一種典型的民用飛機(jī)蒙皮邊緣裂紋處理方法剖析

王鵬　侯?！●R大衛(wèi)

【摘 要】蒙皮邊緣裂紋是民機(jī)制造過(guò)程中較為嚴(yán)重的一種故障，處理時(shí)需要特別審慎。本文針對(duì)民用飛機(jī)上蒙皮邊緣裂紋超差進(jìn)行了分析，提出了處理超差的方法，為今后蒙皮邊緣裂紋超差處理提供了借鑒。

【關(guān)鍵詞】民用飛機(jī)；蒙皮；邊緣裂紋；超差；處理方法

0 引言

民用飛機(jī)在裝配制造過(guò)程中，出現(xiàn)故障超差是比較常見(jiàn)的。蒙皮作為飛機(jī)結(jié)構(gòu)的重要零件，在制造過(guò)程中出現(xiàn)超差，需要設(shè)計(jì)制造部門(mén)通力合作，分析故障原因，確定處置方案。本文針對(duì)蒙皮裂紋超差問(wèn)題提出了處置方案并進(jìn)行了優(yōu)劣對(duì)比，并對(duì)此類問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)。

1 蒙皮裂紋超差案例分析

機(jī)身蒙皮下部對(duì)接區(qū)有1處如圖1所示的蒙皮邊緣裂紋（以下簡(jiǎn)稱蒙皮裂紋）問(wèn)題，本文以此為案例探討蒙皮裂紋問(wèn)題的超差處理方法。

圖1

1.1 無(wú)損檢測(cè)

根據(jù)裝配現(xiàn)場(chǎng)蒙皮裂紋情況，考慮蒙皮裂紋周圍是否會(huì)存在隱性裂痕，對(duì)蒙皮裂紋區(qū)域進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。通過(guò)無(wú)損檢測(cè)結(jié)果，確定周圍存在隱性裂痕的可能，為后續(xù)方案制定做好前置準(zhǔn)備。

1.2 受損區(qū)域影響性評(píng)估

當(dāng)蒙皮裂紋后，造成的缺口導(dǎo)致周邊傳載情況發(fā)生變化：機(jī)身航向載荷無(wú)法正常通過(guò)蒙皮缺口處，造成缺口周圍載荷應(yīng)力集中剪力通過(guò)蒙皮、框和長(zhǎng)桁，向中央翼方向傳遞；當(dāng)傳至缺口時(shí)，傳遞載荷在此處斷開(kāi)，形成應(yīng)力集中；氣密增壓載荷作用下，對(duì)蒙皮產(chǎn)生環(huán)向載荷。由于缺口的存在，導(dǎo)致環(huán)向載荷在此處無(wú)法正常傳遞，缺口處環(huán)向載荷在周圍產(chǎn)生環(huán)向應(yīng)力集中。因此，該類問(wèn)題若不及時(shí)處理，裂紋會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展，影響機(jī)體結(jié)構(gòu)安全。

1.3 工程處置措施

1.3.1 止裂孔+加強(qiáng)件補(bǔ)強(qiáng)

可對(duì)蒙皮裂紋變形區(qū)域，采用機(jī)械校形方法進(jìn)行校形，并在蒙皮裂紋末端開(kāi)一止裂孔，孔直徑3mm。同時(shí)在蒙皮增加一塊加強(qiáng)板。如圖2所示。

圖2

該方案適用于故障處裂紋程度不嚴(yán)重，受力情況不嚴(yán)重的區(qū)域（需強(qiáng)度部門(mén)評(píng)估）。

1.3.2 切除裂紋+加強(qiáng)件補(bǔ)強(qiáng)

切除蒙皮裂紋區(qū)域，切口形式可參考《麥道飛機(jī)聯(lián)絡(luò)工程手冊(cè)》[1]，確保能將裂紋區(qū)域完全切除，同時(shí)將開(kāi)口區(qū)應(yīng)力集中程度降至合理區(qū)間，如圖3所示。

圖3

本文選擇r/d=3來(lái)切除裂紋區(qū)域，從圖3可以看出，切口的應(yīng)力集中系數(shù)趨于平穩(wěn)，切口如圖4所示。

圖4

開(kāi)口周圍使用加強(qiáng)板來(lái)增加受力材料，降低應(yīng)力水平，以使超差部位的應(yīng)力水平保持在原設(shè)計(jì)水平或低于原設(shè)計(jì)水平，加強(qiáng)件與蒙皮相連處至少排三排緊固件，用于進(jìn)行航向、環(huán)向載荷的傳遞，如圖5所示。

圖5

2 總結(jié)

本文對(duì)飛機(jī)裝配制造過(guò)程出現(xiàn)的蒙皮裂紋故障處理方法進(jìn)行了分析，以機(jī)身對(duì)接區(qū)下部蒙皮裂紋為案例，詳細(xì)介紹了蒙皮裂紋超差的處理方法，對(duì)民機(jī)制造過(guò)程蒙皮超差處理具有一定的參考作用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]費(fèi)衡甫.麥道飛機(jī)聯(lián)絡(luò)工程手冊(cè)[M].航空工業(yè)出版社，1997.

[責(zé)任編輯：湯靜]