某型飛機(jī)整體油箱外場(chǎng)修理工藝研究

范文濤，賈廣生

（1.海軍裝備部駐西安地區(qū)軍事代表局，陜西 西安 710054;2.海軍裝備部,北京 100841）

飛機(jī)整體油箱，是將機(jī)翼或機(jī)身承力結(jié)構(gòu)的一部分作為箱壁，經(jīng)密封后直接貯存燃油。為充分利用結(jié)構(gòu)內(nèi)部容積，減小總質(zhì)量，現(xiàn)代飛機(jī)普遍采用整體油箱。密封是整體油箱的基本特點(diǎn)。整體油箱結(jié)構(gòu)中的接縫、溝槽、拐角、箱壁、加強(qiáng)筋、檢查口等部位，都需要密封。

飛機(jī)在設(shè)計(jì)和制造時(shí)，盡管采取了許多措施，但整體油箱密封的可靠性和耐久性，在飛機(jī)壽命期內(nèi)仍不能完全保證。在飛機(jī)使用過(guò)程中，隨著飛行時(shí)間的增加，由于結(jié)構(gòu)受力變形、螺栓松動(dòng)、密封材料老化、失效及介質(zhì)腐蝕等原因，整體油箱滲漏現(xiàn)象總是難以避免。滲漏故障多發(fā)生在油箱的密封裝置上，如螺釘、鉚釘、接縫等部位，且冬季滲漏比其他季節(jié)多。飛機(jī)在外場(chǎng)使用過(guò)程中，整體油箱滲漏是一種較常見(jiàn)的故障。

外場(chǎng)飛機(jī)整體油箱一旦發(fā)生滲漏，應(yīng)采取快速有效的修理方法，使飛機(jī)盡快恢復(fù)可飛行狀態(tài)。臨時(shí)性外部修理與永久性內(nèi)部修理相結(jié)合，是目前國(guó)內(nèi)外整體油箱修理普遍采用的策略。

整體油箱修理的基本步驟是：滲漏類型的判斷—尋找外部滲漏點(diǎn)和內(nèi)部滲漏源—滲漏途徑的分析—采取正確的方法進(jìn)行修理。

1 整體油箱的滲漏類型及分析檢測(cè)

1.1 整體油箱的滲漏類型

油箱滲漏，首先必須進(jìn)行檢查和分類。整體油箱的滲漏通常分為：輕微滲漏、一般滲漏、嚴(yán)重滲漏和流出滲漏這4個(gè)等級(jí)。

整體油箱滲漏位置不同，對(duì)飛機(jī)安全性的影響程度也不同。滲漏位置一般分為3種，具體是外部滲漏位置、內(nèi)部通風(fēng)的滲漏位置和內(nèi)部不通風(fēng)的滲漏位置。前兩者因?yàn)楸┞对诳諝庵?，通風(fēng)良好，燃油滲漏后能很快蒸發(fā)，不會(huì)積聚，因而不會(huì)對(duì)飛機(jī)安全造成很大影響，例如某型飛機(jī)整體油箱上表面；內(nèi)部不通風(fēng)的滲漏位置，燃油滲漏后不易揮發(fā)，積集起來(lái)，就有潛在危險(xiǎn)，對(duì)于接近發(fā)動(dòng)機(jī)熱區(qū)的部位，燃油滲漏還易引起燃燒，對(duì)安全危害更大，例如某型飛機(jī)整體油箱中央翼對(duì)接螺栓槽內(nèi)的滲漏。

所以，應(yīng)根據(jù)油箱的滲漏類型和滲漏位置，來(lái)確定修理狀態(tài)和修理要求。修理要求一般有以下兩種情況：一是不處理，只作定期檢查和記錄，只要滲漏不擴(kuò)展，允許滲漏繼續(xù)存在；二是立即處理，必須處理到無(wú)滲漏狀態(tài)。

1.2 整體油箱滲漏的分析與檢測(cè)

整體油箱的滲漏分析，是通過(guò)各種檢測(cè)手段，找出外部滲漏點(diǎn)，再由外部滲漏點(diǎn)，通過(guò)各種方法，找出內(nèi)部滲漏源，并對(duì)從滲漏源到滲漏點(diǎn)經(jīng)過(guò)的滲漏途徑進(jìn)行分析，為整體油箱的滲漏修理提供依據(jù)。

例如對(duì)某型飛機(jī)整體油箱外部滲漏點(diǎn)和內(nèi)部滲漏源的檢測(cè)，可以用加油加壓法。在充油部分外表面涂白堊粉，在無(wú)油部位涂中性肥皂水，白堊粉變濕或肥皂水起泡處，就是外部滲漏點(diǎn)或內(nèi)部滲漏源。

油箱的滲漏點(diǎn)找著后，就必須對(duì)滲漏部位進(jìn)行修理。某型飛機(jī)整體油箱的滲漏修理分外部修理（臨時(shí)性修理）和內(nèi)部修理（永久性修理），外部修理包括整體油箱邊界、維修口蓋和緊固件3個(gè)部分；內(nèi)部修理為打開維修口蓋或可卸壁板，對(duì)油箱內(nèi)部進(jìn)行修理；外部修理可在燃油不放掉的情況下進(jìn)行。而外場(chǎng)一般不具備內(nèi)部修理?xiàng)l件，內(nèi)部修理通常是在飛機(jī)進(jìn)行大修時(shí)進(jìn)行。

1.3 油箱的外部修理方法

整體油箱滲漏的外部修理，要求在外場(chǎng)條件下，利用停飛的間歇時(shí)間或地勤維護(hù)時(shí)，用簡(jiǎn)單的器材或修理工具，用快速硫化低溫使用的密封劑，進(jìn)行臨時(shí)性的修理，制止或減緩油箱的滲漏，待飛機(jī)大修時(shí)，再進(jìn)行油箱內(nèi)部的永久性修理。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，整體油箱的滲漏，大多數(shù)都是緊固件密封失效造成的。因此，本文對(duì)整體油箱滲漏的外部修理，也重點(diǎn)介紹緊固件的外部修理方法，同時(shí)也對(duì)貼合面滲漏的修理方法作簡(jiǎn)略敘述。

2 緊固件滲漏修理

對(duì)于可拆卸連接的緊固件，如可卸壁板周邊或可拆卸口蓋上連接的緊固件發(fā)生燃油滲漏時(shí)，一般按下述步驟修理：

重新擰緊緊固件，制止?jié)B漏；

如重新擰緊緊固件無(wú)效時(shí)，則需更換新螺栓；

若新更換的螺栓頭下自帶密封圈（如HT271），則直接更換。

如新更換的螺栓頭下沒(méi)有密封圈，可在螺栓頭下另加一個(gè)美國(guó)戈?duì)柟旧a(chǎn)的washer墊圈。

對(duì)于固定連接的緊固件，外部修理方法一般有兩種：壓力注膠法和貼片法。

2.1 壓力注膠修理法

壓力注膠修理法，是將修理密封劑在壓力作用下，擠入緊固件與配合孔之間的微小滲漏渠道，從而堵塞燃油從油箱滲出的一種修理方法。常用方法為機(jī)械穩(wěn)定加壓注膠法，根據(jù)所注膠的類型，又分為厭氧密封劑注射和密封膠注射。

（1）厭氧密封劑注射修理。厭氧密封劑是一種低粘度密封劑，可用注射器作為修理工具。修理時(shí)，需將油箱卸壓，且使油面低于滲漏位置。如果修理成功，可作為永久性修理，如果滲漏仍發(fā)生，則可重復(fù)注射步驟或采用外部貼片修理法。

美國(guó)F-16戰(zhàn)斗機(jī)整體油箱修理中，曾使用過(guò)厭氧密封劑注射修理方法。修理工具如圖1所示。

（2）密封膠注射法。目前使用的一種注射工具——轉(zhuǎn)接座注膠器，其采用轉(zhuǎn)接座壓力注膠法。此方法只適用于沉頭緊固件（螺栓、鉚釘）的滲漏修理。修理方法是把轉(zhuǎn)接座底座固定在滲漏緊固件處，將密封膠用針管通過(guò)注膠孔注入轉(zhuǎn)接座，直到溢膠孔有膠溢出為止，擰緊注膠孔和溢膠孔螺釘，再擰緊壓力螺栓，將密封膠擠入滲漏縫隙里，達(dá)到堵漏的目的。轉(zhuǎn)接座壓力注膠器如圖2所示。

圖1 厭氧密封劑注射法修理工具

圖2 轉(zhuǎn)接座壓力注膠器

轉(zhuǎn)接座壓力注膠法簡(jiǎn)單、實(shí)用。但在階差較大的蒙皮對(duì)縫處，很難粘接牢固。圖3～圖8是在某型飛機(jī)上采用此方法修理整體油箱滲漏的一組圖片。

圖3 對(duì)滲漏部位進(jìn)行打磨和清洗

圖4 粘接后擰下螺栓

圖5 調(diào)膠

圖6 注膠

圖7 加壓

圖8 修補(bǔ)完成

2.2 貼片修理法

貼片修理法是外場(chǎng)緊固件滲漏應(yīng)急修理時(shí)所選擇的另一種較為有效的方法。一般有兩種類型：熱膠接貼片修理和環(huán)氧膠接貼片修理。

貼片修理時(shí)，都必需先對(duì)油箱降壓，如果降壓后滲漏停止流動(dòng)，則修理較易進(jìn)行；如果降壓后燃油仍不停止流動(dòng)且油面不能降至滲漏區(qū)以下，需將油箱內(nèi)燃油放出。

（1）熱膠接貼片修理。是用密封劑將鋁箔貼片粘接在緊固件頭上，來(lái)制止?jié)B漏。美國(guó)PRC公司生產(chǎn)有一種緊固件修理工具包，這種工具包包含一批類型齊全的鋁箔貼片和安裝貼片所必需的工具和設(shè)備，主要有：補(bǔ)片、密封劑、硅膠板、混膠棒、清洗溶劑和硬質(zhì)百潔布。補(bǔ)片根據(jù)緊固件的直徑大小及沉頭和凸頭的不同，分為很多類型。

使用時(shí)，先清洗滲漏表面，混合密封劑，再撕掉補(bǔ)片上的保護(hù)紙，用密封劑將補(bǔ)片粘貼在滲漏緊固件頭上，最后揭去補(bǔ)片外殼，只留下修理墊片，厚度為0.127 mm（1/200″）。貼片完成后，還需在貼片上安置加熱工具，且用手或使用手動(dòng)設(shè)備加壓，加熱工具一般需加熱30 min，如果油箱表面氣溫很低，加熱工具可放在貼片上一段較長(zhǎng)時(shí)間。圖9為貼片構(gòu)造示意圖，表1為貼片構(gòu)造說(shuō)明表。

圖9 貼片構(gòu)造示意圖

表1 貼片構(gòu)造說(shuō)明表 （單位mm）

（2）環(huán)氧膠接貼片修理。是用極快粘貼的環(huán)氧膠粘劑，將鋁箔貼片粘接在緊固件頭部來(lái)制止?jié)B漏。這種貼片修理法，PRC公司也有專用的修理工具包，其使用方法與熱膠接貼片修理方法類似。需要注意的是，環(huán)氧膠粘劑配制好后，需在3 min（包括配置時(shí)間）以內(nèi)用完。此種貼片修理法不需加熱。

貼片修理屬于臨時(shí)修理，當(dāng)飛機(jī)達(dá)到大修周期時(shí)，應(yīng)當(dāng)去掉貼片，再作永久性修理。

國(guó)外生產(chǎn)的緊固件修理工具包，能快速有效地修理緊固件頭滲漏，使用方便，粘接強(qiáng)度高。但由于這種工具包存在價(jià)格貴、存儲(chǔ)周期短、訂貨不方便等方面的原因，國(guó)產(chǎn)飛機(jī)整體油箱緊固件滲漏修理基本上未采用此工具包。我們?cè)谀承惋w機(jī)滲漏修理時(shí)，曾經(jīng)模仿國(guó)外修理工具包自制補(bǔ)片，達(dá)到了較好的效果，此方法不失為一個(gè)好的緊固件滲漏修理途徑，其缺點(diǎn)是影響到修理處飛機(jī)外表面的美觀。

3 貼合面的滲漏修理

如燃油滲漏發(fā)生在貼合面密封處，則貼合面上的密封劑、密封溝槽、填角密封和緊固件密封都有可能失效，檢查所有的可能性來(lái)確定滲漏源，根據(jù)不同的貼合面密封形式及不同的滲漏源，確定具體的貼合面滲漏修理方法。

3.1 重新注射溝槽密封劑

有密封溝槽的貼合面發(fā)生滲漏，可以通過(guò)在滲漏區(qū)密封溝槽處注射密封劑的方法，來(lái)進(jìn)行外部修理。

3.2 重新密封

當(dāng)貼合面沒(méi)有密封溝槽時(shí)，就不能用密封溝槽注射法來(lái)修理貼合面滲漏，必須采用取下滲漏區(qū)緊固件的方法，在貼合面上施加密封劑。具體方法是：用一個(gè)安裝在緊固件孔內(nèi)的專用注射螺栓，在貼合面間隙注射密封劑，密封劑通過(guò)此螺栓螺桿上的出膠孔流入貼合面，如圖10所示。

圖10 重新密封方法

3.3 貼片修理

如果密封溝槽或?qū)Ｓ米⒛z螺栓向貼合面注射密封膠不成功，或不能很快完成，也可用外部貼片修理的方法，修理貼合面滲漏，貼片修理包括密封劑加鋁箔貼片和直接涂敷密封劑貼片兩種形式。

4 整體油箱滲漏修理選用的密封劑

整體油箱滲漏修理選用的密封劑，一般選用能在低溫下快速硫化的雙組分聚硫密封劑。常用的油箱修理密封劑見(jiàn)表2。表中給出的數(shù)值，是標(biāo)準(zhǔn)條件下的數(shù)值，也就是在25℃、相對(duì)濕度50%的條件下。

選用修理密封劑時(shí)，還應(yīng)考慮密封劑的包裝大小及包裝形式，因?yàn)橛拖湫蘩硭玫拿芊鈩┎欢?，合適的密封劑包裝，將會(huì)給修理施工帶來(lái)很多方便，并且減少不必要的浪費(fèi)。整體油箱修理常用密封劑性能比較見(jiàn)表2。

表2 整體油箱修理常用密封劑性能比較

5 結(jié)束語(yǔ)

合理的油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和密封形式、性能優(yōu)良的密封材料、良好的密封施工品質(zhì)及高水平的工藝制造，是整體油箱密封可靠性的保障。快速有效的油箱滲漏修理方法，是飛機(jī)正常安全飛行的保障。提高整體油箱的密封與維修技術(shù)，有助于提高飛機(jī)出勤率與完好率。實(shí)踐證明，本文所論述的油箱滲漏修理方法，在保障某型飛機(jī)正常飛行訓(xùn)練起到了重要作用，也可為其他型號(hào)飛機(jī)的油箱滲漏故障處理提供借鑒。

[1]代永朝，董玉祥.飛機(jī)整體油箱的粘結(jié)修理[J].粘結(jié)，2003，（2）：34-35.

[2]于克杰.飛機(jī)整體油箱的快速粘結(jié)修理[J].粘結(jié)，2004，（2）：45-46.