民用飛機非增壓區域鋁合金蒙皮常見修理方法

劉慧田++楊清學

摘 要：本文總結了民用飛機非增壓區鋁合金蒙皮一些常見缺陷的修理方法。

關鍵詞：民用飛機；鋁合金蒙皮；修理

0 引言

對于金屬機身的民用飛機來說，鋁合金蒙皮的劃傷、裂紋等是飛機運營中最常見的結構損傷形式，為保證飛機飛行安全，同時降低維修費用，縮短維修周期，實現飛機維修的安全性與經濟性，有必要對飛機鋁合金蒙皮常見損傷的維修進行標準化。飛機增壓座艙受到內部氣體增壓的影響，受力比較復雜，下面只討論受力相對簡單的非增壓區鋁合金蒙皮的修理。

1 點狀損傷

鋁合金蒙皮上所有直徑小于0.25英寸的損傷都視為點狀損傷，如果點狀損傷未穿透蒙皮的鍍層，不需要進行修理。對貫穿性的點狀損傷，可鉆掉損傷部位，然后安裝MS20470AD8鉚釘。注意鉚釘孔的邊距應≧2D，與其它鉚釘孔的孔距應在4D到6D之間（D為鉚釘直徑）。直徑大于0.25英寸的損傷，按裂紋處理。

2 劃傷

未穿透蒙皮鍍層的劃傷不需要修理，穿透蒙皮鍍層的劃傷需進行打磨，打磨深度Y允許的最大值按下列原則確定：（1）對框與長桁之間的劃傷，打磨最大深度為0.2T（T為鋁合金蒙皮厚度）。（2）對僅穿過一個框和一個長桁，且劃傷的另一端與周邊結構緊固件孔距不小于2D的劃傷，打磨最大深度為0.15T。（3）超出兩個框的縱向劃傷，打磨最大深度為0.08T。注意打磨的橫截面半徑至少為1英寸，打磨寬度應≧30Y，打磨區域距離最近的緊固件孔距應≧2D。見圖1。超出上述范圍的劃傷，按裂紋進行安裝加強片修理。

3 裂紋

厚度為0.032到0.090英寸的蒙皮上的裂紋，若裂紋長度小于2英寸，可將裂紋及周邊整個圓形區域內的材料切除，用與被修理蒙皮材料相同，并且厚度相同或更厚一級的板材制作圓形加強片。對長度為2到4英寸的裂紋，切除區域為方形，并且切除部分的四個角半徑必須大于0.5英寸，然后用與被修理蒙皮材料相同，并且厚度相同或更厚一級的板材制作方形加強片。加強片的制作及安裝見圖2。

所需緊固件數量N計算公式如下：

t = 被修理的蒙皮厚度；w =裂紋長度或被切掉的材料長度；Ftu= 被修理的蒙皮極限拉伸強度；Pa= 每個緊固件允許的剪切力，取緊固件最大剪切力和板材能承受的最大擠壓力二者中的小值。

加強片修理還需遵守下列一般規則：（1）緊固件邊距一般至少為2D，同一排緊固件，每10個緊固件中允許有一個邊距1.5D。（2）修理件應使用與被修理蒙皮同一材料，并且熱處理方式也相同的板材制作（例如7075-T6，2024-T3），厚度與蒙皮或更厚一級。（3）填充片應使用與被修理蒙皮同一材料，同一厚度的板材制作。（4）所有修理件都要去除毛刺及鋒銳邊緣。（5）所有修理件及被修理的鋁合金蒙皮加工面都應進行表面陽極化及涂底漆和面漆，以防止腐蝕。（6）緊固件孔距應為4D到6D。（7）修理件與被修理蒙皮之間需涂膠防腐。（8）加強片若安裝在氣動嚴格部位，需要進行氣動表面倒角，倒角邊緣厚度應打磨到≤0.030英寸，倒角寬度為0.25到0.35英寸，緊固件孔應距離倒角開始線至少0.030英寸。（9）在氣動嚴格部位，若加強片未倒角，可在加強片周圍進行氣動涂膠代替，密封膠的斜度為20：1。（10）距離小于3英寸的兩塊加強片應合并成一塊大的加強片。拉釘只能用在非增壓區蒙皮和非主結構蒙皮上。（11）若修理區域原先已裝有緊固件，修理后可安裝加大一級或兩級的緊固件。（12）若同一修理件上有不超過2個的緊固件長度過長，可在緊固件的螺母處加墊片，以滿足夾緊長度的要求。

參考文獻：

[1]Boeing Company，《MD-11 STRUCTURAL REPAIR MANUAL》Revision No.56，2014.

[2]單輝祖.材料力學教程（第二版）[S].國防工業出版社，2004.endprint