理方法摘要:本文总结了民用飞机非增压区铝合金蒙皮一些常见缺陷的修理方法。
关键词:民用飞机;铝合金蒙皮;修理0 引言对于金属机身的民用飞机来说,铝合金蒙皮的划伤、裂纹等是飞机运营中最常见的结构损伤形式,为保证飞机飞行安全,同时降低维修费用,缩短维修周期,实现飞机维修的安全性与经济性,有必要对飞机铝合金蒙皮常见损伤的维修进行标准化。
飞机增压座舱受到内部气体增压的影响,受力比较复杂,下面只讨论受力相对简单的非增压区铝合金蒙皮的修理。
1 点状损伤铝合金蒙皮上所有直径小于0.25英寸的损伤都视为点状损伤,如果点状损伤未穿透蒙皮的镀层,不需要进行修理。
对贯穿性的点状损伤,可钻掉损伤部位,然后安装MS20470AD8铆钉。
注意铆钉孔的边距应?R2D,与其它铆钉孔的孔距应在4D到6D之间(D为铆钉直径)。
直径大于0.25英寸的损伤,按裂纹处理。
2 划伤未穿透蒙皮镀层的划伤不需要修理,穿透蒙皮镀层的划伤需进行打磨,打磨深度Y允许的最大值按下列原则确定:(1)对框与长桁之间的划伤,打磨最大深度为0.2T(T为铝合金蒙皮厚度)。
(2)对仅穿过一个框和一个长桁,且划伤的另一端与周边结构紧固件孔距不小于2D的划伤,打磨最大深度为0.15T。
(3)超出两个框的纵向划伤,打磨最大深度为0.08T。
注意打磨的横截面半径至少为1英寸,打磨宽度应?R30Y,打磨区域距离最近的紧固件孔距应?R2D。
见图1。
超出上述范围的划伤,按裂纹进行安装加强片修理。
3 裂纹厚度为0.032到0.090英寸的蒙皮上的裂纹,若裂纹长度小于2英寸,可将裂纹及周边整个圆形区域内的材料切除,用与被修理蒙皮材料相同,并且厚度相同或更厚一级的板材制作圆形加强片。
对长度为2到4英寸的裂纹,切除区域为方形,并且切除部分的四个角半径必须大于0.5英寸,然后用与被修理蒙皮材料相同,并且厚度相同或更厚一级的板材制作方形加强片。
加强片的制作及安装见图2。
4.2 铝合金蒙皮的修理

飞机蒙皮的主要作用是构成飞机的外形,保持 飞机的良好气动性能以及承受和传递载 荷。飞机 在飞行训练中,由于过载或非正常使用、维护等 原因,可能使飞机蒙皮产生变形、 裂纹或破孔等 损伤。飞机蒙皮损伤后,不仅破坏了飞机的良好 气动外形,影响飞行性能,而 且还会使损伤部位 的蒙皮强度降低,承载能力下降,危及飞行安全。 因此,要及时修理飞机 蒙皮上出现的各类损伤。 飞机蒙皮的材料主要有铝合金、复合材料和蒙布 等。不同的材料、不同的损伤,其修理 方法也不 相同。本节主要阐述飞机铝合金蒙皮的损伤修理 方法。
本次课到此结束 谢谢大家
(2)当裂纹垂直于桁条(见图4-13b)时,由于蒙皮在横向截 面不仅承受剪应力 (τ设),而且承受弯曲时所产生的正应力 (σ设)。所以作用于铆钉上的R设应等于裂纹处蒙 皮所承受 的剪力与轴向力的合力。
R设 剪力2 轴向力2
(b 设) b 设) 2 ( 2
各类整体壁板的平面形状
整体壁板的剖面形状主要有T形、 I形和1形三种, 见图4—6。
图4-6 整体壁板的剖面形状
整体壁板的搭接主要有内搭接、外搭接和内、外搭接三种 形式。各种形式的搭接边形如图8—7所示。
图4-7 搭接边形状
飞机整体壁板蒙皮通常是在厚板坯的基 础上,采用机加、化铣、轧制、挤压展平、 模锻 或铸造等方法加工而成的。由于其强 度储备较大,通常情况下不易出现损伤。 如果产生损 伤,往往是采用更换或局部贴 补的方法进行修理。因此,对整体壁板修 理不做详细介绍,而 主要介绍单板蒙皮的 各种损伤修理。
图4-13 裂纹在蒙皮上所处位置
(1)当裂纹平行于桁条(见图4-13a)时,由于 蒙皮在纵向截面内只受剪应力,所以 R设等 于裂纹的长度(a)乘上该处的剪流(qr),即 R设=a·r=a· τ设 q δ· (4-6) 上式中 δ——蒙皮的厚度、单位为m; τ设——蒙皮裂纹部位的设计剪应力, 单位为Pa。
铝合金在航空中的应用

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➢ 2024铝板 具有断裂韧度高, 疲劳裂纹扩展速 率低,是最常用 的飞机机身和机 翼下蒙皮材料。
01 航空铝合金材料的简介
8
飞机上不同部位应用的铝合金主要分2系和7系两大类
超硬铝
• 7系列 例如常用的7075、7A09,
(铝锌镁铜合金)
• 强度极限和屈服强度高,承受载荷大。用来制造机 翼上翼面蒙皮、大梁等。
• 尚未系统开展高温用铝合金、新一代铝理合金等新型铝合金的研究 • 7085高强高碎透性材料及抗拉强度在700Mpa以上的超高强度铝合金还
缺乏研究
感
听
02 铝合金在航空航天领域的应用实例
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(二)客机A380所用先进铝合金
目前空客A380所用的主要先进铝合金主要 有70x5、2024等,见图及表所示。
空中客机A380所用主要材料
02 铝合金在航空航天领域的应用实例
(三)轰炸机B29所用先进铝合金
10
➢ 7075铝板于 1943年开发成 功,是第一个 实际应用的 7xxx铝合金, 它被成功应用 与B-29轰炸机 上
01 航空铝合金材料的简介
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一、 • 比强度高、加工和成形性好、低成本以及可维修性好等优点
二、 • 广泛用于飞机主体结构材料,与航空武器装备的发展紧密相连
三、 • 与钛合金,复合材料等构成航空材料界的四大金刚
年代 1903-1919 1920-1949 1950-1969 1970-21世纪初 21世纪初至今
➢图为F-22“猛禽”战机; ➢该机前机身基本结构为铝合金
和复合材料结构 ➢雷达舱隔框、座舱区、前起落
架舱和F-1油箱。其中,铝合金 占前机身结构重量的一半。 ➢在机身结构中,铝合金的占比 达到了35% ➢到了后机身,除钛合金作为高 温耐热材料外,其余22%为铝 合金!
小型飞机铝合金结构修理简析

航空航天科学技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald9DOI:10.16660/ki.1674-098X.2018.16.009小型飞机铝合金结构修理简析①罗裕富(中国民用航空飞行学院绵阳分院机务部 四川绵阳 621000)摘 要:随着我国通航产业的迅速发展,小型飞机在我国保有数量突飞猛涨。
在飞机使用过程中,随着飞机使用时间的增加,飞机结构受力部附件由于意外碰撞损伤(如重着陆、鸟击)、或金属结构件疲劳等影响,结构故障问题已经突显,其主要表现有蒙皮变形、破孔、裂纹等损伤,以及受力结构件(如翼肋、桁条、梁、隔框等)变形、裂纹、缺损等损伤。
小型飞机铝合金结构主要功能为维持气动外形、承载、及传递载荷等,主要保障飞机的飞行安全。
本文参照Cessna172R型飞机结构修理手册相关程序规范,对小型飞机铝合金结构修理进行简析,通过对飞机结构损伤等级分类、损伤形式及典型损伤修理类型进行分析,可提高对飞机铝合金结构损伤认识,以及小型飞机金属结构损伤维护的可靠性,保证飞机运行安全。
关键词:损伤等级 变形裂纹 增补片 断裂中图分类号:TG172 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2018)06(a)-0009-03①作者简介:罗裕富(1983,12—),男,汉族,四川遂宁人,硕士,工程师,研究方向:飞机机身结构。
1 小型飞机结构损伤等级划分依据Cessna172R型飞机维护手册要求,在发现结构损伤时,首先,查询飞机维护手册获取相关飞机损伤检查程序,并完成损伤检查,确定损伤程度。
其次,依据损伤数据信息,查询飞机结构修理手册对应损伤等级章节(如SRM 57-10-00),确定损伤等级,选取对应修理程序,并参照程序要求完成损伤。
Cessna172R型飞机的结构损坏主要区分为三大类:免修理类损伤、可修复类损伤以及重大更换件类损伤。
损伤类别规范目的是为修理人员提供一般性准则,用于确定任何损伤的程度和严重程度。
飞机铝合金结构修理方法研究

飞机铝合金结构修理方法研究发布时间:2022-11-13T02:23:53.310Z 来源:《科学与技术》2022年7月第14期作者:王磊[导读] 随着我国航运业的快速发展,国内飞机的拥有量也随之暴涨。
王磊中航西安飞机工业集团股份有限公司陕西省西安市 710089摘要:随着我国航运业的快速发展,国内飞机的拥有量也随之暴涨。
在飞机使用期间,由于意外撞击、鸟击等意外撞击损伤,或金属结构构件的损伤,导致结构失效问题突出,主要是蒙皮变形、破孔、裂纹等损伤,同时还会引起结构构件(如翼肋、桁条、横梁、隔板等)的变形、裂纹、缺损等。
小型飞机铝合金结构的主要作用是保持飞行器的气动外形、承载和传递载荷,起到保证飞行器飞行安全的作用。
本文分析了某飞机结构维修规程中有关的规程,简要介绍了小型飞机的铝合金结构维修,并从损伤等级分类、损伤形式和典型损伤修复类型等方面进行了简要的阐述,从而提高了对飞机铝合金结构损伤的认识,并对小型飞机金属结构损伤维修的可靠性,保障飞机运行安全。
关键词:飞机;铝合金结构;维修方法引言航空维修是一种时效性强、随机性强、标准特殊、环境恶劣等问题。
铝合金是目前各种型号飞机使用最多的材料,其密度小、强度高,被广泛用于飞机的蒙皮、长桁、梁等部件的制作。
为了满足现代信息化战争中飞机维修工作的需要,开展了航空维修技术的平战结合,进一步探讨了铝合金材料的维修技术,保证了飞机的维修技术。
1飞机铝合金的结构及特点1.1蒙皮的结构及特点蒙皮是由桁梁、纵梁、隔板等构成的机翼骨架外部的维型部件,由粘合剂或铆钉与骨架相连接。
机翼采用机壳结构,构成机翼气动外形,以达到良好的气动性能。
蒙皮在受到气流的影响后,会向机翼和机翼结构传递作用力,并承受机身和机翼的扭矩,由于蒙皮是直接与外部环境接触的,因此,蒙皮不但要具有高强度、高塑性,还要具有高的耐磨性和耐磨性。
1.2构架、部件结构及特点大梁、桁条、翼助和隔框等构成了飞机机身的框架,同时也起到保持机身横截面和保持气动外形的作用。
无人机铝合金结构修理-蒙皮裂纹的修理

The Maintenance of UAV
蒙皮裂纹的修理
蒙皮裂纹的修理
通常是由蒙皮和骨架等组成
蒙皮裂纹的修理
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。
蒙皮以
蒙皮裂纹的修理
加强片的形状和大小的确定: 应根据裂纹部位蒙皮的形状和连
接铆钉数量确定。 铆钉的数量与蒙皮裂纹部位的设
计载荷有关。 蒙皮裂纹部位的设计载荷计算与
裂纹在蒙皮上所处的位置有关。
授课完毕!
蒙皮裂纹的修理
裂纹的危害: 蒙皮上的裂纹,降低了蒙皮的强度,且在受力过程中,
裂纹还会因应力集中的缘故,继续扩展。
蒙皮裂纹的修理方法: 修理时,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 钻止裂孔 ② 铆接加强
蒙皮裂纹的修理
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。
止裂孔位置的第2种情况:图(2) 止裂孔位置不正,没有消除裂纹尖端 处应力的奇异性。
蒙皮裂纹的修理
止裂孔位置的第3种情况:图(3) 止裂孔的位置太靠前,这时裂纹的扩展 方向捉摸不定,裂纹的扩展有可能偏到止 裂孔的一侧去,起不到止裂作用。
蒙皮裂纹的修理
止裂孔位置的第4种情况:图(4) 止裂孔位置比较合理,消除了裂纹尖 端应力的奇异性,起到止裂作用。
及承受和传递载荷。
飞机蒙皮的常见损伤:划伤、变形、裂纹和破孔等。
飞机蒙皮损伤的后果: ➢ 破坏了飞机的良好气动性能 ➢ 使损伤部位的蒙皮强度降低,承载能力下降 危及飞行安全。
蒙皮裂纹的修理
飞机铝合金结构的修理方法和应用

2012~2013学年第二学期飞机结构维修(作业)(专业选修课,考查课程)专业:飞行器制造工程班级学号:姓名:授课教师:飞机铝合金结构的修理方法和应用【摘要】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。
骨架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。
尾翼机翼机身动力装置起落装置。
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,仍以铆接为主。
因此,飞机结构修理的主要手段仍然是铆接。
关键词:铝合金结构飞机结构修理铆接[Abstract]According to statistics of aluminum and aluminum alloy to account for 70% of the total weight of the aircraft and the aircraft structure parts are mostly composed of aluminum alloy material. The structure of the aircraft is usually composed of skin and skeleton. Skin to form wing tail, wing and fuselage shape, under local aerodynamic loads, as well as in the resistance of wing tail, fuselage, twist deformation and torsiondeformation. The framework comprises to component and the transverse component. The longitudinal component is mainly composed of beams and stringers, its main function is to bear the wing, tail, fuselage bending when the tension and pressure; the transverse member includes a rib, frame, section shape is mainly used to keep the wings, tail and fuselage, and subject to the local aerodynamic force. Some reinforced frame rib is also under concentrated load. The tail wing fuselage power device of landing gear. At present, the aircraft structure materials remain with aluminum alloy and aluminum alloy structure, connection mode, still riveted. Therefore, the main means of aircraft structure repair is still riveted.Keywords: aluminum alloy structure structural repair riveting目录一、飞机铝合金的结构及特点 (4)(一)蒙皮的结构及特点 (4)(二)梁和长桁的结构及特点 (6)1. 长桁 (7)2. 梁 (7)(三)隔框和翼肋的结构及特点 (8)1. 隔框 (8)2. 翼肋 (8)二、飞机铝合金结构的理论修理方法 (9)(一)蒙皮的修理方法 (9)1. 蒙皮轻微损伤的修理 (9)(1)蒙皮鼓动的修理 (9)(2)蒙皮压坑的修理 (10)(3)蒙皮划伤的修理 (11)2. 蒙皮裂纹的修理 (11)(1)钻止裂孔 (11)(2)铆接加强 (12)3. 蒙皮破孔的修理 (12)(1)蒙皮小破孔的无强度修理 (12)(2)破孔的一般修理方法 (13)(3)修理蒙皮破孔时的强度计算 (13)(4)跨构架蒙皮破孔的修理 (13)(5)不易施工处蒙皮破孔的修理 (13)(6)双层蒙皮破孔的修理 (16)(7)前缘蒙皮破孔的修理 (17)4. 蒙皮大范围损伤的修理 (18)(1)更换蒙皮的方法 (18)(2)蒙皮更换时的强度校核 (18)(3)蒙皮更换后的质量检验 (18)(二)梁和长桁的修理 (18)1. 梁缘条和长桁的修理 (18)(1)缺口的修理 (18)(2)裂纹的修理 (19)(3)断裂的修理 (19)2. 梁腹板的修理 (20)(1)腹板裂纹的修理 (20)(2)腹板破孔的修理 (20)(3)腹板切割修理 (21)(三)隔框和翼肋的修理 (21)1. 肋、框小范围损伤时的修理 (21)(1)变形的修理 (21)(2)裂纹的修理 (21)(3)破孔的修理 (22)(4)断裂的修理 (22)2. 肋、框大范围损伤时的修理 (23)三、飞机铝合金结构损伤的事例 (24)(一)示例1 (24)(二)示例2 (25)(三)示例3 (26)(四)示例4 (28)(五)示例5 (29)(六)示例6 (29)(七)示例7 (30)(八)示例8 (32)(九)结构损伤的一些图片 (33)四、具体结构损伤的修理 (36)附录 (45)自我评价: (45)课程建议: (45)参考资料: (46)一、飞机铝合金的结构及特点(一)蒙皮的结构及特点蒙皮用来构成机翼、尾翼和机身的外形的维形构件,用粘接剂或铆钉固定于骨架上,形成气动力外形。
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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。
不同剖面的桁梁(1—蒙皮2—桁梁)桁梁式机身(1—桁梁2—桁条3—蒙皮4—加强隔框5—普通隔框)典型梁式机翼的结构高比强铝合金机翼3. 长桁的结构及特点长桁(桁条)是与蒙皮和翼肋相连的构件。
各式桁条4. 隔框的结构及特点隔框沿机头到机尾分布,数量很多,主要作用是形成并保持机身的横剖面形状,同时它与析条、衍梁、蒙皮等连接在一起参加整体受力。
隔框的外形和剖面形状很多隔框又分普通隔框和加强隔框。
加强隔框须承受如机冀、尾翼、起落架、发动机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。
各类隔框类型5. 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。
翼肋结构翼肋骨架二、飞机铝合金结构的修理方法2.1 蒙皮的修理方法蒙皮的常见损伤:划伤、变形、裂纹和破孔等。
蒙皮损伤的后果:➢破坏了飞机的良好气动性能➢使损伤部位的蒙皮强度降低,承载能力下降➢危及飞行安全。
铝合金蒙皮分:单板蒙皮、整体壁板。
单板蒙皮(按厚度不同)分:薄板蒙皮、整体蒙皮。
2.1.1蒙皮轻微损伤的修理蒙皮轻微损伤:蒙皮某些部位产生轻微的鼓动、压坑或划伤等。
①蒙皮鼓动的修理➢主要采用整形加强➢挖补➢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蒙皮压坑的修理蒙皮上的压坑,主要是破坏了蒙皮的光滑表面。
➢压坑微小,分布分散、且未破坏内部结构,则不必修理。
➢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。
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。
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。
压坑较深,且出现棱角,整形比较困难。
2.1.2蒙皮裂纹的修理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。
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。
2.1.3 蒙皮破孔的修理蒙皮小破孔的无强度修理2.1.4蒙皮大范围损伤的修理修理措施: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。
修理顺序:先骨架后蒙皮。
2.2梁缘条和长桁的修理方法损伤类型:缺口、裂纹、断裂等。
2.2.1 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。
缺口的修理2.2.2裂纹的修理◆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。
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。
2.3隔框和翼肋的修理方法典型损伤:范围较小的变形、裂纹或破孔,也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。
2.3.1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。
2.3.2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。
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。
2.3.3破孔的修理隔框断裂的修理三、飞机铝合金结构损伤的事例图3.1飞机蒙皮的大面积更换上图为GAMECO(广州飞机维修工程有限公司)为南航一架B-737CL飞机完成了两张整体蒙皮的更换工作。
所更换蒙皮的面积之大,尚属国内首例。
此项工作是GAMECO根据南航要求,依照厂家工程指令对所指定的B-737飞机后机身STA727-907站位下方两侧S20-S25之间两块长度接近7米,宽近2米的整张蒙皮进行改装更换,以此达到飞行安全要求。
整个工程涉及有关区域几百个部件的拆卸和重新安装,上万个新紧固件孔必须确保同时精确定位,每块大约14平方米的新蒙皮又务必与存在多曲度方向的机身轮廓完美贴合。
GAMECO工作团队通过不断研究探索,面对和克服了许多由这次首例改装带来的技术和施工难点,包括由于新旧蒙皮外形尺寸和双向曲度都存在差异造成的定位困难、多处搭接带重要紧固件的重新定位、以及多处蒙皮补片的重新修复等。
图3.2 飞机裂纹检测由中国民航地面特种设备研究基地机器人研究所开发的飞机表面爬行机器人实验系统于昨日在我校工程训练中心的波音737-200和伊尔-18飞机上进行了测试试验,对机器人的气动系统、机械结构、控制系统、通讯系统、导航系统及目标检测系统进行了全面测试,取得较好效果。
该机器人系统可携带视觉及电涡流传感器,进行飞机蒙皮裂纹与腐蚀等结构缺陷的无损自动检测。
目前只有美国等少数国家正在进行该项研究并已取得了实用性成果。
飞机表面爬行机器人的研究成功对提高对飞机表面缺陷的检测精度,缩短飞机的检修维护时间,保障检查人员的人身安全,具有重要意义。
图3.3 F15出现蒙皮裂纹美国《空军时报》报道由2007年11月2日密苏里州空中国民警卫队一架F-15战机发生坠毁事故所引起的检查中,现又发现了具有相同裂纹的第9架F-15“鹰”战斗机。
据密苏里州坠机事故调查委员会的领导称,其所关注的问题是F-15战机蒙皮下的前金属纵梁,该梁主要支撑驾驶舱和加固该战机。
图3.4 框结构改装Ameco顺利将一个重达1.6吨的尾翼垂直安定面从一架A340飞机上拆下,开始为其实施机身站位80框至87框结构框的改装。
四、实际损伤结构的修理4.1蒙皮大范围损伤的修理修理措施: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。
修理顺序:先骨架后蒙皮。
4.2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(2)制作与铆接衬片(3)配制新蒙皮并安装定位与对缝(4)铆接新蒙皮步骤(1):切割损伤蒙皮切割新蒙皮,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,便可将其拆除步骤(2):制作与铆接衬片衬片的两种形式:➢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。
➢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。
分段的衬片衬片应作下陷或弯边,以便和构架铆接为一整体。
步骤(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。
①划线法在新蒙皮和原蒙皮相对应的位置上划出定位线,每次对缝边都以定位线为基准。
划定位线②钻制定位孔法在新蒙皮和构架上钻出定位孔(不少于2个),每次对缝修边时,以定位孔为基准,确定新蒙皮的安装位置。
新蒙皮对缝的方法:①平行线法步骤:➢用直尺在原蒙皮上划切割缝的平行线,保持距离(L);➢将新蒙皮安装定位,在旧蒙皮上划出距离L的平行线,即切割线;➢按切割线剪去新蒙皮的多余材料,挫修边缘,进行对缝。