通用航空器重著陸結構損傷及修理

民用航空事故具有小發生概率和高死亡率的特點,“航空安全”是航空界的永恒主題。有關研究發現飛機進近和著陸階段雖只占總飛行時間的4%,而這一階段的事故發生率卻高達59%。本文從重著陸的形成原因入手,探討通航飛機的重著陸結構損傷類型及修理技術。
飛機著陸階段所承受的載荷有起落架載荷和翼根載荷。根據通航飛機重著陸結構損傷的實際位置,本文只探討非正常著陸引起飛機承受過大起落架載荷的情況。飛行員操作飛機著陸的實際過程中往往難以達到理想著陸姿勢和狀況。操縱不當使得橫滾角過大會造成飛機非對稱接地,即先單點接地,再另一點接地,使得先接地一側受載過大,造成結構損傷。另外,著陸瞬間飛機的垂直過載過大或垂直下降率過大,均會引起主起落架的重著陸。另外,在雙點接地后,飛機繞重心作旋轉運動,俯仰角變化率過大會使前起落架觸地過重,造成機身前部結構損傷。
因此,橫滾角、俯仰角變化率、垂直加速度(垂直過載)、側向加速度(側向載荷)、下沉率都是引發重著陸的可能因素。
機身前部防火墻及內部結構件損傷及變形、螺旋槳打地
飛機著陸速度過大、著陸姿態不佳、跳躍著陸、重著陸等引起防火墻組件變形起皺,甚至機身下部蒙皮和機身前部大量結構件、座艙前部地板、中央控制臺壁板、角鋁發生不同程度的損傷變形。
結構修理方式為更換或修理變形的故障結構件,對重要受力部件進行無損檢測。
機腹擦地造成機身下部結構件損傷、天線損壞,腳蹬處蒙皮撕裂
飛機緊急迫降或起落架未放下的著陸造成機身下部結構件損傷,中央翼盒連接螺栓擦傷,ATC、DME等天線扯斷。
修理方式為更換機身下部損傷的結構件,更換各損傷的天線,更換擦傷的螺栓。對撕裂處蒙皮進行切割襯補修理。
尾椎隔框、蒙皮、方向舵下部受損變形
飛機著陸時機身尾部觸地造成機身尾椎隔框裂紋,尾椎下部蒙皮破損裂紋,方向舵下部整流罩凹坑,尾椎系留環折斷。
結構修理方式為更換機身尾椎后部隔框,更換尾椎系留環及其連接件,更換損傷的方向舵整流罩。制作補片對受損蒙皮進行補強修理。
機翼尖部的蒙皮、結構件損傷變形
飛機著陸著陸時偏離跑道、翼尖觸地造成機翼尖部翼肋、翼梁、蒙皮、桁條等結構件不同程度的損傷變形,復合材料翼尖受損。
結構修理方式為更換翼尖,修理蒙皮和翼肋、桁條等結構件。對不易整體更換的損傷大梁、蒙皮、絎條進行切割、拼接修理。為滿足外形和空氣動力學要求,修理后對損傷側機翼進行扭曲度測量。
上述重著陸的結構損傷均采集于事故現場收集,采取的結構修理方案已獲適航部門審批并已實施,飛機已恢復為適航狀態。對國內通航維修單位具有重要的學習和借鑒意義。

圖1 某型飛機防火墻下部組件變形圖

圖2 某型飛機機腹結構損傷圖

圖3 某型飛機翼尖結構損傷圖
10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.19.030