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波音737NG系列飞机平尾下蒙皮裂纹故障分析作者：张程远来源：《航空维修与工程》2020年第09期摘要：通过对波音737NG飞机平尾裂纹的故障分析，提出改进措施。
以供同行在实际维护工作中参考。
关键词：水平安定面；裂纹；检查方法Keywords：horizontal stabilizer；crack；inspection method安全是民用航空永恒的主题，也是从业人孜孜以求的目标。
2018年底到2019年初短短不到半年时间，波音737 MAX客机连续发生两起重大空难，中国民用航空局要求立即停飞国内航空公司所有波音737 MAX机型。
在该机型全面停飞后，相当一部分的中短程飞行任务就落在了其上一代波音737NG系列机型肩上。
随着运行频次的增加，保障和维护波音737NG系列飞机以使其安全稳定地投入运营显得尤为重要。
1 案例分析2019年11月，两架波音737NG机型C检停场期间，在水平尾翼下翼面检查中发现在原有裂纹修理附近出现大量新裂纹。
一架737-800客机左侧裂纹5处，右侧裂纹3处；另一架737-700客机左侧裂纹6处，右侧裂纹4处。
就此情况Ameco发邮件问询波音工程部门，其建议依据波音737结构修理手册中55-10-01章的要求，将相邻的新旧裂纹合并一处进行B类修理并附加循环检查（见图1）。
排故结束后，波音回复的技术评估中有这样一段话“根据737结构修理手册51-00-04，受影响的下蒙皮属于FCBS（疲劳临界基准结构）、PSE（主要结构件），如果处理不当，将影响飞机的功能、结构强度、重量、平衡及其他影响飞机适航性的因素”，那么，如此重要的位置为何反复出现大量裂纹？经过分析认为，首先是材料问题。
从水平尾翼的功用来看，其对飞机产生俯仰力矩，在飞机水平飞行和做俯仰机动时承受相当的气动载荷。
长期的疲劳载荷作用下会使结构产生疲劳损伤，进而出现裂纹。
因此，对抗疲劳性有较高要求的下翼面蒙皮普遍使用2系铝合金。
B737-200飞机蒙皮开裂失效维修学院航空航天工程学部（院）专业飞行器制造工程（航空维修）班级34030104学号2013040301164姓名王永平指导教师郑双沈阳航空航天大学2016年12月课程设计任务书课程设计任务书摘要通过对B737-200飞机蒙皮裂纹的宏观观察、实体显微镜观察、扫描电镜观察、金相检查以及硬度检测等，逐步分析B737-200飞机蒙皮开裂的原因。
主要研究蒙皮的断裂性质因素，以及蒙皮断口的起源。
同时给出了蒙皮裂纹的维修方法以及预防措施。
关键词：B737-200、飞机蒙皮裂纹、裂纹维修目录第1章 B737-200飞机蒙皮开裂概述 (1)第2章 B737-200飞机蒙皮开裂实验分析 (2)2.1宏观观察 (2)2.2实体显微镜观察 (2)2.3扫描电镜观察 (2)2.4金相检验 (3)2.5硬度检查 (3)第3章 B737-200飞机蒙皮开裂综合分析 (8)第4章 B737-200飞机蒙皮开裂失效结论 (9)第5章 B737-200飞机蒙皮开裂失效维修 (10)5.1在裂纹尖端钻止裂孔 (10)5.2在裂纹部位铆补加强片 (10)第6章 B737-200飞机蒙皮开裂失效预防 (12)第7章课程设计总结 (13)参考文献 (14)第1章B737-200飞机蒙皮开裂概述某航空公司2架B737-200客机在机场短停时，在机翼翼根处的机身蒙皮部位相继发现穿透性裂纹，具体位置在机身757站位，桁条18至桁条19蒙皮加强筋倒角处，平行桁条方向。
蒙皮厚约1.0mm，内表面的加强筋是用化铣工艺加工的。
材料牌号为2024-T3的包铝板。
A号机左右机身各发现一处裂纹，该机飞行起落数为28077次；B号机只在一侧机身发现一处裂纹，该机飞行起落数为27194。
第2章B737-200飞机蒙皮开裂实验分析2.1 宏观观察A号机有两条裂纹，1号裂纹断口长96mm，2号裂纹断口长49mm，B号机3号裂纹断口长66mm。
20 典型修理方案20 （REPAIR 20 ）小外贴补—实心铆钉REPAIR 20 - FUSELAGE SKIN - SMALL EXTERNAL REPAIR WITH SOLID FASTENERS20.1适用性A REPAIR 20 适用于BS 259.5 ~ BS 1016 之间，满足以下条件的蒙皮损伤修理：1）损伤可以被钻（修整）成直径小于1.00英寸的孔B REPAIR 20 不适用于以下损伤：1）损伤扩展到桁条2）损伤扩展到隔框3）损伤在蒙皮搭接处4）损伤在机身窗户加强带上5）损伤在机身蒙皮开口处6）损伤在机身连接隔舱上C 损伤去除后，修整完的小孔的圆心，与下列部件的距离最少为小孔直径的4倍。
1）蒙皮边缘2）原来的紧固件位置3）蒙皮开口D REPAIR 20 不适用于静压口和迎角传感器周围的蒙皮修理，参考51-10-01。
E 采用REPAIR 20前，必须确认铆钉可以正确安装于原来的蒙皮和内部构件上。
20.2 概述A REPAIR 20 是永久修理，关于永久修理的定义，参考51-00-06。
B REPAIR 20 是REPAIR 4、6、19 的可选项。
20.3 修理步骤A 根据需要去除损伤区域周围的紧固件。
B 将损伤部位修整（钻）成直径不超过1.00英寸的圆孔。
C 将切口周围区域的轮廓修整回原来的形状。
D 制作修理部件。
1）材料和厚度要求见Table 2012）紧固件和加强片1的尺寸见Table 203。
E 制造划窝垫片。
F 按照Fig 201，组装修理部件。
G 钻孔。
紧固件的种类、直径和间距见Table 203说明：不要把孔钻在化学铣切蒙皮或者有加强带的蒙皮的台阶上。
紧固件的圆心距离蒙皮台阶至少0.28英寸。
见Fig 203。
H 拆下修理部件。
I 去除修理部件以及原有部件上的划痕、尖角、毛刺等。
J 对修理部件以及原有部件上的裸露区域施加阿洛丁，参考51-20-01。
K 安装划窝垫片。
/西安航空职业技术学院毕业设计（论文）论文题目：飞机外部蒙皮变形及其预防和修理 _________西安航空职业技术学院制20011年12月10日＞西安航空职业技术学院毕业设计（论文）任务书题目飞机外部蒙皮变形及其预防和修理任务与要求：西安航空职业技术学院制2011年12月10日毕业设计（论文）进度计划表飞机外部蒙皮变形及其预防和修理【摘本论文主要阐述了飞机外部蒙皮变形及其预防和修理方法。
要】关键词:1概述装备的维护和修理统称为维修，维修是使装备保持和恢复规定状态所采取的全部措施和活动。
在实际工作中，修理和维护一般不能完全分开，在装备维护时，可能要进行某些必要的修理，而在对装备修理时，又往往要进行一定的维护。
飞机是典型的航空装备。
飞机的修理，是指对使用到规定时限或出现损伤的飞机所进行的恢复其规定技术状态的各种技术活动，有时又叫修复。
主要包括飞机及其发动机、机体、机载设备的修理。
飞机修理属于航空维修的范畴，飞机修理工作是航空机务工作的重要组成部分。
本论文主要讨论飞机机体中的损伤和修理的方法。
在现代化发展的条件下，为提高装备的效能和生存力，必须使大量的损伤装备能够在战场上得到修复，抢修性已成为装备的重要特性，并纳入到装备的设计、使用、维修的全寿命管理之中，历史经验表明，飞机损伤抢修是保持航空部队持续生存能力最直接、最有效、最经济的途径，是加快航空发展的“倍增器” 。
飞机作为航空运输的主要载体，飞机的修理就显得非常的重要。
现代飞机广泛应用了金属蒙皮。
金属蒙皮不禁能承受局部空气动力（吸力或压力）而且能承受扭矩和弯矩。
蒙皮的主要功用是构成飞机的外形，保持飞机的良好气动性能以及承受和传递载荷。
飞机在飞行训练中，由于过载或非正常使用、维护等原因，可能使飞机蒙皮产生变形、裂纹或破空等损伤。
飞机蒙皮损伤后，不仅破坏了飞机的良好气动外形，影响飞机性能，而且还会使损伤部位的蒙皮强度降低，危及飞行安全。
因此要及时修理飞机蒙皮上出现的各类损伤。
飞机外部蒙皮的修理与维护1.1关于蒙皮的概述目录工作条件及性能要求材料工艺流程热处理工艺飞机蒙皮是维持飞机外形，使之具有很好的空气动力特性的一层铝合金。
工作条件及性能要求飞机蒙皮的作用是维持飞机外形，使之具有很好的空气动力特性。
蒙皮承受空气动力作用后将作用力传递到相连的机身机翼骨架上，受力复杂，加之蒙皮直接与外界接触，所以不仅要求蒙皮材料强度高、塑性好，还要求表面光滑，有较高的抗蚀能力。
材料一般选择 LY12技术要求：σb =390~410MPa，σ0.2 =255~265MPa，δ5 ≥15％。
工艺流程轧板→退火→清理→固溶处理→拉伸成型→时效→机械加工→表面处理。
热处理工艺495~503℃，0.4h 水冷，室温96h 以上。
民用飞机蒙皮腐蚀研究王在俊（中国民航飞行学院民航飞行技术与飞行安全科研基地四川广汉６１８３０７）摘要：统计民用飞机蒙皮油漆涂层和基体材料腐蚀的种类，分析其腐蚀机理。
提出飞机蒙皮腐蚀过程为：表面油漆涂层的老化破坏，环境中的腐蚀介质渗透铝合金表面的氧化膜层到达基体材料，然后基体材料出现点腐蚀坑，再进一步发展为其它腐坑.ｌ概述飞机蒙皮受到面漆＋底漆＋阳极氧化层的保护具有良好的保护效果，不易产生腐蚀。
但随着服役时间的增加，飞机蒙皮上发现不同程度的腐蚀。
本文对民用飞机蒙皮腐蚀形式进行统计并分析其产生机理。
２油漆层２．１失效形式蒙皮表面的油漆层受到光照、温度、湿度、活性阴离子等多因素影响，造成了蒙皮表面有机涂层的老化、龟裂、局部脱落等现象，图ｌ所示。
（ａ）涂层表面鼓泡呻国民航飞行学院科研基金资助项目（Ｊ２００８４６，Ｊ２００９４４）（ｂ）涂层表面残留盐粒（ｃ）部分脱落的涂层表面飞机蒙皮修理补片对气动特性的影响分析众所周知,在现代战争中,飞机战伤抢修,是弥补航空兵部队战争损耗、补充战斗实力和保持持续作战能力最直接、最有效、最经济的途径[1],是战斗力“倍增器”,因而也是现代高技术条件下局部战争中的一个重要研究课题。
737机身蒙皮损伤手册引言：蒙皮是飞机机身的重要组成部分，负责保护内部结构和航空设备免受外部环境和物理力量的损害。
然而，由于飞机在使用中不可避免地会遭受损伤，特别是在地面操作和航行中，可能会发生蒙皮的损伤。
本手册旨在提供737飞机机身蒙皮损伤的识别、评估和修复的指导，以确保飞机的安全运营。
第一部分：机身蒙皮损伤的识别1.认识机身蒙皮：概述737飞机机身蒙皮的材料和结构，包括铝合金、复合材料等材料的性质和用途。
2.常见的蒙皮损伤类型：列举常见的机身蒙皮损伤类型，如划痕、凹陷、穿孔、掉漆等，并对其造成的影响进行分析。
3.损伤的严重性分类：根据损伤的大小、深度和位置，将蒙皮损伤分为轻微、中等和严重三个等级，并给出相应的修复建议。
第二部分：机身蒙皮损伤的评估1.检查工具和设备：介绍评估机身蒙皮损伤所需的工具和设备，如放大镜、测量尺、照明设备等。
2.损伤评估程序：详细描述机身蒙皮损伤的评估程序，包括损伤检查、测量、记录和分析等步骤，以确定损伤的性质和程度。
3.蒙皮损伤评估报告：提供评估报告模板，以记录和汇总机身蒙皮损伤的评估结果，并为后续修复工作提供依据。
第三部分：机身蒙皮损伤的修复1.修复方案选择：根据蒙皮损伤的类型和严重性，介绍不同的修复方案和材料选用原则，包括补丁修复、替换修复等。
2.修复步骤和技术：详细介绍机身蒙皮损伤的修复步骤和常用修复技术，如蒙皮面板拆卸、铆接、焊接等技术。
3.修复质量控制：介绍机身蒙皮损伤修复的质量控制要求，包括清洁、涂装、尺寸和形状要求等，以确保修复后的蒙皮具备良好的结构完整性和外观质量。
第四部分：机身蒙皮损伤修复的例子和经验分享1.实际案例分析：通过具体的案例，展示机身蒙皮损伤的修复过程和技术应用，包括损伤识别、评估、修复步骤和成果展示。
2.经验分享：总结机身蒙皮损伤修复过程中的经验和教训，如注意事项、技术要点等，以提高修复工作的效率和质量。
结论：机身蒙皮损伤是737飞机使用过程中常见的问题，正确识别、评估和修复损伤对于保障飞机的安全和使用寿命至关重要。
b飞机蒙皮开裂失效维修HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】B737-200飞机蒙皮开裂失效维修学院航空航天工程学部（院）专业飞行器制造工程（航空维修）班级学号姓名王永平指导教师郑双沈阳航空航天大学2016年 12月课程设计任务书课程设计任务书摘要通过对B737-200飞机蒙皮裂纹的宏观观察、实体显微镜观察、扫描电镜观察、金相检查以及硬度检测等，逐步分析B737-200飞机蒙皮开裂的原因。
主要研究蒙皮的断裂性质因素，以及蒙皮断口的起源。
同时给出了蒙皮裂纹的维修方法以及预防措施。
关键词：B737-200、飞机蒙皮裂纹、裂纹维修目录第1章 B737-200飞机蒙皮开裂概述.................................... 第2章 B737-200飞机蒙皮开裂实验分析................................2.1宏观观察.......................................................2.2实体显微镜观察.................................................2.3扫描电镜观察...................................................2.4金相检验.......................................................2.5硬度检查....................................................... 第3章 B737-200飞机蒙皮开裂综合分析............................... 第4章 B737-200飞机蒙皮开裂失效结论...............................第5章 B737-200飞机蒙皮开裂失效维修...............................5.1在裂纹尖端钻止裂孔.............................................5.2在裂纹部位铆补加强片........................................... 第6章 B737-200飞机蒙皮开裂失效预防................................ 第7章课程设计总结................................................ 参考文献...........................................................第1章 B737-200飞机蒙皮开裂概述某航空公司2架B737-200客机在机场短停时，在机翼翼根处的机身蒙皮部位相继发现穿透性裂纹，具体位置在机身757站位，桁条18至桁条19蒙皮加强筋倒角处，平行桁条方向。
22 典型修理方案22 （ REPAIR 22 ）前后货舱门开口，周围蒙皮打磨后修理REPAIR 22 - FORWARD AND AFT CARGO DOOR SURROUND EDGE BLENDOUT REPAIR22.1适用性A REPAIR 22 适用于前后货舱门开口附近的蒙皮修理，位置如Fig 201所示。
00Fig 201前后货舱门开口附近的打磨修理区域22.2 概述A REPAIR 22 是B 类修理，关于B 类修理的定义，参考51-00-06。
22.3 修理步骤机身蒙皮边缘允许修理的蒙皮区域圆弧切点再延伸3排紧固件圆弧切点 （典型）5.0英寸（典型）允许修理的蒙皮区域允许打磨的区域前后货舱门开口附近的打磨修理区域A 接近损伤区域。
B 根据需要去除损伤区域周围的紧固件，如Fig 202。
C 打磨去除损伤部分，如Fig 202。
确保打磨区域的表面光洁度好于63微英寸。
D 对修理区域以及拆下的紧固件孔做高频涡流检测（HFEC），确保没有进一步的损伤。
E 按照Table 201 制作修理部件。
制作划窝垫片。
F 按照Fig 202，组装修理部件。
G 钻孔。
紧固件的种类、直径和间距见Fig 202。
说明：划窝深度不能超过原来蒙皮厚度的76%。
否则将对蒙皮产生“刀刃效应”，造成蒙皮损伤。
H 拆下修理部件。
I 去除修理部件以及原有部件上的划痕、尖角、毛刺等。
J 对修理部件以及原有部件上的裸露区域施加阿洛丁，参考51-20-01。
K 安装划窝垫片。
L 打磨区域填平。
参考51-70-01。
M 对修理部件以及原有部件上的裸露区域施加 2 层BMS 10-11, Type I 底漆。
N 安装修理部件。
1）安装时贴合面使用BMS 5-95密封，参考51-20-05。
2）安装Hi-Lok 时，使用密封剂湿安装。
3) 注意确保紧固件装紧前，修理部件之间的间隙必须小于0.01英寸。
O 用BMS 5-95对修理部件在内侧的边缘和在外侧的边缘进行填角密封。
737机身蒙皮损伤手册：预防和修复随着航空业的快速发展，飞机的安全性和可靠性成为了关注的重点。
而737机身蒙皮损伤是一种常见的问题，如果不及时处理，可能会对飞机的飞行安全造成严重的影响。
预防和修复737机身蒙皮损伤是非常重要的。
让我们了解一下什么是737机身蒙皮损伤。
蒙皮是飞机外壳的一部分，由铝合金板组成。
在飞行中，由于各种原因，如气流、冰雹、鸟击等，蒙皮可能会受到损伤，包括划痕、凹陷、穿孔等。
这些损伤可能会导致蒙皮的强度和密封性下降，从而影响飞机的性能和安全性。
为了预防737机身蒙皮损伤，飞机制造商和维修公司通常会采取以下措施：1.使用高强度的蒙皮材料。
现代飞机的蒙皮材料通常采用高强度的铝合金或复合材料，以提高蒙皮的抗损伤能力。
2.加装保护装置。
在飞机的关键部位，如发动机进气口、前缘等，可以加装保护装置，以减少外界物体对蒙皮的损伤。
3.定期检查和维护。
飞机的蒙皮需要定期检查和维护，以及时发现和修复损伤，避免进一步扩大。
如果蒙皮已经受到损伤，需要及时进行修复。
修复方法通常包括以下几个步骤：1.评估损伤程度。
在修复之前，需要对损伤程度进行评估，以确定需要采取的修复方法和材料。
2.清洗和准备表面。
在修复之前，需要清洗和准备蒙皮表面，以确保修复材料能够牢固粘附在表面上。
3.填补和研磨。
根据损伤程度，可以采用填补和研磨的方法进行修复。
填补材料通常采用环氧树脂等材料，研磨则可以使用手工或机器研磨。
4.喷涂。
修复完成后，需要进行喷涂，以保护修复区域免受外界环境的影响。
预防和修复737机身蒙皮损伤是非常重要的。
通过采取适当的预防措施和及时的修复方法，可以保证飞机的安全性和可靠性，为航空业的发展提供有力保障。
737机身蒙皮损伤是飞机安全性和可靠性的重要问题。
为了预防和修复蒙皮损伤，可以采取一系列措施，如使用高强度材料、加装保护装置、定期检查和维护等。
修复方法通常包括评估损伤程度、清洗和准备表面、填补和研磨、喷涂等步骤。
飞机蒙皮的挖补修理工艺
飞机蒙皮的挖补修理工艺是指对飞机蒙皮上的损坏进行修补的一系列工艺流程。
修理飞机蒙皮的挖补工艺一般包括以下几个步骤：
1. 损伤评估：首先，需要对飞机蒙皮上的损伤进行评估，确定修理的范围和程度，以制定修理方案。
2. 挖补区域准备：将需要修理的区域彻底清洗干净，去除污垢和残留物。
同时，对损伤边缘进行切割，将原有的蒙皮边缘修整成直线或斜线。
3. 挖补材料选择：根据损伤的类型和程度，选择合适的修理材料。
常用的修理材料包括金属片、复合材料、胶粘剂等。
4. 材料制备：根据修理方案，将修复材料制备成需要的形状和尺寸。
这通常包括切割、打磨、清洗等过程。
5. 挖补材料加工：将修理材料固定在需要修理的区域上，可以采用钉子、螺丝、胶粘剂等方式将修复材料牢固地固定在原有蒙皮上。
6. 表面处理：对修复区域进行打磨和抛光，使修理后的表面与周围的蒙皮表面保持一致，并使修复区域光滑。
7. 防腐处理：对修复区域进行防腐处理，以保护修理后的蒙皮免受环境侵蚀和腐蚀。
8. 涂装：最后，对修理区域进行喷涂，使修理后的蒙皮与周围的蒙皮颜色和光泽一致。
需要注意的是，在进行飞机蒙皮的挖补修理工艺时，需要遵循严格的工艺规范，确保修理的质量和可靠性。
修复后的蒙皮需要经过严格的检测和试飞验证，以确保修理的安全性和可行性。
飞机蒙皮损伤维修方案一、飞机蒙皮的结构及特点蒙皮是包围在机翼骨架外的维形构件，用粘接剂或铆钉固定于骨架上，形成机翼的气动力外形。
蒙皮除了形成和维持机翼的气动外形之外，还能够承受局部气动力。
早期低速飞机的蒙皮是布质的，而如今飞机的蒙皮多是用硬铝板材制成的金属蒙皮。
二、飞机蒙皮的损伤和维修2.1 蒙皮的损伤和后果蒙皮的常见损伤：划伤、变形、裂纹和破孔等。
蒙皮损伤的后果：➢破坏了飞机的良好气动性能➢使损伤部位的蒙皮强度降低，承载能力下降➢危及飞行安全。
2.1.1蒙皮轻微损伤的修理蒙皮轻微损伤：蒙皮某些部位产生轻微的鼓动、压坑或划伤等。
①蒙皮鼓动的修理➢主要采用整形加强➢挖补➢更换蒙皮➢加强型材（或盒型材）的方向应垂直或平行于桁条，并至少与相邻的构件搭接一端➢根据蒙皮的形状和搭接形式将加强型材制出相应的下陷或弧度②蒙皮压坑的修理蒙皮上的压坑，主要是破坏了蒙皮的光滑表面。
➢压坑微小，分布分散、且未破坏内部结构，则不必修理。
➢压坑较浅，范围较大，用无锐角且表面光滑的榔头和木顶块修整。
➢压坑较深，范围较小，不易整平时，可在压坑处钻直径为4～5mm 孔，用适当的钢条打成钩形，拉起修平，然后用螺纹空心铆钉堵孔。
压坑较深，范围较大时，可在压坑处开直径为10～16mm的施工孔，用钩子钩住，锤击蒙皮四周使其恢复平整。
然后安装堵盖铆钉堵孔。
当蒙皮压坑较深，且出现棱角时，可局部退火后，从棱角线周围逐步向棱角线整形收缩。
为防止棱角线扩大和整形中出现大裂纹，在两端预先钻2mm止裂孔，并打光孔边。
整形至基本符合外形后，在棱角线上切口，细加工整形，直到达到规定的外形，然后在切口背面铆补加强片。
2.1.2蒙皮裂纹的修理钻止裂孔蒙皮上的裂纹较短时（一般小于5mm），可采用钻止裂孔（直径通常为1.5～2mm）的方法止裂。
说案例讲通报—机身蒙皮（二）本文我们继续讨论波音737机身蒙皮。
上文说到，L0V主要靠整机疲劳试验来确定，耗时耗力，所以FAA容许先给一个默认L0V值（一般等于设计服役目标DSG),和最终L0V被批准的宽限期，对于A320和B737NG 来说，这个宽限期是到2016年1月14日，在此之前空客和波音要拿出各自的更长时间的LOV供FAA批准。
第二张表在表一中黄色标注的区域，对于波音737CL由于四种机身蒙皮搭接构型导致给出了不同的LOV使用阈值。
我们看一下这四种构型。
● L/N （生产线号）1-291：–使用10英寸止裂条间距——冷粘合结构–包括 -10 0/200 飞机● L/N （生产线号）292-2552：–使用10英寸止裂条间距——上下机身蒙皮结构–包括 -200/300/400/500 飞机● L/N （生产线号）2553-2565：–上蒙皮使用20英寸止裂条间距，下蒙皮使用10英寸止裂条间距–包括 -300/400/500 飞机● L/N（生产线号） 2566-3132：–上下蒙皮均使用20英寸止裂条间距，下蒙皮使用固态化学铣削–包括 -300/400/500 飞机解释一下化学铣切台阶对化学铣削台阶（CMS）开裂的广泛疲劳损伤（WFD）分析表明：- 需要降低相应飞机使用阈值和重复间隔，并对机身蒙皮进行更多检查和改装（对某些蒙皮区域的修理，以及其他区域的蒙皮的更换（R&R））以支持持续适航运行，直到达到有效限期（LOV）。
例如对相关飞机在使用到75000次循环时，需要对机身43段下蒙皮面板和顶部口袋到口袋区域的改装，而此时任何运营商都不太可能在这样老龄的飞机上再进行重大投资，所以这些在高使用飞行循环的飞机由于受到经济性方面的影响，在STG /行业的参与下，生产线号LN 292-2565上的LOV从85，000次飞行循环减少到75，000次飞行循环（1972 年 4 月至 1994 年 1 月交付），针对广布疲劳损伤，需要重点对一下区域进行检查/修理/改装/更换。
波音737货舱门内蒙皮边框边缘处腐蚀超手册修理案例分析徐铮;马瑞亮;高军
【期刊名称】《桂林航天工业学院学报》
【年(卷),期】2022(27)2
【摘要】飞机的货舱门由于处于增压区域,允许损伤小。
常见的腐蚀损伤往往超出飞机结构修理手册给出的损伤限制范围。
一架使用时间较久的波音737货舱门内蒙皮腐蚀,开展损伤原因分析并且制定了超手册维修方案。
该方案为波音737货舱门同类问题维修提供参考。
【总页数】4页(P200-203)
【作者】徐铮;马瑞亮;高军
【作者单位】上海民航职业技术学院民航维修学院;广州飞机维修工程有限公司工程部;上海民航职业技术学院民航乘务学院
【正文语种】中文
【中图分类】V267.4
【相关文献】
1.近年波音737系列飞机故障机型案例分析
2.某型机襟翼舱下壁板蒙皮腐蚀原因分析与修理措施研究
3.一起波音737NG飞机货舱火警故障分析
4.近年波音737系飞机故障机型案例分析
5.基于相似体系的民机结构超手册维修案例分析
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飞机蒙皮裂纹补片修理技能实训实验平台的开发闫锋;付为刚;曾博涛【摘要】为了改善飞机结构修理技能实训教学设施,基于C++语言开发了飞机蒙皮裂纹修理补片制作平台,实现了补片尺寸、铆钉数目以及铆接孔位置的自动计算和定位,并在CATIA V5环境下,对修理后的蒙皮进行了有限元建模受力分析及验证.实验结果表明,修补后的飞机蒙皮强度满足要求,实验平台设计方案可行.【期刊名称】《实验技术与管理》【年(卷),期】2019(036)009【总页数】5页(P198-202)【关键词】技能实训教学;飞机蒙皮裂纹;补片;实验平台;有限元受力分析【作者】闫锋;付为刚;曾博涛【作者单位】中国民航飞行学院航空工程学院,四川广汉 618307;中国民航飞行学院航空工程学院,四川广汉 618307;中国民航飞行学院航空工程学院,四川广汉618307【正文语种】中文【中图分类】V215;G642.44目前我国大型运输民用飞机约3500余架，其采用的增压机身边界合金结构，包含机身增压段蒙皮和机身后部球面隔框腹板，在交变载荷的作用下将产生疲劳裂纹，如果不能在裂纹损伤扩展至极限之前进行有效修理, 将会严重危及飞行安全[1]。
例如发生在1985年的日本航空123号航班空难（机型为B747- SR46），发生在1988年的美国阿洛哈空难（机型为B737-200），以及发生在2002年的中国台湾华航空难（机型为B747-200），都是因为飞机蒙皮出现严重疲劳裂纹所引起的。
我校作为培养民航机务工程人才的院校，基本技术实训教学是我校“学历+执照+英语”人才培养模式的重要组成部分。
该实训教学的设置既满足本、专科教学要求，又符合民航行业规章（如CCAR-147规章）要求，可以开展行业从业人员基本技能培训，虽然特色鲜明，但也存在一些不足。
现行的技能实训教学中，飞机蒙皮裂纹修理补片的制作是参考手册资料，由人工反复试凑计算尺寸，不但效率低，还使实训人员将大量时间用于数据计算而不是动手操作，计算错误也难以发现。
B737-200飞机蒙皮开裂失效维修学院航空航天工程学部（院）专业飞行器制造工程（航空维修）班级学号2姓名王永平指导教师郑双沈阳航空航天大学2016年12月课程设计任务书摘要通过对B737-200飞机蒙皮裂纹的宏观观察、实体显微镜观察、扫描电镜观察、金相检查以及硬度检测等，逐步分析B737-200飞机蒙皮开裂的原因。
主要研究蒙皮的断裂性质因素，以及蒙皮断口的起源。
同时给出了蒙皮裂纹的维修方法以及预防措施。
关键词：B737-200、飞机蒙皮裂纹、裂纹维修目录第1章B737-200飞机蒙皮开裂概述某航空公司2架B737-200客机在机场短停时，在机翼翼根处的机身蒙皮部位相继发现穿透性裂纹，具体位置在机身757站位，桁条18至桁条19蒙皮加强筋倒角处，平行桁条方向。
蒙皮厚约1.0，内表面的加强筋是用化铣工艺加工的。
材料牌号为20243的包铝板。
A号机左右机身各发现一处裂纹，该机飞行起落数为28077次；B号机只在一侧机身发现一处裂纹，该机飞行起落数为27194。
第2章B737-200飞机蒙皮开裂实验分析2.1 宏观观察A号机有两条裂纹，1号裂纹断口长96，2号裂纹断口长49，B号机3号裂纹断口长66。
3个裂纹断口表面均垂直于蒙皮表面。
清洗前断口表面灰暗无光，用纸粘揭后，3个断口均可见磨平的亮痕。
图1为A号机2号裂纹断口的宏观外貌，3个断口蒙皮内表面靠近断口处均有明显的漆层堆积，如图1中箭头所示；A号机1号和2号裂纹断口蒙皮内表面漆已有剥落，但绿色底漆仍完好无损，B机裂纹断口蒙皮内表面面漆则较完好，无剥落现象。
2.2 实体显微镜观察在实体显微镜下对上述3个断口进行观察，可见1号裂纹和3号裂纹两个断口表面擦伤较为严重，实体显微镜观察下不易判断源区位置。
而2号裂纹断口损伤较轻，可看到整个断口靠蒙皮内表面一侧分布有大量密集的台阶，如图2所示，表明裂纹是由内表面一侧起始，向外表面扩展。
实体显微镜断口观察显示，3个断口蒙皮内表面一侧（带有增厚漆的一侧）底漆层都均匀完好，如图2箭头所示。
2.3 扫描电镜观察对3个断口进行了扫面电镜观察。
断口在未用纸粘揭前，3个断口表面均覆有一层腐蚀产物，3个断口表面均可见到泥纹花样。
图3所示为2号裂纹断口表面泥纹花样。
用纸粘揭断口后，断口表面的腐蚀产物层基本上被揭掉。
图4为粘揭后的2号裂纹断口低倍形貌，可看到断口沿蒙皮内表面一侧分布有很多台阶，台阶起始于蒙皮的金属表面。
图5所示为裂纹的中部位置，源区断口受到了磨损，但仍可看出裂纹起始于蒙皮内部的金属表面。
其余两断口磨损严重，已看不到明显的源区台阶，但在靠近裂纹一端的断口，仍可清晰地看出断口类解理台阶（当解理裂纹与螺型位错相遇时，便形成了一个台阶）花样起始于蒙皮内表面的金属表面，如图6所示。
对3个断口源区一侧（蒙皮内表面）表层金属进行能谱成分测试，谱图显示只有铝峰，无其他合金元素峰，3个断口蒙皮内表面表层金属均为纯铝，这表明蒙皮内表面有一包铝层，3个断口裂纹均起始于蒙皮内表面的包铝层表面。
3个断口的扩展区均为类解理断裂特征，如图7所示；同时扩展区均可见大量的疲劳条带，见图8。
2.4 金相检验在1号裂纹和3号裂纹断口上截取试块，沿垂直断口截面磨制金相试样，进行金相组织观察，两断口蒙皮内外表面铝层均有一包铝层，且包铝层均匀完好；两断口蒙皮金相组织正常，无过热和过烧现象。
2.5 硬度检查对1号裂纹和3号裂纹断口金相试样进行显微硬度测量，测量结果如表1所示。
参照与2024相应的国产材料12，按中国国家标准n166-82《铝合金硬度与强度换算值》将显微硬度换算为抗拉强度值，列于表1中，其强度指标高于4037中规定的最小抗拉强度值34.42。
表1 蒙皮垂直断口截面显微硬度测量结果及强度换算值（2）图2-1 2号裂纹断口宏观形貌图2-2 2号裂纹断口实体显微镜形貌（26*）图2-3 2号裂纹断口表面的腐蚀泥纹花样（1000*）图2-4 2号裂纹断口的扫描低倍形貌（15*）图2-5 2号裂纹断口源区形貌（200*）图2-6 3号裂纹一端断口源区形貌（500*）图2-7 2号裂纹断口扩展区形貌（1500*）图2-8 2号裂纹断口扩展区疲劳条带（1500*）第3章B737-200飞机蒙皮开裂综合分析3个蒙皮断口的微观特征表明，其断裂性质相同，均为腐蚀疲劳。
3个蒙皮蒙皮断口裂纹起始于蒙皮内表面的包铝层表面，3个蒙皮内表面包铝层及底漆均完好无损。
裂纹源区包铝层表面并未发现有腐蚀孔洞的存在，因此3个蒙皮断口的裂纹的起源与腐蚀无关。
3个蒙皮断口均显示表面起源的线装多源特征，这种源区特征多与应力过大或表面应力集中有关，而蒙皮开裂部位恰好位于蒙皮内表面加强筋倒角处。
该蒙皮加强筋是通过化铣工艺加工的，而化铣工艺表面通常较为粗糙尤其是在倒角部位，常常会形成倒角过小甚至形成负倒角，这样就会在该倒角部位产生很大的应力集中，是的蒙皮在使用过程中易在倒角部位发生开裂。
随着裂纹扩展的延长，表面漆层破裂。
飞机升空后内表面形成的冷凝水靠毛细作用渗入裂缝，对裂纹面产生腐蚀作用。
由于蒙皮的裂纹扩展与飞机的起落循环有关，而该循环为——低频循环，在裂纹周期扩展期间同时伴随着冷凝水的腐蚀作用，腐蚀和疲劳相互促进，因而蒙皮断口的断裂性质为腐蚀疲劳。
第4章B737-200飞机蒙皮开裂失效结论（1）3个蒙皮断口的断裂性质均为腐蚀疲劳。
（2）蒙皮断口的裂纹起源与腐蚀无关，而与蒙皮内表面加强筋倒角处应力集中有关【1】。
第5章B737-200飞机蒙皮开裂失效维修蒙皮上的裂纹，降低了蒙皮的强度，而且在受力过程中，裂纹还会因应力集中的缘故，继续扩展。
修理时，应根据裂纹的长短、深浅程度和所在位置等情况采用不同的修理方法。
5.1在裂纹尖端钻止裂孔当蒙皮上的裂纹较短时（一般小于5毫米），可采用钻止裂孔的方法止裂。
止裂孔的直径通常为1.5~2毫米。
钻止裂孔时，止裂孔的位置非常重要。
如果止裂孔没有钻在裂纹的尖端处，他就不能消除裂纹尖端应力场的奇异性，也就起不到止裂作用。
图5-1所示的前三种情况，止裂孔位置都是不正确的，第1种情况是止裂孔钻在裂纹的中间，没有把裂纹前缘去掉，而且在钻孔过程中，又可能在裂纹尖端附近造成新的微裂纹，因而起不到止裂作用；第2种情况是止裂孔位置不正，没有消除裂纹尖端处应力场的奇异性；第3种情况是止裂孔的位置太靠前，这时裂纹的扩展方向捉摸不定，裂纹的扩展有可能偏到止裂孔的一侧去，止裂孔起不到止裂的作用；第4种情况的止裂孔位置比较合理，它消除了裂纹尖端应力场的奇异性，可起到止裂作用。
为了准确的确定止裂孔的位置，钻止裂孔前，最好借助低倍放大镜确定裂纹尖端位置，通常，止裂孔的位置应是止裂孔的圆心超过目视看到的裂纹尖端2.0。
图5-1止裂孔位置的可能几种情况5.2在裂纹部位铆补加强片当蒙皮上的裂纹较长时，如果只采用钻止裂孔的办法止裂，虽然钻止裂孔，能够消除裂纹应力场的奇异性，但止裂孔处有较高的应力集中。
所以，止裂孔处在交变载荷作用下，原裂纹还会继续扩展。
因此，对于较长尺寸的裂纹，除了裂纹尖端钻止裂孔外，还需在裂纹部位的内部铆补一块与蒙皮材料相同、厚度相等的加强片。
加强片的形状和大小应根据裂纹部位蒙皮的形状和连接铆钉数量来确定。
加强修理时，裂纹一边的铆钉数通常采用设计载荷计算，即设破——蒙皮裂纹部位的设计载荷，单位为N。
式中R设q破——单个铆钉的破坏剪力，单位为N。
从式中可以看出，要计算裂纹一边的铆钉数（n），首先要知道蒙皮裂纹部位的设计载荷（R）。
由飞机蒙皮开裂失效概述得，裂纹平行于桁条，蒙皮在纵向截面内等于裂纹的长度（a）乘上该出的剪流（），即只受剪应力，所以R设R设式中h——蒙皮的厚度，单位为m；t——蒙皮裂纹部位的设计剪应力，单位为。
第6章B737-200飞机蒙皮开裂失效预防飞机每次升降过程都要经历一次加压和减压过程，这使固定飞机蒙皮的铆钉周围的材料容易产生疲劳，形成放射性微小裂纹，若不加控制或维修将造成不可预料的后果。
为此，老龄化民用飞机的蒙皮裂纹检测被列为维修过程中的重要工作之一【2】。
我认为飞机蒙皮开裂失效得预防有一下三条：其一，加强对飞机蒙皮的检测，让缺陷消亡于萌芽之中。
改进飞机蒙皮检测装置与方法，做到没有漏检的可能。
其次，蒙皮中纯铝可以换为铝合金，铝合金抗腐蚀性虽然不如纯铝。
在干净、干燥的环境下铝合金的表面也会形成保护的氧化层。
但铝的坚韧度比较差，比较软，容易变形。
而铝合金，虽然密度差不多，但是，坚韧，不易变形，可以作为飞行材料。
同时经我们分析，蒙皮断口的裂纹起源与腐蚀无关，而与蒙皮内表面加强筋倒角处应力集中有关，所以换铝合金会更好。
最后，就是腐蚀问题。
飞机在航线使用过程中,由于地面和高空的温差较大,飞机的机身内部会形成大量的冷凝水。
冷凝水中含有大量的氯离子,特别是位于沿海地区的北亚和大连分公司的飞机,冷凝水中氯离子的含量就更多。
氯离子对飞机结构的腐蚀能起到严重催化作用。
当产生裂纹时，疲劳与腐蚀相互促进，使得裂纹延展。
飞机定检时,如果发现蒙皮上紧固件头部产生黑圈或黑色尾迹,应用清洁剂进行清洁处理;然后涂30防腐剂,几分钟后,擦去多余的防腐剂;最后用毛笔刷涂耐气流冲刷作用的面漆。
这样可防止紧固件头部产生黑圈或黑色尾迹处形成丝状腐蚀。
定期清洗飞机可以清除沉降在飞机上的氯离子和硫酸根离子,改善飞机外表面的腐蚀环境,降低飞机蒙皮发生腐蚀和其他表面腐蚀的可能性,并可减慢已产生腐蚀部位的腐蚀速度【3】。
第7章课程设计总结通过这次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关飞机蒙皮方面知识，在这过程中虽然遇到一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的查找终于找出了其中原因，也暴露出前期我在这方面知识的欠缺和经验不足。
前期做的时候，自己很潦草的看了一遍又一遍的题目，总是感觉自己不会做，后来没办法，自己静下心来，自己慢慢的读，一点一点地从其中获取信息，一点一点地解析，终于会了一些。
实践出真知，通过亲自动手查资料，我掌握的知识不再是纸上谈兵。
在今后的社会发展和学习实践的过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一解决，只有这样，才能成功做成想做的事，才能在今后的道路上披荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收货成功，收货喜悦，也永远不可能得到社会及他人的认可。
我认为这次课设不仅培养了独立思考，动手操作能力，在其他能力上野都有了提高。
要面对社会的挑战，只有不断学习，实践，在学习在实践。
这对于我们的将来也有很大帮助。
回顾这次课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里可以说是苦多于甜，但是可以学到很多很多东西，同时不仅可以巩固以前所学的知识，而且学到很多在书本上所没学到的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实际相结合，从实践中得出的结论才是真正的结论。
