老齡通航訓(xùn)練飛機機體結(jié)構(gòu)損傷初探

張宗偉

摘 ? 要：Cessna 172飛機是中國民航飛行學(xué)院初級教練機隊的主力機型，自引進以來已經(jīng)在高的年利用率下運行超過10年，目前均已進入老齡期。本文主要研究Cessna 172飛機老齡化結(jié)構(gòu)損傷檢查，分析老齡飛機機體結(jié)構(gòu)損傷典型問題，探索適用的維護對策與辦法，對老齡飛機維修提出針對性建議，對通航行業(yè)老齡化飛機的維護保養(yǎng)及安全運行起到積極借鑒作用。

關(guān)鍵詞：老齡飛機 ?結(jié)構(gòu)失效 ?損傷 ?粗猛操作 ?深度保養(yǎng)

中圖分類號：V267 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）06（b）-0023-03

Abstract：Cessna 172 aircraft is the main model of the fleet of first-time teachers of Civil Aviation Flight University of China. Since its introduction， Cessna 172 aircraft has been operating for more than ten years under the high annual utilization rate， and has entered an aging period. This paper mainly studies the problem of Cessna 172 aircraft aging structure inspection， analyses the typical problems of aging aircraft body structure damage， explores the appropriate maintenance countermeasures and methods， puts forward targeted recommendations for the maintenance of aging aircraft， and plays an active guiding role in the maintenance and safe operation of aging aircraft in the navigation industry.

Key Words：Aging aircraft;Structural failure;Damage ; Rough operation;Deep maintenance

1 ?背景

飛機結(jié)構(gòu)在使用壽命期內(nèi)必然會受到疲勞載荷、環(huán)境腐蝕和外來物沖擊等因素的作用，會產(chǎn)生疲勞、腐蝕/老化、磨損等損傷，這是一個隨服役時間增加而不斷發(fā)展和累積的不可逆的過程[1]。理解飛機老齡化的概念可以參考美國法規(guī)，美國國會執(zhí)行法在“44717節(jié)老齡飛機”中規(guī)定[2]：當飛機服役超過14年后，局方應(yīng)按照條例要求對航空公司提供空中運輸服務(wù)的每架飛機進行檢查，并審查維修記錄和其它記錄，以判斷飛機是否處在安全狀態(tài)，維護是否適當。

老齡飛機除了和服役的日歷時間有關(guān)外，更多受到使用頻度的影響。以飛行學(xué)院Cessna 172機隊為例，自2006年引進共運行102架，很多單機年利用率已超過1500飛行小時。并且機隊在單機飛行時間超過10000飛行小時后，結(jié)構(gòu)部件故障率明顯升高，主要有腐蝕、裂紋、磨損、變形等不同形式損傷，飛機明顯進入老齡期。但是Cessna廠家沒有給出Cessna 172機型設(shè)計服務(wù)總壽命[3-4]，老齡飛機運行風險很難評估。并且廠家沒有適用于通航老齡飛機的補充結(jié)構(gòu)檢查大綱，沒有推薦的結(jié)構(gòu)檢查措施。

因此，如何正確、科學(xué)的應(yīng)對通航飛機老齡化所帶來的運行風險，適時地進行維修和恢復(fù)可靠性，就成為我們必須面對的課題。本文闡述老齡飛機機體結(jié)構(gòu)損傷研究，為解決通航老齡飛機類似問題提供思路，使通航行業(yè)加深對老齡飛機結(jié)構(gòu)維修問題的認識，實現(xiàn)保障老齡飛機持續(xù)適航的目的。

2 ?老齡飛機結(jié)構(gòu)方面共性問題

國內(nèi)通航訓(xùn)練飛機運行及停放具有相似環(huán)境，其老齡飛機具有以下共性問題。

2.1 緊固件咬死、腐蝕問題

在國內(nèi)較為復(fù)雜和惡劣環(huán)境下進行運行，老齡飛機的螺釘螺栓容易出現(xiàn)銹蝕甚至咬死。主要出現(xiàn)的位置有機翼與機身后緣接頭固定螺栓（見圖1）、天線安裝螺釘（見圖2）、油箱蓋板螺釘、垂直安定面與機身固定螺栓、操縱系統(tǒng)鉸接接頭固定螺栓等。如果這些缺陷沒有及時得到檢查，隨著緊固件咬死的程度加劇，可能引起結(jié)構(gòu)件失效或不可操作，帶來極大安全隱患。

而且，由于緊固件需要承受結(jié)構(gòu)連接、傳動載荷，應(yīng)力分布及受力復(fù)雜，緊固件周圍表面漆層破裂、脫落，容易引發(fā)緊固件孔內(nèi)壁的絲狀腐蝕 、縫隙腐蝕 、剝蝕、電化學(xué)腐蝕等各種腐蝕問題，進而經(jīng)常引發(fā)緊固件應(yīng)力腐蝕和連接件斷裂問題[5]。

2.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及內(nèi)飾破損。

由于機組操作或肢體接觸頻繁，飛機駕駛桿、通訊發(fā)射按鈕等處破損嚴重，裝飾板、儲物盒、飛機座椅及其附屬結(jié)構(gòu)磨損嚴重，部分扶手、支撐座破損。艙內(nèi)內(nèi)飾由于維修工作反復(fù)拆裝，內(nèi)飾部件常出現(xiàn)變形、破損、無法固定良好等。由于通航飛機小部件很難及時訂貨并更換，使得這些缺陷影響機組操作或注意力，帶來間接風險。例如通訊發(fā)射按鈕破損無法固定，嚴重影響通訊發(fā)射效果，同時嚴重影響機組注意力。