簡析PW1100G進(jìn)氣道唇口蒙皮損傷修理

劉偉 郝慶祿

摘要：以PW1100G發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道為例，簡析其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，總結(jié)整理典型唇口蒙皮損傷的修理方法，并結(jié)合實(shí)際維修過程中的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)不同程度損傷修理方法的選用進(jìn)行梳理。

關(guān)鍵詞：進(jìn)氣道；唇口蒙皮；凹坑；允許損傷限制；修理

Keywords：inlet cowl；lip skin；dent；allowable damage limit；repair

0 引言

A320neo是空客為保持其A320產(chǎn)品線作為世界上最先進(jìn)、最省油的單通道飛機(jī)系列而推出的機(jī)型。A320neo噴氣式客機(jī)有兩種新發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇，即普惠的靜潔動(dòng)力PW1100G-JM和CFM國際的LEAP-1A?？湛虯320neo作為窄體機(jī)主要運(yùn)力機(jī)型，隨著運(yùn)行量的增長，作為重要短艙部件的進(jìn)氣道損傷開始逐漸增多，而目前航線可維修裕度相對(duì)較小，如果沒有合理可選的修理措施，容易造成維護(hù)成本高昂，周轉(zhuǎn)備件不足，甚至造成停場周期延誤。

1 進(jìn)氣道結(jié)構(gòu)

我國民航主要使用亞聲速飛機(jī)，其發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道采用擴(kuò)張型的亞聲速進(jìn)氣道。它是一個(gè)氣動(dòng)整流部件，為發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的氣流提供方向并有助于使氣流平滑，可在各種狀態(tài)下將足夠的空氣以最小的流動(dòng)損失順利地引入壓氣機(jī)。迎風(fēng)進(jìn)口部分為圓弧形唇口，多由2219鋁合金蒙皮制成；進(jìn)氣道內(nèi)部通道為擴(kuò)張通道，由三明治結(jié)構(gòu)消音板環(huán)繞；外形圍板多為復(fù)合材料層粘板，如圖1所示。

如表1所示，PW1100G進(jìn)氣道整體式前緣唇口由2219-T62鋁合金蒙皮制成，省去內(nèi)部結(jié)構(gòu)拼接片，在結(jié)構(gòu)減重的同時(shí)改善了前緣唇口的氣動(dòng)性能。前緣6點(diǎn)鐘方向有底部防冰排氣的設(shè)計(jì)，一改以前后傳排氣的形式，無防冰排氣管路組件等結(jié)構(gòu)。消音板采用整體式無拼接縫結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)表面的復(fù)合材料層粘板均布直徑0.020～0.025in的平行微孔，有效增大聲學(xué)處理面積，提高進(jìn)氣道降噪水平。芯材為鈦合金蜂窩，對(duì)腐蝕防護(hù)要求低，部分構(gòu)型進(jìn)氣道消音板后邊緣可能存在無封邊、蜂窩裸露的情況（見圖2），屬于OEM制造正常構(gòu)型。

2 進(jìn)氣道典型結(jié)構(gòu)損傷修理

進(jìn)氣道的內(nèi)外側(cè)表面包括唇口蒙皮都屬于飛機(jī)的特別關(guān)鍵氣動(dòng)光滑面，必須嚴(yán)格控制其外形。在飛機(jī)實(shí)際運(yùn)行過程中，前緣唇口蒙皮最容易受到損傷，經(jīng)常會(huì)因刮碰、鳥擊等出現(xiàn)磨損、劃傷、凹坑等。輕微的小損傷根據(jù)ADL進(jìn)行航線及時(shí)處理后即可投入運(yùn)行，但對(duì)于短時(shí)間內(nèi)無法處理的較大損傷只能安排停場或換裝備用件。

PW1100G進(jìn)氣道前緣唇口蒙皮存在大面積不允許修理區(qū)域，主要集中在內(nèi)側(cè)邊緣46mm的環(huán)向帶和外側(cè)邊緣69mm的環(huán)向帶，該區(qū)域?yàn)榧雍皲X蒙皮結(jié)構(gòu)連接區(qū)域或制造孔（如排氣孔、吊點(diǎn)孔）周圍區(qū)域，目前還沒有對(duì)應(yīng)的維修方案，OEM也無法提供技術(shù)支持。如果加厚鋁蒙皮區(qū)域發(fā)生損傷，只能更換新的唇口蒙皮。對(duì)于在允許修理區(qū)域出現(xiàn)的線性損傷、凹坑和穿透性損傷，可以參考現(xiàn)有飛機(jī)結(jié)構(gòu)手冊進(jìn)行修理（SRM54-10-03）。具體措施如表2所示。

1）對(duì)于唇口蒙皮表面平滑的線性損傷（無裂紋和折痕），損傷長度小于4 in且剩余厚度大于0.060in時(shí)，可以根據(jù)手冊允許損傷（ADL）進(jìn)行打磨處理之后，施涂Alodine 1000 或 Alodine 1500進(jìn)行表面保護(hù)處理，修理方法簡單，耗時(shí)短，航線維護(hù)即可操作，屬于永久修理。當(dāng)剩余厚度小于0.060in時(shí)，則需要根據(jù)手冊給定的區(qū)域進(jìn)行判斷：對(duì)于蒙皮漸變厚度區(qū)域（圖3a中A區(qū)）需要報(bào)告OEM；對(duì)于均一厚度蒙皮區(qū)域（圖3a中B和C區(qū)），可以按照手冊要求視情選擇執(zhí)行臨時(shí)或永久補(bǔ)片修理。

2）對(duì)于唇口蒙皮表面平滑的凹坑損傷（無裂紋、鑿痕和折痕），當(dāng)寬深比大于25且寬度小于2.5in、深度小于0.10in時(shí)，非尖端部的均一厚度蒙皮區(qū)域（圖3b中A和C區(qū)）損傷可以根據(jù)手冊允許損傷進(jìn)行處理，方法簡單，耗時(shí)短，航線維護(hù)即可操作，屬于永久性方案。但對(duì)于縱向尺寸小于8.6 in、環(huán)向尺寸小于9.8 in的其他凹坑損傷，只能按照手冊要求視情選擇執(zhí)行臨時(shí)或永久補(bǔ)片修理。

3）對(duì)于唇口蒙皮表面平滑的穿透性損傷（損傷去除后表面平滑，無裂紋、鑿痕和折痕），當(dāng)縱向尺寸小于8.6 in、環(huán)向尺寸小于9.8 in時(shí)，無允許損傷維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，只能按照手冊要求視情選擇執(zhí)行臨時(shí)或永久補(bǔ)片修理。

針對(duì)唇口蒙皮損傷補(bǔ)片修理，現(xiàn)有手冊給出的臨時(shí)鑲平補(bǔ)片修理和永久鑲平補(bǔ)片修理具有較強(qiáng)的相關(guān)性。如果在維護(hù)過程中出于各種原因（如航材周期等問題）選擇使用臨時(shí)補(bǔ)片修理，在臨時(shí)修理到期后維護(hù)成本將會(huì)大幅提升。對(duì)照手冊方案發(fā)現(xiàn)，兩種修理流程基本無差別，實(shí)際修理過程用時(shí)基本相同，內(nèi)部加強(qiáng)板布局方式相同，但是由于臨時(shí)修理選用的緊固件為拉鉚釘（CR3524P6*或CR3524EE6*），后續(xù)只能使用價(jià)格高昂的拉螺栓（7B100EU06*或S7B100EU06*）修理方案（構(gòu)型1或2）進(jìn)行糾正，大量拉螺栓的航材費(fèi)用甚至?xí)^短期備件租借費(fèi)。基于此，在周期允許、備件合理可用的情況下，建議在選擇最初維修方案時(shí)采用常見易得的虎克螺帽（HL441AZ6*+HL97-6）和螺絲托板（NAS1993C*T+MS21070L3）永久鑲平補(bǔ)片修理方案（見圖4）。

3 維護(hù)建議

在日常維護(hù)中經(jīng)常會(huì)遇到進(jìn)氣道前緣唇口蒙皮的損傷，對(duì)于在允許損傷范圍內(nèi)的故障，航線可以簡單及時(shí)處理，保障飛機(jī)的正常運(yùn)行；對(duì)于超出允許范圍的短時(shí)間內(nèi)無法處理的損傷，應(yīng)安排停場，以便盡快完成修理或換裝備件，保證航班計(jì)劃安排。特別是對(duì)于A320neo這類引進(jìn)時(shí)間相對(duì)較短的新機(jī)型，OEM廠家提供的手冊修理方案有限，加之維護(hù)航材備料相對(duì)保守，各類損傷處理經(jīng)驗(yàn)欠缺，實(shí)際維護(hù)過程中難免會(huì)遇到各種問題。因此，工程技術(shù)人員，必須盡快熟悉新機(jī)型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，了解掌握典型損傷修理方法及維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，快速給出解決方案，按時(shí)完成維護(hù)任務(wù)，保障飛機(jī)的飛行安全和正常運(yùn)營。

參考文獻(xiàn)

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[4] Collins Aerospace. ALL OPERATORS LETTER AOL-A320NEO-022 [Z]. 2020.

[5] Airbus. A320neoSTRUCTURAL REPAIR MANUAL [Z]. 2020.

作者簡介

劉偉，助理工程師，主要從事民用航空器金屬和復(fù)材結(jié)構(gòu)維護(hù)工作。

郝慶祿，高級(jí)工程師，主要從事民用航空器的結(jié)構(gòu)修理和改裝工作。