飞机驾驶舱结构损伤修理技术研究
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摘 要
飞机驾驶舱触地，驾驶舱下部机体结构、雷达天线罩、前起落架等区域损伤。本文通过对飞机损伤区域及周边结构详细检查，评估损伤情况，然后针对各部件损伤情况，结合维修可实施性、时效性、经济性等因素，制定相应的修理换新措施，完成了对损伤飞机的修理。
关键词
结构损伤;损伤评估;修理方案
中图分类号： V250.2 文献标识码： A
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 17 . 46
0 前言
随着飞行任务频次增多、飞行强度变大，飞机服役期间由于意外碰撞造成的损伤问题已经凸显[1]。本文对飞机驾驶舱下部损伤案例进行分析，通过飞机整体、驾驶舱下部、起落架、雷达天线及安装结构四部分损伤评估，针对各部件损伤情况，结合维修可实施性、时效性、经济性等因素，制定相应的修理换新措施，完成了对损伤飞机的修理。
1 故障描述
飞机以正常姿态着陆，滑跑过程中前起落架缓慢收起，驾驶舱下部接触地面，飞机受损。初步检查发现驾驶舱框、应急出入舱门及口框、前起落架舱门、雷达天线罩、雷达天线及安装平台等结构不同程度损伤，受损部位示意见图1。
2 飞机损伤评估
对飞机的损伤评估分为全机整体、駕驶舱下部、起落架、雷达天线及安装结构四个部分。
2.1 全机整体损伤评估
对飞机进行全机水平测量，测量结果均处于规定数值范围之内，表明无结构过载变形。检查除驾驶舱下部损伤区域及起落架外其他区域，机身内外、机翼及活动翼面连接区域、水平安定面和垂直安定面、发动机短舱、进气道、发动机与机身连接区域等，无变形、破裂、紧固件松动脱落、油液渗漏或其他损伤。机身12框、26框外表面铆钉无松动、脱落，蒙皮无变形。12框对接螺栓无松动脱落。
2.2 驾驶舱下部损伤评估
对飞机驾驶舱下部损伤严重的结构进行详细检查，重点位于损伤部位周边区域。气密界限周围零件的损伤修复还需考虑不影响座舱气密[2]。机头框架后端底部2框处有轻微磨损，边缘处磨损深度最大处2mm（弦长约80mm）;应急出入舱盖大面积磨损，筋板变形;口框3框处底部磨损深度30mm（弦长约350mm），5框处底部磨损深度50mm（弦长约660mm）。2框底部框缘磨损深度3mm（弦长约150mm），5框底部框缘磨损深度50mm（弦长约660mm），5框下腹板下部变形破损。左右前起落架舱门前端下部严重磨损变形（50mm×350mm斜角），舱门操纵机构拆下分解检查，关键零件无损检测无缺陷。玻璃、紧固件未见异常。
2.3 起落架损伤评估
对前、主起落架进行水平测量，测量结果显示起落架未发生过载变形[3]。前起落架结构外观、和机身连接接头、和机翼连接接头无变形或裂纹，液压导管无液压油漏油渗油，主起落架稳定减震器气压正常;起落架轮毂、轮缘无过热损坏迹象，刹车组件无过度磨损、漏油、变形;起落架进行收放系统、前轮转弯系统检查以及刹车系统功能正常。
2.4 雷达天线及安装结构损伤评估
对飞机雷达天线罩、雷达天线及安装平台进行详细检查。雷达天线罩、雷达天线下部严重磨损，天线安装平台后部安装型材顺航向右侧安装孔变形、固定板变形，其余结构未见异常。
3 损伤部位修理
通过对飞机损伤的评估，确定了各部位的受损情况，根据受损情况制定相应的修理方案。对于机体结构的修理、起落架的修理、雷达天线的修理可以分为修理和换新两种处理方式。
（1）对于损伤严重，整体更换难度大、周期长的框缘、腹板等结构，采用挖补加强的方式修理，但需要保证驾驶舱气密。拆下机身下部整流罩、应急出入口盖及口框（机身大开口区域拆卸口框时，需做好支撑防止变形[3]），对2框及5框处的蒙皮损伤区域进行切除。由于蒙皮内侧有对接U型板，所以新制的加强板只能贴在蒙皮外侧铆接。切割5框下部受损的框缘和腹板，为了避免应力集中，腹板的切割边界与框缘的切割边界应尽量远。使用对接条带和框缘对接板对框腹板和框缘进行加强。
（2）对于损伤严重、修复周期较长但结构独立的零组件采用换新处理。前起落架舱门损伤严重，且部件相对独立，受损部位不影响机身其他结构，雷达天线罩为复合材料且损伤面积较大，已无修理价值，雷达天线为成品且损坏严重，对该部分零组件直接换新，旧件视情报废或返厂维修。
4 结论
通过对飞机进行损伤评估，针对不同部位、不同材料结构，在综合考虑维修可实施性、维修周期、维修经济性等方面，制定对应的修理方案，完成受损飞机的快速抢修，为类似维修积累了经验。
参考文献
[1]罗裕富.小型飞机铝合金结构修理简析[J].科技创新导报，2018（16）：9-11.
[2]《飞机设计手册》总编委会. 《飞机设计手册》第10册-结构设计[M].北京：航空工业出版社，2002.
[3]张成亮.某型飞机起落架故障分析[J].机械工程师，2016（12）：275-276.
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