737NG飛機(jī)中央翼盒后梁垂直壓力腹板裂紋修理淺析

介紹了737NG 飛機(jī)中央翼盒后梁垂直壓力腹板甲板BL 32 到 BL 45裂紋裂紋的成因，并結(jié)合定檢維修經(jīng)驗(yàn)對(duì)裂紋損傷修理方案進(jìn)行了分析總結(jié)，為同類修理提供參考，并給出了修理后檢查間隔和檢查方法，從而滿足飛機(jī)損傷容限設(shè)計(jì)。

垂直壓力腹板;修理;化學(xué)銑;檢查

Vertical Pressure Deck Web;Repair;Chem-Milled;Inspection

1.概述

隨著國內(nèi)波音737NG飛機(jī)不斷老齡化，737NG飛機(jī)中央翼油箱后垂直壓力腹板甲板BL 32 到 BL 45裂紋故障已成為一種常見故障，裂紋故障出現(xiàn)的時(shí)間為5C-8C高級(jí)別定檢，飛機(jī)的運(yùn)營時(shí)間一般為30000飛行小時(shí)或20000飛行循環(huán)，通過手冊(cè)方案的使用，針對(duì)該類裂紋損傷修理做出分析和總結(jié)。

2.裂紋的成因

此腹板位于增壓區(qū)內(nèi)并存在化學(xué)銑的臺(tái)階，飛機(jī)每一次起飛和降落，機(jī)艙都會(huì)經(jīng)歷一次加壓和減壓的過程，使此腹板出現(xiàn)周期性膨脹和收縮，壓力不能完全傳，從而造成了疲勞裂紋;另外腹板位于主輪艙內(nèi)，環(huán)境條件惡劣，從而加速了裂紋的增長，其發(fā)生區(qū)域如圖一所示。

3.修理方案的介紹

修理方案采用挖補(bǔ)修理方法，將產(chǎn)生裂紋，失去強(qiáng)度的腹板去除掉，防止裂紋繼續(xù)擴(kuò)展，通過補(bǔ)片修理，從而恢復(fù)此腹板的強(qiáng)度，滿足適航要求。

3.1適用性

挖補(bǔ)修理適用于飛機(jī)線號(hào)1-3457之間;其中包括由補(bǔ)充型號(hào)證書（STC） ST00830SE改裝的飛機(jī)，線號(hào)779、787、836飛機(jī)除外，損傷位于中央翼盒后梁垂直壓力腹板STA 663 / BL 32 到 BL 45，化學(xué)銑后厚度為0.040in和0.045in的腹板。

3.2方案實(shí)施

1）根據(jù)損傷具體位置，結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)給出了2種修理選擇，修理1是損傷在BL32到BL 37單框之間;修理2是損傷在BL32到BL 45兩框之間，那么可以理解為，修理1只適用于裂紋出現(xiàn)在一個(gè)框內(nèi)，修理2適用于裂紋出現(xiàn)在兩個(gè)框之間任意一個(gè)框內(nèi)。

2）接近損傷區(qū)域，需要相關(guān)專業(yè)在客艙拆除座椅和地板;主輪艙拆除施工所干涉的管路、線束支架，調(diào)松鋼索，對(duì)于右側(cè)還需要拆掉B系統(tǒng)液壓油箱。

3）設(shè)計(jì)緊固件位置和數(shù)量，注意保證化學(xué)銑邊距2D（D為緊固件直徑），緊固件不允許設(shè)計(jì)在化學(xué)銑半徑過渡區(qū)域;可以在主輪艙內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)排釘，可以清楚看到化學(xué)區(qū)域，在設(shè)計(jì)排釘?shù)娇拷麭L25和BL45靠近加強(qiáng)肋Stiffener時(shí)，還要兼顧到客艙內(nèi)加強(qiáng)肋Stiffener的邊距問題，可以進(jìn)行預(yù)排孔，在遠(yuǎn)離加強(qiáng)肋兩排孔，第三排孔上使用3/32鉆頭鉆孔，然后進(jìn)入客艙，測量此孔到客艙加強(qiáng)肋Stiffener的距離，是否同時(shí)滿足2D邊距的要求，如果不滿足，側(cè)進(jìn)行調(diào)整，然后使用3/32鉆頭進(jìn)行其余緊固件孔的引孔工作。

4）去除損傷，對(duì)于修理1，只需要除去裂紋損傷的區(qū)域并保證切口半徑最小0.5in（12.7mm），對(duì)于修理2需要沿BL31.83做為切割口至BL45腹板全部移除，此腹板原始厚度較厚0.15in，在移除過程中，可以切成多數(shù)小片。切割根據(jù)位置不同，可使用切割鋸和氣鉆，腹板連接上弦條和下支撐架的位置，需要使用鋼板插入腹板和結(jié)構(gòu)之間，保護(hù)結(jié)構(gòu)誤傷，其余位置可以使用切割鋸或手鋸;然后使用高頻渦流檢測設(shè)備進(jìn)行切口斷面檢測，確保無裂紋。

5）按照結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)SRM57-10-10-2R-3要求制作修理補(bǔ)片并完成緊固件引孔，需要注意在修理2中制作補(bǔ)片[1]Repair Web，可以使用同等材料厚度為0.16in機(jī)械加工成所需厚度，保證125Ra 或更好的表面粗糙度，修理中所需修理補(bǔ)片和材料如表1所示。

6）對(duì)修理件以及原始結(jié)構(gòu)去除刻痕、劃痕、鑿痕、毛刺、利邊等輕微損傷后進(jìn)行防腐處理，最后對(duì)修理部件和區(qū)域施加一層BMS 10-11，Type I底漆。

7）涂抹BMS5-95密封膠后安裝修理各修理件，所用到的墊片厚度不能超過0.02 in. （0.51 mm）。

8）安裝緊固件密封，并對(duì)修理件進(jìn)行填角密封，恢復(fù)涂層并涂抹防腐劑。

9）恢復(fù)飛機(jī)至可用狀態(tài)。

4.施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)和注意事項(xiàng)

1）對(duì)于此類似工作，使用塑料膜進(jìn)行非工作區(qū)域保護(hù)，對(duì)于斷開的管路使用堵頭進(jìn)行封堵，防止鋁屑進(jìn)入管路;對(duì)于線束使用保護(hù)膠帶進(jìn)行臨時(shí)固定和保護(hù)，防止切割工具誤傷。

2）修理1，在安裝緊固件時(shí)，由于化學(xué)銑臺(tái)階，導(dǎo)致安裝不同長度的緊固件，在安裝前，使用量具進(jìn)行準(zhǔn)確測量，從而避免緊固件反復(fù)拆裝，造成時(shí)間浪費(fèi)。

3）對(duì)于修理1補(bǔ)片引孔，需要先把修理補(bǔ)片放置客艙面，在主輪艙面通過設(shè)計(jì)緊固件孔的位置，從后向前進(jìn)行引孔，對(duì)于修理2補(bǔ)片，首先通過上下結(jié)構(gòu)件原始緊固件孔進(jìn)行引孔，然后通過拆掉的舊腹板進(jìn)行剩余緊固件的引孔。

4）腹板最下端BL35.00，有一排水孔，在修理補(bǔ)片下端留有間隙，防止堵塞排水孔，最后安裝完后，可進(jìn)行水流測試。

5.后續(xù)檢查要求

本方案經(jīng)波音進(jìn)行損傷容限評(píng)估和分析后定義為B類修理，即永久性修理結(jié)合后續(xù)檢查，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能的疲勞裂紋或其他損傷，在后續(xù)檢查時(shí)，需要用到高頻渦流檢測儀和低頻渦流檢測儀設(shè)備，高頻渦流檢測儀只能用來檢工件表面的缺陷;低頻渦流檢測儀可以用來檢測工件內(nèi)部損傷缺陷，下面用修理1舉例說明具體檢查方式和方法，分別見表2/圖2。

6.結(jié)束語

通過本文介紹，建議航空公司關(guān)注此區(qū)域結(jié)構(gòu)檢查，使工作者更好選擇準(zhǔn)確可行的方案，避免維修過程中出現(xiàn)的偏離，確保高效、高質(zhì)量完成修理工作，確保飛機(jī)持續(xù)適航性和可用率。

參考文獻(xiàn)

[1]Boeing. 7 37-800 STRUCTURE REPAIR MANUAL Rev68[Z].2019-11-10.

作者簡介：崔偉剛，工程師，主要從事飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理工作。