飞机蒙皮损伤维修方案

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。

=经验交流>收稿日期:2005-02-02作者简介:王新坤(1972-),男,硕士,讲师,主要从事腐蚀与防护方面的研究。

作者联系方式:(Email)wangxinkun1010@163.c om 。

飞机蒙皮局部腐蚀的原位快速修复工艺王新坤1, 王东峰2(1.北京航空工程技术研究中心,北京 100076;2.中国人民解放军空军第一航空学院,河南信阳 464000)摘 要: 采用电刷镀设备对飞机硬铝合金蒙皮表面局部的腐蚀进行阳极化,然后实施喷漆,从而达到了原位快速修复的目的。

介绍了快速修复的原理及工艺过程。

采用间隙盐雾试验考察了修复层的耐蚀性能。

结果表明,飞机铝合金蒙皮修复后耐蚀性能为处理前的4倍,使用寿命得以延长。

关键词: 铝合金; 阳极化; 原位快速修复; 耐蚀性中图分类号: TG17212 文献标识码: B 文章编号: 1004-227X(2005)04-0034-02In -Situ rapid renovation process for local corrosion area of aircraft skinW ANG Xin -kun 1,WANG Dong -feng 2(1.Research Centre of Beijing Aeronautical Engineering Technique,Beijing 100076,China;2.NO.1Aeronautic Institute,The PLA Air Force,Xinyang 464000,C hina)Abstract:The loc al c orrosion area on the hard aluminum alloy of aircraft skin surface was rapidly re novated in -situ by anodising with brush elec troplating equipment firstly and then spray painting.The principle and process of rapid reno -vation were introduced.The corrosion resistance of renovated film was measured by batch salt spray test.The results sho w tha t the renovated airc raft aluminum alloy skin has 4times of corrosion re sistance and longer life -span than that before renovation.Keywords:aluminum alloy; anodizing; in -situ rapid renovation; corrosion resistance1 前言虽然飞机蒙皮外面有底漆和面漆保护,以防止腐蚀的发生,但是修理厂在对飞机的定检时,经常发现硬铝合金蒙皮漆层出现起泡、脱落,从而诱发蒙皮铝合金的腐蚀,特别是在沿海地区。

民用飞机非增压区域铝合金蒙皮常见修理方法摘要：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?R2D，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?R30Y，打磨区域距离最近的紧固件孔距应?R2D。

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。

飞机铝合金构造的修理方法和应用一、飞机铝合金的构造及特点1. 蒙皮的构造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，还可以承受部分气动力。

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。

A340垂直尾翼外表蒙皮机身蒙皮与机翼蒙皮的作用和构造一样。

如衍梁、衍条、蒙皮、隔框的不同组合、可以形成机身的不同构造形式。

假如蒙皮较厚，那么衍梁、衍条、隔柜可以较弱；假如蒙皮较薄，那么上述骨架也应该较强、较多。

机身蒙皮2 梁的构造及特点翼梁是最主要的纵向构件，它承受全部或大部分弯矩和剪力。

翼梁一般由凸缘、腹板和支柱构成〔如下图〕，剖面多为工字型。

翼梁固支在机身上。

凸缘通常由锻造铝合金或高强度合金钢制成，腹板用硬铝合金板材制成，与上下凸缘用螺钉或铆钉相连接。

凸缘和腹板组成工字型梁，承受由外载荷转化而成的弯矩和剪力。

衍条与桁梁衍条的形状、作用与机冀的衍条相似。

桁条是用铝合金挤压或板材弯制而成，铆接在蒙皮内外表，支持蒙皮以进步其承载才能，并共同将气动力分布载荷传给翼肋。

衍梁的形状与衍条相似，但剖面尺才要大些，其作用与翼梁相似。

不同剖面的桁梁〔１—蒙皮２—桁梁〕桁梁式机身〔１—桁梁２—桁条３—蒙皮４—加强隔框５—普通隔框〕典型梁式机翼的构造高比强铝合金机翼3. 长桁的构造及特点长桁〔桁条〕是与蒙皮和翼肋相连的构件。

各式桁条4. 隔框的构造及特点隔框沿机头到机尾分布，数量很多，主要作用是形成并保持机身的横剖面形状，同时它与析条、衍梁、蒙皮等连接在一起参加整体受力。

隔框的外形和剖面形状很多隔框又分普通隔框和加强隔框。

加强隔框须承受如机冀、尾翼、起落架、发动机通过接头传递而来的集中力。

故材料和构造都比普通隔框强。

各类隔框类型5. 翼肋的构造及特点形成并维持翼剖面之形状；并将纵向骨架与蒙皮连成一体；把由蒙皮和桁条传来的空气动力载荷传递给翼梁。

CHINA FLIGHTS 中国航班101TECHNOLOGY OUTLOOK科技展望飞机蒙皮铆钉故障检查及原因分析曲春远 吴平军（中航飞机股份有限公司）摘要：本文明确了判定蒙皮铆钉松动脱落的特征，通过对影响铆钉松动脱落的各种因素进行分析，为外场铆钉检查提供了理论依据。

关键词：飞机结构；铆钉；松动；脱落引言铆接是一种不可拆卸的连接形式，是飞机结构中广泛采用的主要连接方法。

与其他连接形式相比，虽然铆接降低了结构的强度，疲劳性能较差，变形大，但它的工艺过程简单，连接强度稳定可靠，检查和排除故障容易，适于较复杂的各种金属及非金属材料之间的连接，因此得到了广泛的使用。

飞机每次升降过程飞机蒙皮都要经受增压和减压, 这使得飞机蒙皮频繁膨胀和收缩, 导致固定蒙皮的铆钉周围材料产生疲劳损坏，形成放射性微小裂纹。

当裂纹扩展至临界裂纹长度后，会快速失稳扩展，最后导致结构断裂破坏。

蒙皮裂纹、铆钉松动脱落如不及时修理，将威胁飞机的飞行安全，是造成空难事故最重要的原因之一。

1损伤铆钉的检查蒙皮铆钉长期在交变载荷、腐蚀环境以及振动环境影响下，可能产生松动脱落等损伤。

损伤铆钉的最明显特征是铆钉在铆孔中发生松动现象。

修理时可根据以下特征确定铆钉是否损伤：a）当压动铆钉头旁边的蒙皮时，蒙皮离开铆钉头并形成肉眼可见的明显间隙，说明铆钉已松动。

b）铆钉松动后，铆钉头与埋头窝之间将因摩擦而产生金属粉末，这种粉末与污物附在铆钉头与铆孔之间的缝隙内而呈现黑圈，粉末过多时，还会在沿气流方向的后部出现黑色尾迹。

检查时，如果发现铆钉周围有黑圈或黑色尾迹，表明铆钉已松动，同时也表明蒙皮内表面可能产生腐蚀。

c）铆钉头已凸出构件表面，或者发生卷边翘起现象，则说明铆钉的松动已经很严重。

d）铆钉头周围的油漆层出现碎裂或裂纹表明铆钉有可能错动或松动。

e）一般情况下，钉头倾斜或铆钉松动将成群地出现，并且钉头多半向同一方向倾斜。

如果铆钉出现倾斜，但不成群地出现，并且不是向同一方向倾斜，那么这种钉头倾斜可能是由于铆接质量不高造成的。

研究飞机结构修理中去除蒙皮边缘损伤【摘要】人们生活品质逐步提高，无形中对飞机运行安全提出了严格要求，这就要将飞机结构修理工作放在重要位置。

为了保证去除蒙皮边缘损伤修理效果达到预期要求，就要重点关注深度、半径、划痕长度等细节问题，防止对蒙皮疲劳品质造成严重影响。

本文从飞机蒙皮损伤的主要原因入手，展开阐述，针对飞机结构修理过程中如何高效去除蒙皮损伤进行全面探讨。

【关键词】飞机结构；蒙皮损伤；飞行循环；裂纹【引言】飞机安全稳定地飞行离不来飞机蒙皮的支持，这就要保证飞机蒙皮充分发挥作用，让飞机在实际飞行期间形成较好的气动力。

飞机飞行时会将具体承受到的空气动力，直接传递给机身、机翼、骨架，这样就会使飞机受力情况变得非常复杂。

飞机蒙皮需要与外界物质接触，为了防止产生蒙皮损伤的问题，前期阶段需要以选用塑性和轻度比较强的材料为主，突出表面光滑特征，保证具备耐腐蚀性符合标准要求。

1飞机蒙皮受损的主要原因在修理飞机过程中如果修理人员没能选用针对性的修理工具，就会增大飞机蒙皮搭接处、边缘处出现损伤和划痕问题的概率。

在此种状况下，飞机经过一定的飞行循环就会形成裂纹。

细致分析并总结产生裂纹的机理，可知具体包括：在非限性有限元分析和数据证明的状况下，可知一些搭接处有相对较高的工作应力；存在划痕搭接位置，高应力荷载异常的发生概率较大；如果是正常的工作载荷下，受到划痕位置上的高应力作用，还会出现结构弯曲问题；划痕处存在过多的损伤，不仅会诱发小裂纹，也会逐步扩展为大裂纹[1]。

2飞机结构修理工作中去除蒙皮损伤的具体方法2.1修理蒙皮轻微损伤的要点一是选用针对性方法，做好蒙皮鼓动修理工作。

一旦飞机蒙皮上出现鼓动，就要将挖补、整形、加强、更换蒙皮、确定材料垂直方向等多种方法作为保障。

在实际搭接型材过程中，需要结合与之相邻的一端蒙皮形状和搭接方式，保证最终确定的下陷程度和弧度具有合理性。

二是精准确定蒙皮出现压坑时的修方法。

如果飞机蒙皮上出现压坑，就会对蒙皮表面的光滑程度造成严重影响。

飞机雷达罩损伤修理摘要：波音737NG系列飞机的雷达罩主要由雷达罩组件（Nose Radome Assembly）、放电条（Lightning perter Strips）及加强角条（Reinforcing Angle）组成。

其中雷达罩组件是由蒙皮（Skin）及蜂窝芯（Core）构成的。

在波音737NG飞机的雷达罩分类上存在蜂窝芯雷达罩（The nose radome made of honeycomb core）和泡沫芯雷达罩（The nose radome made of foam core）。

本文讲述的雷达罩破损修理是以蜂窝芯为样本的波音737NG系列飞机的雷达罩，雷达罩的损伤情况设定为钝物撞击雷达罩后造成雷达罩表面凹陷同时蜂窝芯塌陷的损伤。

关键词：雷达罩；蜂窝芯更换；湿铺层修理引言复合材料具有比强度和比模量高、可设计性、抗疲劳性能优异、抗振性能好、耐高温、破损安全性好等诸多优点，在雷达罩、整流包皮、副翼、襟翼、升降舵和方向舵等飞机部件上得到广泛应用。

对飞机复合材料损伤情况的判断及修理也需要不断地与时俱进。

以复合材料损伤分类可以分为：分层、脱胶、撞击、划伤、擦伤、刻痕等不同损伤情况。

在雷达罩被钝物撞击后产生的损伤我们一般判定为撞击损伤，撞击雷达罩后雷达罩的蒙皮会发生凹陷，严重的情况还伴随有蜂窝芯的破损。

这种情况的发生需要对雷达罩外表面蒙皮及破损的蜂窝芯进行修理。

1、制定维修方案：临时修理方案和永久修理方案。

当损伤直径在0-15in.并且采用室温固化；当损伤直径在25-40in.并且采用66摄氏度加压固化的修理为临时修理。

永久修理方案为1.121摄氏度使用预浸料加压固化（损伤尺寸无限制）2.66摄氏度使用湿铺层加压固化（损伤尺寸为0-4in.）3.93摄氏度使用湿铺层加压固化（损伤尺寸无限制）。

本文采用永久修理的NO.3修理（93摄氏度湿铺层加压固化法）2、修理材料：灌注混合物（potting compound）、玻璃纤维布（repair fabric）、层压树脂（laminating resin）、蜂窝芯（honeycomb core）、有孔隔离膜、无孔隔离膜、吸胶棉、真空袋等。

沈阳航空航天大学课程设计波音767飞机机翼前缘第八站位面蒙皮破孔修补学院航空航天工程学部专业飞行器制造工程班级04030501学号2010040305015姓名刘华星指导教师李威沈阳航空航天大学2013年12月沈阳航空航天大学课程设计（论文）课程设计任务书沈阳航空航天大学毕业设计（论文）摘要基于CATIA软件的飞机机翼蒙皮破孔修补课程设计，是在数字化制造的基础上，根据《飞机结构检修》[1]书籍中维修方法和标准进行的设计。

飞机机翼是飞机的一个重要部件，其主要功能是产生升力，飞行中，作用于机翼的外部载荷有空气动力、机翼结构质量力和部件的质量力。

机翼在外载荷作用下，像一根固定在机身上的悬臂梁一样。

要产生弯曲和逆转变形，因此，在这些外部载荷作用下，机翼各截面要承受剪力、弯矩和扭矩。

蒙皮对机翼上尤为重要，特别是机翼前缘，它是气动力特别敏感区，对光滑性要求较高，因此，对机翼前缘破孔损伤维修的要求很高，可以减少机翼潜在的危险。

在此次的课程设计中首先要了解飞机蒙皮结构，对蒙皮作失效分析，飞机蒙皮破孔对飞机的影响，然后了解飞机蒙皮破孔损伤的修理方法，最后再根据所学知识，对飞机机翼前缘蒙皮破孔损伤进行修理。

关键词：蒙皮破孔；CATIA；机翼；修补目录1 绪论 (1)1.1 数字化技术发展及前景 (1)1.2 CATIA软件的使用 (2)1.3 飞机蒙皮破损及其维护 (2)1.3.1 蒙皮小破孔的无强度修理 (3)1.3.2 跨构架蒙皮破孔的修理 (3)1.3.3 不易施工处蒙皮破孔的修补 (4)1.3.4 机翼前缘蒙皮破孔修补 (4)2 机翼蒙皮前缘破孔修补分析 (5)2.1 破孔修补补片的分析 (5)2.2 破孔修补衬片的分析 (6)2.3 加强片的分析 (6)2.4 托板螺母的分析 (6)2.5 修理蒙皮破孔时的强度分析 (7)3 CATIA软件作图 (8)3.1 补片的作图 (8)3.2 衬片的作图 (8)3.3 加强片的作图 (9)3.4 托板螺母的作图 (10)3.5 工程图出图 (10)4 总结 (12)参考文献 (13)1 绪论1.1数字化技术发展及前景随着信息技术的迅速发展及其与制造的融合，航空制造日益走向数字化。

飞机结构修理中去除蒙皮边缘损伤的研究摘要：文章主要是分析了飞机蒙皮的特征，在此基础上讲解了容易导致蒙皮受损的因素，最后探讨了在飞机结构修理中去除蒙皮损伤的方法和措施，望能为有关人员提供到一定的参考和帮助。

关键字：飞机；结构修理；蒙皮；去除边缘损伤1、前言飞机蒙皮主要作用是在飞行的过程中形成良好的气动力，且由于飞机蒙皮会直接与空气等的外界物质直接接触，为此对其的材料性能等的要求较高，且其的材质和表面都应当光滑，才能具有较强的耐腐蚀性。

2、飞机蒙皮的特性及可能受损的因素2.1、飞机蒙皮的特性飞机蒙皮的功能是构架民航的尾骨飞机，飞机其结构形式的外观是大小。

几个模式拼接的方法通常使用粘合剂或金属扣将飞机尾部固定在机翼框架支撑的蒙皮上飞机。

在除了空气动力学形状方面，蒙皮也能承受局部环境的动态变化空气。

早期相对常用的快速加速飞机的起飞蒙皮通常使用布，而目前飞机的起飞蒙皮基本上是用铝板制成的。

2.2、可能导致蒙皮受损的原因维护过程中使用不当的工具可能会导致飞机蒙皮重叠或重新刮擦并损坏边缘。

经过所有连续飞行周期后，一些划痕可能会出现裂纹。

线性极限有限元的综合分析和综合数据表明，某些搭接接头具有较高的工作剪切应力。

搭接接头或商业对接接头的刮擦可能会导致极高的剪切应力承载能力；在正常的工作载荷下，刮擦引起的高应力集中会导致整个结构直立。

经过数次划痕损坏后，由划痕引起的高应力集中将使整个结构直立，从而导致小裂缝和小裂缝，小裂缝扩展并与大裂缝连接。

所有划痕都必须修复。

厚皮和浅划痕可再次打磨。

清洁后，可以在薄蒙皮上添加一层蒙皮。

3、蒙皮修理条件整体结构修复的第一步是清除结构损伤，然后准确判断结构的严重损伤是否可以超过允许的严重损伤的具体标准，从而确定是否有必要加强整体受损的修复结构。

结构损害由于腐蚀性、极度疲劳、裂纹和磨损都会影响直升机。

在其结构物适航后，必须用适当的常用方法将其拆除，除非损伤会慢慢增加，直到基本结构物恢复被摧毁了结构维护手册中规定了用于消除损坏的基本工具和技术实施。

A320系列飞机的结构损伤与修理分析摘要：A320系列飞机已经服役了较长时间，数量远超500架，在民航飞行体系中占据的比例较高。

虽然A320系列飞机普及度较高，但其同样存在设计上的不足，其中飞机前端结构易损伤问题，造成了飞机性能的下降。

经研究发现，飞机前端部位是非常容易磨损以及出现损伤的部位。

其修理技艺也要区别于其他钣金材料。

基于此，在现实应用中，针对钣金材料的修理至关重要，需引起修理人员重视。

关键词：钣金材料；结构损伤；修理技术引言：A320系列飞机性能稳定，一直深受好评，但机身前端易损坏却是潜在的隐患。

在飞机服役期间，需定期检验结构损伤的情况，针对结构损伤部位，实施有效的修理，借此延长其服役时间，提高飞机运行平稳性。

钣金材料属于合成金属，密度低，在自然状态下保护膜容易成型，氧化膜具有防腐蚀性，在航空、航天领域应用广泛。

但其强度稍差，结构损伤难以避免，所以定期修理钣金材料的结构损伤不容忽视。

1A320系列飞机性能介绍在现实操作中，了解飞机的飞行功能，需掌握各项结构指标，这是前提条件。

实践表明，飞机各部件功能的把握，是修理的基础，不容忽视。

在飞机飞行途中，机身前端部件功能突出，作为，结构设计必须要保证光滑和完整，设计时需满足气动要求，提高表面的完整度。

同时，飞机前端结构要具有保护作用，保证在高速气流冲击下或者是面对雨水、雪、冰雹等，可促使飞机运行平稳，作为重要的机载设备，在结构设计中不容小觑。

现实操作中，根据修理对象的不同，需实施修理分类和细化，从实践经验了解到，结构损伤与修理可分两种：一种是结构修理；另一种常见方式是附件修理。

图1 飞机结构A320系列飞机，为了发挥理想优势，在结构设计中，需采用蜂窝夹芯结构。

两者的连接处（重点区域）采用梯形蜂窝过渡，这样设计后，可以形成牢固的整体，让飞机机身性能更佳。

整个结构耐久性好，由非金属材料制成[1]。

固定导电条的是隐藏在预埋件中的连接效果突出的埋头螺丝。