一種典型的民用飛機蒙皮邊緣裂紋處理方法剖析

王鵬　侯睿　馬大衛

【摘 要】蒙皮邊緣裂紋是民機制造過程中較為嚴重的一種故障，處理時需要特別審慎。本文針對民用飛機上蒙皮邊緣裂紋超差進行了分析，提出了處理超差的方法，為今后蒙皮邊緣裂紋超差處理提供了借鑒。

【關鍵詞】民用飛機；蒙皮；邊緣裂紋；超差；處理方法

0 引言

民用飛機在裝配制造過程中，出現故障超差是比較常見的。蒙皮作為飛機結構的重要零件，在制造過程中出現超差，需要設計制造部門通力合作，分析故障原因，確定處置方案。本文針對蒙皮裂紋超差問題提出了處置方案并進行了優劣對比，并對此類問題進行了總結。

1 蒙皮裂紋超差案例分析

機身蒙皮下部對接區有1處如圖1所示的蒙皮邊緣裂紋（以下簡稱蒙皮裂紋）問題，本文以此為案例探討蒙皮裂紋問題的超差處理方法。

圖1

1.1 無損檢測

根據裝配現場蒙皮裂紋情況，考慮蒙皮裂紋周圍是否會存在隱性裂痕，對蒙皮裂紋區域進行無損檢測。通過無損檢測結果，確定周圍存在隱性裂痕的可能，為后續方案制定做好前置準備。

1.2 受損區域影響性評估

當蒙皮裂紋后，造成的缺口導致周邊傳載情況發生變化：機身航向載荷無法正常通過蒙皮缺口處，造成缺口周圍載荷應力集中剪力通過蒙皮、框和長桁，向中央翼方向傳遞；當傳至缺口時，傳遞載荷在此處斷開，形成應力集中；氣密增壓載荷作用下，對蒙皮產生環向載荷。由于缺口的存在，導致環向載荷在此處無法正常傳遞，缺口處環向載荷在周圍產生環向應力集中。因此，該類問題若不及時處理，裂紋會進一步擴展，影響機體結構安全。

1.3 工程處置措施

1.3.1 止裂孔+加強件補強

可對蒙皮裂紋變形區域，采用機械校形方法進行校形，并在蒙皮裂紋末端開一止裂孔，孔直徑3mm。同時在蒙皮增加一塊加強板。如圖2所示。

圖2

該方案適用于故障處裂紋程度不嚴重，受力情況不嚴重的區域（需強度部門評估）。

1.3.2 切除裂紋+加強件補強

切除蒙皮裂紋區域，切口形式可參考《麥道飛機聯絡工程手冊》[1]，確保能將裂紋區域完全切除，同時將開口區應力集中程度降至合理區間，如圖3所示。

圖3

本文選擇r/d=3來切除裂紋區域，從圖3可以看出，切口的應力集中系數趨于平穩，切口如圖4所示。

圖4

開口周圍使用加強板來增加受力材料，降低應力水平，以使超差部位的應力水平保持在原設計水平或低于原設計水平，加強件與蒙皮相連處至少排三排緊固件，用于進行航向、環向載荷的傳遞，如圖5所示。

圖5

2 總結

本文對飛機裝配制造過程出現的蒙皮裂紋故障處理方法進行了分析，以機身對接區下部蒙皮裂紋為案例，詳細介紹了蒙皮裂紋超差的處理方法，對民機制造過程蒙皮超差處理具有一定的參考作用。

【參考文獻】

[1]費衡甫.麥道飛機聯絡工程手冊[M].航空工業出版社，1997.

[責任編輯：湯靜]