淺析航空器的損傷與預(yù)防

徐剛

摘 要：本文討論了航空器的損傷及其預(yù)防維修的一些相關(guān)的方法，闡述了目前航空器損傷的形式及其特點，分析產(chǎn)生損傷的原因。本文總結(jié)出了幾種典型損傷在航空器發(fā)生的典型部位，針對這些常見失效原因，提出了在使用和維護(hù)過程中的改進(jìn)措施效和建議。

關(guān)鍵詞：航空器；損傷預(yù)防；改進(jìn)措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.264

0 引言

近年來，隨著民航業(yè)的不斷發(fā)展，航班數(shù)量快速增長，航空器損傷事件也隨之增多。如果不能有效的預(yù)防航空器損傷、檢查排除故障，將為飛行安全埋下重大的隱患。因此了解航空器損傷破壞形式和易發(fā)部位，如何有效解決這些問題，保證飛機(jī)的飛行安全，具有重要的現(xiàn)實意義。

1 航空器典型損傷類型

根據(jù)相關(guān)維修數(shù)據(jù)顯示，近年來常發(fā)生在航空器上的典型損傷類型多為腐蝕、疲勞、鳥擊、雷擊、地面維修所造成的損傷、熱損傷等。

航空器結(jié)構(gòu)在腐蝕、疲勞、外來物擊傷及熱應(yīng)力和燒蝕的作用下，會使航空器出現(xiàn)許多種破壞損傷的形式，根據(jù)波音公司提供的SRM手冊，將破壞分為裂紋斷裂、腐蝕、褶皺與鼓起、變形、凹坑、刮擦、溝槽、刻痕、缺口、磨振、脫膠、分層等破壞損傷形式。

2 典型損傷部位

飛機(jī)在使用過程難免發(fā)生損傷，但是損傷的位置會根據(jù)損傷類型的不同而不同。

（1） 腐蝕。根據(jù)某公司A320機(jī)隊在C檢中產(chǎn)生的與結(jié)構(gòu)腐蝕相關(guān)的非例行工卡統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，大多數(shù)腐蝕發(fā)生在機(jī)身下半部，主艙地板梁和客椅滑軌以及廚房廁所下部區(qū)域的的地板結(jié)構(gòu)，部分腐蝕發(fā)生在貨艙，其他位置發(fā)生腐蝕的情況較少。對于飛機(jī)機(jī)體蒙皮而言，其主要受外界潮濕環(huán)境、電偶腐蝕、縫隙腐蝕、外來物損傷后的點腐蝕的影響較大。外界潮濕環(huán)境中含有的大量污染物質(zhì)，如SO2、硝酸鹽等會加速腐蝕的發(fā)生；由于結(jié)構(gòu)件所采用的材料不用，形成小陽極大陰極的電偶腐蝕；受加工工藝及安裝工藝的影響，不可避免的存在縫隙，形成氧濃差電池以及閉塞電池造成腐蝕；在飛機(jī)起飛、滑跑、降落等階段，由于飛機(jī)道面的沙石或者異物的存在，使飛機(jī)機(jī)身腹部容易被這些異物的擊中，造成外來物損傷，金屬發(fā)生裸露，在大氣環(huán)境的作用下，形成腐蝕電池。對于機(jī)身主艙地板梁和客椅滑軌以及廚房廁所下部區(qū)域的的地板結(jié)構(gòu)而言，其受腐蝕的主要原因是廚房、廁所的溢出物大多具有酸、堿物質(zhì)的液體.濕氣也經(jīng)常聚集在結(jié)構(gòu)結(jié)合面中和排污口附近，因而地板梁和排污口處易發(fā)生腐蝕問題。對于機(jī)身前后下貨艙和散裝貨艙而言，由于其經(jīng)常運送各種貨物，如果貨物中的海鮮等鮮活貨物或者帶有腐蝕性的化學(xué)品在運送中泄漏，會導(dǎo)致貨艙結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重腐蝕。另外，由于飛機(jī)飛行高度的變化，溫度也隨之變化，忽冷忽熱，在溫差的作用下，貨艙底產(chǎn)生冷凝水或者是貨物泄漏產(chǎn)生的污水，若排水裝置未能將這些污水排凈，導(dǎo)致貨艙底結(jié)構(gòu)積水，從而導(dǎo)致腐蝕。

（2）疲勞。結(jié)構(gòu)的疲勞經(jīng)常發(fā)生在受力變化較大而且受力方向變換較頻繁的部位，比如機(jī)身、機(jī)翼、接頭、起落架等。對于機(jī)身而言，其開口較多，承受集中力多，受力復(fù)雜，比如，機(jī)身蒙皮和桁條需要承受由于彎矩引起的拉壓正應(yīng)力以及由剪力和扭矩作用而引起的剪切應(yīng)力，密封艙段蒙皮還要承受相當(dāng)大的壓差，這就大大增加了蒙皮發(fā)生疲勞破壞的可能性。對于機(jī)翼而言，其在飛行過程中承受各種氣動力以及起飛、著陸、在地面滑跑等產(chǎn)生的振動應(yīng)力的復(fù)合作用，受力比較復(fù)雜，機(jī)身機(jī)翼接頭處所受應(yīng)力較大而且經(jīng)常變化，屬于高應(yīng)力交變區(qū)，加之此處在設(shè)計時對過渡處理的不夠圓滑，應(yīng)力集中系數(shù)較高，致使該部位在飛行一定時間后，就必然產(chǎn)生疲勞破壞，出現(xiàn)裂紋，所以機(jī)翼以及接頭是疲勞的多發(fā)地帶。對于起落架而言，其在起飛、滑跑、降落等過程中承受巨大的載荷，而就其本身來說起落架結(jié)構(gòu)件組成較多，形狀復(fù)雜，吸收和耗散的熱量較大，因此零構(gòu)件的應(yīng)力集中部位也較多，因此，起落架是發(fā)生疲勞破壞的高危區(qū)域。

（3）外來物損傷。由于外來物損傷是一種偶然性損傷，因此損傷的位置會因外來物種類的不同而大相徑庭，但是通常來說，該種損傷一般多發(fā)于機(jī)翼以及機(jī)身下部區(qū)域。民航飛機(jī)機(jī)翼的面積非常大，由概率論的知識不難得出，機(jī)翼被鳥擊、雷擊的概率也就相對較大。此外，日常維護(hù)、接送飛機(jī)的過程中需要使用輔助工具，比如工作梯、廊橋等，此類輔助工具距離飛機(jī)很近，容易造成蒙皮磨損、凹坑、褶皺或擦傷。當(dāng)飛機(jī)被跑道異物、爆胎碎片等擊傷時，由于機(jī)身下部離這些異物的距離相對較近，所以這些外來物通常會打到機(jī)身的下部，造成飛機(jī)蒙皮的凹坑或孔洞。在了解了航空器各種損傷特點及其易發(fā)位置后，飛機(jī)損傷的造成存在多種影響因素，主要是大氣條件和運行環(huán)境的影響、機(jī)結(jié)構(gòu)防腐措施設(shè)計不完善、維修因素、飛機(jī)疲勞載荷、應(yīng)力集中、尺寸效應(yīng)、表面加工的影響、殘余應(yīng)力、生產(chǎn)工藝、機(jī)場停機(jī)坪運行環(huán)境、航空器勤務(wù)、維修人員的自身能力、機(jī)場FOD的管理制度等。

3 維護(hù)建議

隨著我國運營飛機(jī)年齡的增長，飛機(jī)的損傷會變得越來越嚴(yán)重。因此，合理有效的處理與預(yù)防腐蝕損傷就顯得尤其重要。因此給出維護(hù)建議如下：

（1）現(xiàn)役飛機(jī)在使用過程中，需要做到腐蝕防護(hù)，控制結(jié)構(gòu)件的進(jìn)一步腐蝕損傷，根據(jù)其使用環(huán)境的不同，在充分考慮特殊使用環(huán)境下的腐蝕因素后，制定合理的腐蝕預(yù)防檢查方案與計劃，定期檢查飛機(jī)。

（2）露天停放的飛機(jī)應(yīng)做好防護(hù)，加強(qiáng)日常的防腐蝕維護(hù)。

（3）在結(jié)構(gòu)維修中，盡量避免孔邊毛刺存在、結(jié)構(gòu)減少開口和開口面積、減少接頭和接縫等，盡量設(shè)法減小應(yīng)力集中系數(shù)，盡可能避免應(yīng)力集中現(xiàn)象的出現(xiàn)。

（4）根據(jù)不同機(jī)場不同的環(huán)境建立起不同的有效的驅(qū)鳥機(jī)制。

（5）培養(yǎng)和提高相關(guān)從業(yè)人員的防范意識，嚴(yán)格規(guī)范機(jī)坪工作要求，初步形成FOD防范的有效制度體系。

（6）加強(qiáng)飛機(jī)使用及維護(hù)人員的基礎(chǔ)教育，增強(qiáng)人員素質(zhì)，樹立質(zhì)量意識。

機(jī)務(wù)維修工作者在日常的維護(hù)過程中，不應(yīng)拘泥于手冊上的步驟，應(yīng)該根據(jù)實際工作經(jīng)驗對航空器的損傷預(yù)防進(jìn)行思考，掌握各種航空器損傷處理維修方法和預(yù)防措施，使損傷造成的損失盡量降到最低，做到防患于未然。

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