浅谈飞机口盖锁的选用
2011-03-28杨文芳
杨文芳
(第一飞机设计研究院,陕西 西安 710089)
随着航空技术的迅速发展,机上成品、设备、附件等愈来愈多,要求在机体上设置各种各样的使用维修口盖(以下简称口盖),它们主要用于每次飞行前、后检查的项目,如发动机舱口盖;定期检查的项目,用于修理、调整、填充、分解或更换设备的项目,如助力器舱口盖;为机体结构本身定期进行检查的项目,如为检查关键件和重要件的裂纹、变形、腐蚀等方面而提供的良好通道。由此以来,飞机口盖锁的选用十分重要,在选用口盖锁时,既要满足口盖的维修要求,又要保证口盖的强度设计指标,以保证装机使用的维修性和安全性。
1 口盖锁的定义及分类
1.1 口盖锁定义
用于连接飞机维修口盖的锁类连接件,如图1所示。图1为几种常用的口盖锁,包括航标、企标、国外标准件。
1.2 口盖锁的分类
口盖锁的分类可根据受力形式、结构特点、开启方式、锁紧方式等分为下列几类:
图1 口盖锁示例
按使用要求分为密封型口盖锁、非密封型口盖锁;
按受力形式分承力口盖锁、非承力口盖锁(承力较小也属此类);
按结构特点分钩形锁(主要承力件为钩形构件)、插销锁、云形锁;
按开启方式分触发式口盖锁、工具式口盖锁(使用工具开启或闭合的口盖锁);
按锁紧方式分双头螺纹式口盖锁(口盖锁锁钉为双头螺纹)、1/4转口盖锁(口盖锁开启或闭合仅需旋转1/4转)等。
2 口盖锁的选用要求
口盖锁的选用应根据口盖的开启方式、受力情况和是否密封等要求进行设计或选用。具体要求如下:
选用双头螺纹或1/4转口盖锁时,口盖必须有足够的口盖边距,口盖边距=2D(D为口盖锁开孔直径);
口盖锁在维修中需要更换应具有互换性。
口盖锁的安装应尽量采用手动或标准工具。当口盖锁有安装力矩要求时,应采用定力工具安装,特种公差配合要求的口盖锁数量应尽可能少,并应作特殊标记。
承力口盖要选择承力口盖锁,非承力口盖可选择快卸口盖锁。在结构受力许可情况下,口盖应尽量采用快卸口盖锁。经常需要打开的口盖,一般应有系留装置。
进气道前方的小口盖,沿航向口盖前端边要用合页连接,其余边用快卸口盖锁连接。如果锁松脱,或假锁时,口盖在顺气流作用下趋于关闭状态,防止口盖飞掉,避免发生意外事故,即口盖关闭方向应朝向飞机尾部。
日常维护经常使用的油液气体填充口盖、接地面电源口盖、军械电子电气设备检测口盖等,应不用工具开启,应选用触发式口盖锁。
根据口盖开设的部位,口盖应有不同程度的防水、防尘及密封结构设计。对机体上部、侧上部的口盖,要采用密封快卸锁,防止雨水从连接件渗进去。其缺点是锁钉的螺纹部分易锈蚀,一般雨后应打开口盖,使锁钉的螺纹部分水分蒸发。
对于带二次曲面的大口盖,如机身侧面的雷达罩口盖,打开快卸口盖锁时,口盖仍难开启,这时因为锁轴线是沿外形法线安装的,而口盖打开过程中锁的运动轨迹是绕转轴的,两者有一个角度差,锁打开后,口盖易受到锁钉的干扰,设计时应采用锁钉拔起后与口盖蒙皮齐平的承力快卸口盖锁。
单机口盖锁选用的规格和品种要尽量少,并尽量采用十字槽或内六角槽型,便于安装拆卸;对于同一口盖上的承力口盖锁,其长度应统一;按照口盖的夹层厚度,有时会出现2 mm~4 mm的长度差,要采取措施统一长度,否则会给日常外场使用带来困难,如果统一长度有困难,应选择不同直径的承力口盖锁。
防止触发式口盖锁存在假锁现象,或锁舌搭接量偏小,或口盖自身刚度不够,触发式口盖锁自行开启,口盖飞掉,甚至飞进进气道,造成发动机停车等现象。此时,应注意触发式口盖锁锁舌搭接量和口盖刚度的设计。
3 应用实例分析
飞机在方案确定阶段,标准化人员应对单机口盖锁的选用范围做出合理规定,在满足使用要求的前提下,应尽可能减少口盖锁的选用品种,尽量选用触发式口盖锁或标准工具开启关闭的口盖锁,且使用工具的品种和规格也应尽量统一。以下对两种常用口盖锁在选用中应注意的问题做一介绍。
3.1 触发式口盖锁
3.1.1 触发式口盖锁的定义
触发式口盖锁用于飞机频繁开启的非承力小口盖,开关时不需用工具直接手动打开、闭合,触发机构有双重拉伸弹簧,安全可靠。标准有HB2-12、HB2-71、HB6541、4A2-85、国外91551、H603、 H5100等。
3.1.2 触发式口盖锁选用时应注意的问题
以国外AVIBANK公司标准91551(详见图2)为例,介绍其选用中应注意的问题。
图2 触发式口盖锁
触发式口盖锁仅能承受拉力,且强度值较小,极限拉力为445N,不能用于承力较大的维修口盖;
根据触发式口盖锁按扣厚度值,合理选择口盖蒙皮厚度,按扣凸凹量应符合飞机表面质量要求;对于飞机结构厚度,可根据实际要求通过调节飞机结构下部的调节螺钉进行搭接量调节,但应满足螺钉调节量的范围要求,调节范围0.24in(6.10mm)。
口盖锁安装好后,首次使用应对其闭合力进行调节,满足闭合力要求。如果在首次闭合口盖的过程中,闭合力不能满足要求,应打开口盖锁,用六角棒顺时针或逆时针旋转预紧力调节螺钉调节预紧力大小,调节过程见图3。闭合力符合要求后不能随意调节螺钉的预紧力大小。使用时,直接手动开关即可。
按第二章节要求,使用触发式口盖锁的小口盖应设计有系留装置,口盖闭合方向应朝向飞机尾部,应注意锁舌搭接量和口盖刚度的设计。
图3 触发式口盖锁预紧力的调节
3.2 1/4转快卸口盖锁
3.2.1 1/4转快卸口盖锁的定义
1/4转快卸口盖锁用于飞机频繁开启、承力较小的口盖,开关时需用一字槽或十字槽工具顺时针或逆时针旋转90°。标准有国外1127700、1127701、1127004、1126008、1142012等。
3.2.2 1/4转快卸口盖锁选用时应注意的问题
以国外LISI公司标准1127700、1127701、 1127004组件(详见图4)为例,介绍其选用中应注意的问题。
1/4转快卸口盖锁仅能承受拉力,极限拉力为1 330kN,工作拉力为890kN,不能用于承力较大的维修口盖。
1/4转快卸口盖锁由于结构尺寸较小,可用于带有一定外形的曲面口盖,但其口盖弯曲尺寸应满足NASM5591《板式紧固件规范》中关于曲面曲度的相关要求。
图4 1/4转快卸口盖锁
1/4转快卸口盖锁上锁体属不脱落型式,在开启过程中,不允许用力拉拔上锁体,以防将上锁体拉脱。
由于1/4转快卸口盖锁某一序号夹层厚度为一范围值,其结构特点及制孔方法见图5,其中T为上层板厚度,T1为下层板厚度,G为总厚度。按上、下夹层总厚度选择口盖锁后,对于确定的上层板厚度,上锁体锁钉头部会有一定的凸凹量,但凸凹量不应大于±0.15 in,并满足飞机表面质量要求。
根据该类产品制孔方法图,当上层板厚度小于0.072 in时,应在上层板采用压窝工艺;当上层板厚度大于0.140 in时,应在上层板下表面锪窝。
安装和拆卸上锁体时,通过压缩弹簧使锁钉和横销穿过预制孔,不得拆除横销。
图5 1/4转快卸口盖锁结构特点及制孔
4 结束语
综上所述,飞机口盖锁的选用既要满足维护使用要求,又要闭锁可靠,确保飞行安全和飞行任务的正常完成,为此,飞机口盖锁的合理选用十分重要。通过几年来对飞机口盖锁实际问题的处理,归纳了一些飞机口盖锁选用时应注意的问题,供飞机设计人员参考。