民用飞机蒙皮损伤修理研究

王国庆

【摘 要】飞机蒙皮是民用飞机商业运营中最易产生损伤的零部件。本文对民用飞机蒙皮的典型损伤以及修理方案进行研究，为民用飞机蒙皮的损伤修理提供借鉴。

【关键词】民用飞机；蒙皮；损伤类型；允许损伤；修理方案

0 引言

民用飞机在其商业运营过程中最易产生损伤的零部件为蒙皮结构。因此飞机蒙皮损伤的修理方案不仅关乎飞机安全性能也和航空公司的运营成本有着密切关系。

1 飞机蒙皮损伤

1.1 蒙皮结构损伤类型

蒙皮结构的损伤类型主要分为：（1）意外损伤-由于环境因素或人为差错等偶然因素导致的损伤；（2）腐蚀损伤-两种相互接触的导电材料存在电位差，在电解液中由于原电池效应产生的损伤；（3）疲劳损伤-结构在交变载荷作用下出现的裂纹损伤。

以上三种损伤类型中意外损伤为影响飞机正常运营的最主要的因素之一。其具有以下特点：（1）由于环境因素或者人为差错等偶然因素导致的结构损伤；（2）一般外表目视可检损伤，是外场结构维护的主要损伤检查对象；（3）大多数类型的意外损伤具有特定损伤规律。意外损伤分类以及产生原因如图1所示。

1.2 蒙皮允许损伤

允许损伤是指不影响结构完整性或者降低部件功能、在一定时间期限范围内不需要加强或者换件修理，只需对损伤处打磨以及重新表面处理的轻微损伤。结构损伤程度超出允许损伤极限之后，需要通过加强修理或换件恢复结构设计承载能力。

允许损伤一般用结构原厚度的百分数表示。例如，某机型机身蒙皮的允许损伤为10%。这就意味着损伤去除后，机身蒙皮的剩余厚度不得小于原厚度的90%。

1.3 蒙皮加强修理及修理方案设计准则

1）加强修理介绍

加强件和蒙皮损伤结构通过紧固件连接在一起，以恢复蒙皮损伤结构设计承载能力的结构修理方法，称为加强修理。加强修理一般需切除结构损伤区域。

2）修理方案设计准则

a.加强修理为结构损伤超出允许损伤极限之后的主要修理形式。

b.结构损伤程度超出允许损伤极限之后，除非无法进行加强修理或者加强修理成本超过换件修理，均需要采用加强修理恢复结构设计承载能力。

3）加强修理方案的基本组成

一个完整的蒙皮加强修理方案中由：损伤结构、加强件、紧固件这三部分组成。如图2、图3举例所示。

1.4 修理方案分类

1）以修理紧固件剪切面分类，修理方案可分为：双剪连接加强修理、单剪连接加强修理。绝大部分蒙皮加强修理方案为单剪连接。详见图4、图5两种类型修理方案示意图。

2）损伤容限评估后修理方案分类

经过损伤后修理方案可分为A、B、C类修理：

a.A类修理：经过损伤容限评估后确认维护计划数据手册（MPD）能够满足结构修理区域检查要求的永久性结构修理；

b.B类修理：经过损伤容限评估后确认维护计划数据手册（MPD）不能满足结构修理区域检查要求、需要在一定期限后重复检查的永久性修理

c.C类修理：经过损伤容限评估确认维护计划数据手册（MPD）不能满足结构修理区域检查要求且耐久性不能满足要求、需要在需要在一定期限后进行附加检查并在一定期限（最终修理期限）内升级为A类修理或者B类修理的修理

1.5 蒙皮加强修理方案示例（长桁之间机身蒙皮平补修理方案）

该修理方案适用于长桁之间蒙皮损伤。该修理为A类修理方案。修理步骤如下：

1）切除损伤区域蒙皮，切口限制按图6；

2）制作修理零件（加强件）；

3）确保修理件外形与机身蒙皮原外形协调一致；

4）按图6安装所有修理件；

5）若修理区域为机身气密区，需在修理件内外施加填角密封，同时在垫片和蒙皮之间进行贴合面密封处理；

6）进行防腐蚀处理。

2 总结

本文对民用飞机蒙皮损伤类型、允许损伤定义，以及蒙皮损伤修理方案进行了研究，详细介绍了蒙皮典型损伤的修理方案，对民用飞机蒙皮损伤修理具有一定的参考作用。

【参考文献】

[1]费衡甫.麦道飞机联络工程手册[S].航空工业出版社，1997.

[2]飞机设计手册10，结构设计[Z].《飞机设计手册》总编委员会.2001.

[责任编辑：杨玉洁]