飛機機身蒙皮的實用更換技術

摘 要:本文依據實際經驗，對飛機機身蒙皮更換所涉及的技術及工藝方法進行了詳細說明，所介紹的方法適用于蒙皮更換所涉及的絕大部分方面，具有良好的實用性。

關鍵詞:飛機蒙皮 更換 定位 變形

中圖分類號:V267文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)11(c)-0049-01

飛機的機身是由外側的蒙皮和內側的骨架構成的具有特定外形的薄壁結構，是通過型架上的外形卡板和內側的定位件的共同定位鉚裝而成，蒙皮主要是0.8-2mm的化銑鋁板，而骨架是由橫向的框和縱向的長桁等組成的網狀骨架結構。而在飛機生產及使用過程中，偶爾會遇到需要將已裝配好的蒙皮拆下更換成新蒙皮的情況，而現在的飛機蒙皮一般面積都較大，呈圓弧形，靠近機頭機尾處的蒙皮有雙向的曲度變化，沿法線方向的剛度非常不好，并且此時往往飛機已進入總裝階段，沒有可控制蒙皮外形的外形定位工裝可用，如何使更換后的蒙皮外形和裝配質量符合技術要求，這就需要采用一些與飛機的最初生產完全不同的裝配工藝技術，本文依據實踐經驗進行詳細說明。

要想成功地更換蒙皮，為了使換蒙皮后的機身與原機身在外形和性能上完全相同，必須解決下述主要困難:

①如何保證外形，解決分解后骨架變形及蒙皮與骨架之間不貼合所產生的影響。

②如何復制孔，使蒙皮上的每個孔都能正確定位，與骨架上的孔軸線重合，每個孔的幾何特性如圓度、粗糙度、垂直度、精度不超差，符合圖紙文件要求。

下面按實際的生產順序對這兩個方面及其他相關方面進行分別說明。

1 更換前的技術分析

為了使更換后的蒙皮達到和原蒙皮同樣的功能效果及外觀效果，在分解蒙皮前要對其結構進行分析，確定分解蒙皮對結構會有哪些影響，如在分解過程中及分解后結構是否會有翹曲、扭曲、變形的可能。以此決定采取的工藝方法。從整機的角度首先需要將飛機調平，使受力均勻，減少變形的可能。另外，因局部蒙皮分解后，此區域只剩下骨架，結構強度很小，承受自重及操作人員重量后會有產生向下彎曲的可能，所以需要在分解區域增加支撐托架，改善飛機的受力條件。如果是更換飛機腹部的蒙皮，因無法安裝托架，這時要盡量減少同時分解的蒙皮的數量，最好一次只分解一塊蒙皮，且在被分解的蒙皮兩端盡量近的地方放置支撐托架，并限制同時上飛機的人數，減少因機身自重和人員重量導致變形的可能。在機身內部安裝工藝地板，人員都要在地板上工作，使重量被分散到多個零件如框長桁上，避免單個長桁和框受力過大而變形。在更換蒙皮的過程中，飛機的其它部分也禁止上人，避免飛機因受力不均產生扭曲、翹曲，使新蒙皮難以定位貼合并產生內應力，導致局部變形，對蒙皮更換產生壞的影響。

在分解后框有變形的可能，如圓形的框會變成橢圓，或向前后傾斜，通常在此階段沒有工裝可用于限制框和長桁的位置，所以需要考慮增加臨時工裝用于限制框的外形、框距及長桁的間距。對于圓形的框可利用框上的工裝孔采用三角形的支架限制框的形狀，在框之間安裝拉桿將分解的框與未分解的固定的框聯在一起，對于框距較大的區域，可以在蒙皮分解前配制內形卡板限制長桁軸線位置，使成為一個穩定的網狀骨架。這些工作都需要在蒙皮狀態未發生變化時結束，使這些工裝保持的是飛機的原始狀態。

還要考慮分解后新蒙皮上的孔如何復制，比如是直接鉆新孔還是利用原框復制新孔還是利用原蒙皮復制新孔，如是后者，就需要保證分解的蒙皮上的對應孔的質量，必要時在蒙皮上標出需要特殊注意的孔。這些孔不允許破壞，附近蒙皮不允許變形。對比新舊蒙皮的狀態，因新蒙皮上有些孔是在裝配時利用工裝開出，如果此時沒有工裝，就需要將新舊蒙皮疊放后開孔，如此就需要在蒙皮上畫出保留范圍，其中包括要開的孔及用作定位的基準孔。對于需要冷擴、劃窩、精鉸的孔要分別標出，避免誤操作。

2 更換時的技術

更換時一般涉及下述幾個方面:分解時的技術、定位的技術、孔的復制技術、鉚接技術，實際操作時有些方面是互相交叉在一起的，所以要全面考慮。

分解時要按標準分解流程分解標準件，盡量按孔的軸線方向將標準件沖出，不宜采用側面沖或鏟掉，因標準件會與孔壁劇烈擠壓而破壞孔，導致分解后孔不圓、直徑變大。對于空間不開敞的高抗剪螺栓，應考慮從正面用鉆頭分解沖出的辦法分解，必要時將釘頭用砂輪磨掉?？p外密封劑要先去掉，而界面密封劑在干燥后粘接比較牢固，可用溶劑滲透及薄片楔入的辦法逐漸分開，等完全分開后再將蒙皮整體取下，不要分開局部后，猛力撕扯，會導致骨架變形和蒙皮變形，無法用于后續的孔的復制。為了避免分解時由于人員的重量壓力及工具的沖擊力對局部骨架產生影響，對于分解的孔要用彈簧銷將蒙皮固定在骨架上，使其依舊成為一個可承力的整體，在全部分解后，確認沒有遺漏，即必要的工裝都已安裝、標記都已劃出后再取下。

安裝時將新蒙皮按舊蒙皮去掉部分余量，安裝到骨架上，然后用有彈性布帶捆緊，檢查間隙，反復去除余量。蒙皮與骨架完全貼合后，要檢查蒙皮的化銑臺階和定位孔的位置，關鍵的位置要通過不同方法檢查，確認蒙皮位置無誤才可以鉆定位孔，就是先鉆出少量的關鍵位置的孔，然后用彈簧銷將蒙皮與骨架臨時固定在正確的位置，再次檢查確認無誤后才能鉆出其余的孔。此時孔徑要小一級或兩級，以利于蒙皮進一步微小調整，孔徑之間的差異可使用臺階導套彌補。關鍵孔一般選擇長桁與框的交叉點或其附近，此時長桁的端頭如果已從結構松脫，可以使用工藝鉚釘臨時固定，鐓頭銑平，不要將蒙皮墊起。鉆孔時要使用同心臺階導套。因為彈簧銷直徑比孔小0.1-0.2mm，為了避免蒙皮竄動，導致最終孔不同心，可選用與孔徑接近的高抗剪螺栓代替部分彈簧銷定位在關鍵點，但先需要仔細分析孔的公差范圍，高抗剪螺栓可特制成臺階形并與墊片配合使用。經實際檢驗，高抗剪螺栓的定位效果十分好，特別是蒙皮采用大量高抗剪螺栓作為緊固標準件時。

對于呈弧形的單曲面蒙皮可將新舊蒙皮疊合后從舊蒙皮向新蒙皮復制孔，為了消除圓弧蒙皮厚度所引起的孔位偏移，蒙皮首先要在工作臺上攤平固定，為了檢查新舊蒙皮重疊位置是否正確，可通過在舊蒙皮的關鍵位置如化銑區域邊緣銑孔，檢查與新蒙皮的對應邊緣是否對齊來判斷蒙皮位置是否正確，判斷正確后的蒙皮要及時鉆出定位孔，避免竄動。此時蒙皮上的變形要事先校回。

對于框和長桁，將其關鍵點固定后，關鍵點之間的部分仍有側向移動的可能，此種移動會導致軸線不直，安裝后存在應力，過多的應力會導致蒙皮鉚接后變形，為了解決這個問題，可將舊蒙皮切成小塊或小條，利用兩端的關鍵點定位，將原蒙皮與新蒙皮重疊后復制其余的孔，這樣可以保證新蒙皮上的孔與原蒙皮上的孔的位置完全一致，糾正框或長桁的位置偏移，此種方法尤其適用于雙曲面的蒙皮。

鉆孔的順序也非常重要，應采用從中心向外圍鉆孔，邊鉆邊安裝彈簧銷，可以避免在蒙皮與骨架間產生無法消除的間隙，能保證蒙皮與骨架非常貼合。

以上所述基本包括蒙皮更換所需要工藝技術的絕大多數方面，涉及的技術方法具有很好的實用性，且經過實踐檢驗，效果良好。