飛機結構修理部位的可檢性與耐久性分析

任延濤（山東太古飛機工程有限公司，濟南 250107）

飛機結構修理部位的可檢性與耐久性分析

任延濤
（山東太古飛機工程有限公司，濟南 250107）

伴隨航空航天、軍事等領域的快速發展，飛機得到了廣泛的應用，飛機結構修理變得越來越重要。如何提高飛機結構修理部位的可檢查性與耐久性是業內人士需要解決的一個重點問題。本文主要論述了飛機機構修理部位的可檢查性，提出了一些提升飛機結構修理部位耐久性的有效對策，以延長飛機使用壽命，提高飛機飛行安全。

飛機；修理部位；可檢性；耐久性

0　引言

與地面交通工具不同，飛機運行環境較為特殊，且受天氣等外界因素影響顯著，在長期運行過程中不可避免的會出現各種各樣的故障、問題，需要進行及時恰當的修理，以消除故障，保障飛機可以繼續使用。但在修理后還需要對修理部位進行可檢查性分析，提升結構耐久性，這是完整修理所必須要進行的環節。

1　飛機結構修理部位的可檢性分析

1.1結構修理的類型

一般的飛機結構修理主要分為A、B、C三種類型，A類為永久性修理，它不需要補充檢查，B類也為永久性修理，但其需要檢查，C類為臨時性修理。對于飛機結構氣動力敏感區蒙皮損傷的修理，以鑲平修理方法為主，雖然在實際實施時具有較大難度，但這種修理方法既可以保持蒙皮外形輪廓的精確性與表面光滑性，又能夠為飛機結構修理部位提供最好的可檢性，可以較好的檢測出修理部位疲勞裂紋損傷情況［1］。

1.2修理部位檢查周期

一般情況下，對飛機結構修理部位首次檢查周期的設定應設定在飛機原始設計使用壽命值的四分之三，但當補片終止在桁條上時就需要適當縮短首次檢查期。以修理部位疲勞裂紋損傷檢測為例，采用低頻渦流檢測法對修理部位疲勞處進行檢測，根據檢測結果發現，當補片厚度逐漸加厚時，檢查期也應適當的縮短。另外，對于修理部位檢查期的確定還需要充分考慮不同機型，因為不同機型飛機結構修理部位檢查期的設定有所差異。

2　提升飛機結構修理部位耐久性的有效對策

2.1使用強化技術

不管是在飛機日常使用過程中還是修理過程中都存在嚴重疲勞部位。對于修理部位中的嚴重疲勞部位，需要使用強化技術來降低其疲勞度，提升其耐久性，進而提升整個修理部位的耐久性。對于強化技術的使用同樣需要依據構件材質的不同選用不同的強化技術，同時還需要對孔徑大小進行充分考慮，以確保強化技術的強化作用切實能夠得到發揮［2］。例如，鋁合金構件適合采用干涉鉚接強化技術等。在孔徑大小方面，對于強化技術的選擇與應用有著較為詳細明確的劃分：對于飛機結構修理部位，當孔徑小于2cm時，一般多采用冷擠壓強化技術；對于孔徑超過2cm的，一般多采用噴丸強化技術；對于緊固件邊距在1.5至2.0D（緊固件直徑）之間的，適合選擇干涉襯套強化技術；對于緊固件邊距超過2.0D的，適合采用冷擠壓強化技術；對于修理部位中的嚴重疲勞部位，正常情況下應選擇冷擠壓強化技術，但在某些情況下也可以選擇噴丸強化技術，具體選擇哪種強化技術還需要依據飛機機構修理部位實際情況來進行。

2.2適當減少連接件和補強件的加厚厚度

從飛機結構修理部位耐久性層面考慮，要想修理之后的部位有著較好的耐久性，對于連接件和補強件的加厚厚度就不宜過大。如果厚度過大，就會大大影響修理部位的耐久性，因而適當減小連接件和補強件的厚度可以有效提升飛機結構修理部位的耐久性。需要注意的是，在實際實施這一措施時，還需要依據不同修理部位和構件的不同材質減少不同程度的構件厚度，這樣才能切實達到提升飛機結構修理部位耐久性目的。例如，在修理蒙皮等構件時，對于該部位內的連接件或補強件加厚厚度應在原構件基礎上增加一級或二級厚度，不能過厚；當修理立柱等薄壁桿件時，需要依據原構件的具體材質合理確定加厚厚度，若為鋁鋅合金構件，則連接件或補強件的加厚厚度應以原構件的0.35為宜，若為鋁銅合金，則連接件或補強件的加厚厚度應以原構件的0.25為宜［3］。通過對修理部位連接件或補強件適當的加厚處理，可以有效提高飛機結構修理部位的耐久性。

2.3穩定修理部位結構剛度

通過對飛機結構修理部位在載荷作用下的受力分析發現：在正常工作荷載下，修理部位的緊固件與連接件所產生的變形是處于彈性變形范圍內，此時結構兩端的緊固件受力最大；而在極限載荷下，由于緊固件與連接件已處于塑性變形狀態，因而此時修理范圍內的所有緊固件所受的載荷幾乎是相等的。根據這一受力特性分析，要想提升飛機結構修理部位的耐久性，就需要增強緊固件與連接件的抗變形能力，即提升修理部位的結構剛度［4］。以改變構件的受力情況為切入點，具體可以將受拉應力的拼接連接件、構件兩端改設成楔形形狀、層狀或臺階狀。當改設成楔形形狀時，其端頭厚度應為楔板后的三分之一，長度應小于4個緊固件長；當改設成層狀時，最薄層應位于內層，以提高間隙版穩固性。

3　總結

飛機本身結構復雜，其修理部位的檢查與耐久性提升也是一項復雜工程。需要依據不同修理部位，修理具體情況設置適合的檢查周期，采取有效的措施方法，只有從實際情況出發，飛機結構修理部位才能得到較好的檢查，耐久性才能切實得到提高。因而在實際修理中應以檢查與耐久性提升為重點實施修理工作。

［1］梁艷勤.民機復合材料結構修理容限與修理后適航符合性驗證研究［D］.上海交通大學，2011.

［2］王遠達，梁永勝，王宏偉.飛機結構的耐久性與損傷容限設計［J］.飛機設計，2009（01）:37-43.

［3］馮康軍.飛機復合材料結構損傷容限評定及適航審定技術研究［D］.南京航空航天大學，2010.

［4］張旭.機翼結構耐久性/損傷容限與可靠性綜合分析方法及應用軟件研究［D］.沈陽航空工業學院，2010.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.234

任延濤（1982-），男，山東濟南人，本科，工程師，主要從事民航飛機及公務機技術管理工作。