民用飞机非增压区域铝合金蒙皮常见修理方法

刘慧田++杨清学

摘 要：本文总结了民用飞机非增压区铝合金蒙皮一些常见缺陷的修理方法。

关键词：民用飞机；铝合金蒙皮；修理

0 引言

对于金属机身的民用飞机来说，铝合金蒙皮的划伤、裂纹等是飞机运营中最常见的结构损伤形式，为保证飞机飞行安全，同时降低维修费用，缩短维修周期，实现飞机维修的安全性与经济性，有必要对飞机铝合金蒙皮常见损伤的维修进行标准化。飞机增压座舱受到内部气体增压的影响，受力比较复杂，下面只讨论受力相对简单的非增压区铝合金蒙皮的修理。

1 点状损伤

铝合金蒙皮上所有直径小于0.25英寸的损伤都视为点状损伤，如果点状损伤未穿透蒙皮的镀层，不需要进行修理。对贯穿性的点状损伤，可钻掉损伤部位，然后安装MS20470AD8铆钉。注意铆钉孔的边距应≧2D，与其它铆钉孔的孔距应在4D到6D之间（D为铆钉直径）。直径大于0.25英寸的损伤，按裂纹处理。

2 划伤

未穿透蒙皮镀层的划伤不需要修理，穿透蒙皮镀层的划伤需进行打磨，打磨深度Y允许的最大值按下列原则确定：（1）对框与长桁之间的划伤，打磨最大深度为0.2T（T为铝合金蒙皮厚度）。（2）对仅穿过一个框和一个长桁，且划伤的另一端与周边结构紧固件孔距不小于2D的划伤，打磨最大深度为0.15T。（3）超出两个框的纵向划伤，打磨最大深度为0.08T。注意打磨的横截面半径至少为1英寸，打磨宽度应≧30Y，打磨区域距离最近的紧固件孔距应≧2D。见图1。超出上述范围的划伤，按裂纹进行安装加强片修理。

3 裂纹

厚度为0.032到0.090英寸的蒙皮上的裂纹，若裂纹长度小于2英寸，可将裂纹及周边整个圆形区域内的材料切除，用与被修理蒙皮材料相同，并且厚度相同或更厚一级的板材制作圆形加强片。对长度为2到4英寸的裂纹，切除区域为方形，并且切除部分的四个角半径必须大于0.5英寸，然后用与被修理蒙皮材料相同，并且厚度相同或更厚一级的板材制作方形加强片。加强片的制作及安装见图2。

所需紧固件数量N计算公式如下：

t = 被修理的蒙皮厚度；w =裂纹长度或被切掉的材料长度；Ftu= 被修理的蒙皮极限拉伸强度；Pa= 每个紧固件允许的剪切力，取紧固件最大剪切力和板材能承受的最大挤压力二者中的小值。

加强片修理还需遵守下列一般规则：（1）紧固件边距一般至少为2D，同一排紧固件，每10个紧固件中允许有一个边距1.5D。（2）修理件应使用与被修理蒙皮同一材料，并且热处理方式也相同的板材制作（例如7075-T6，2024-T3），厚度与蒙皮或更厚一级。（3）填充片应使用与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锋锐边缘。（5）所有修理件及被修理的铝合金蒙皮加工面都应进行表面阳极化及涂底漆和面漆，以防止腐蚀。（6）紧固件孔距应为4D到6D。（7）修理件与被修理蒙皮之间需涂胶防腐。（8）加强片若安装在气动严格部位，需要进行气动表面倒角，倒角边缘厚度应打磨到≤0.030英寸，倒角宽度为0.25到0.35英寸，紧固件孔应距离倒角开始线至少0.030英寸。（9）在气动严格部位，若加强片未倒角，可在加强片周围进行气动涂胶代替，密封胶的斜度为20：1。（10）距离小于3英寸的两块加强片应合并成一块大的加强片。拉钉只能用在非增压区蒙皮和非主结构蒙皮上。（11）若修理区域原先已装有紧固件，修理后可安装加大一级或两级的紧固件。（12）若同一修理件上有不超过2个的紧固件长度过长，可在紧固件的螺母处加垫片，以满足夹紧长度的要求。

参考文献：

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

[2]单辉祖.材料力学教程（第二版）[S].国防工业出版社，2004.endprint