基于多案例分析的飞机结构排水设计研究

孙 敏，卢维富，何 飞，陈龙辉，丁才华

（航空工业洪都，江西 南昌，330024）

0 引言

常受盐雾腐蚀、霉菌腐蚀、高温辐射、高温水蒸气环境影响的飞机，易发生腐蚀，腐蚀将严重危害机体结构。而“雨水”、“水蒸气”等水介质又是引起腐蚀极为有害的物质，因此结构排水设计是腐蚀防护与控制工作中重要的一环。

此外，相比传统方法，这些方法可以更有效地培养高层次思考（分析、综合、评鉴）。虽然教师主导与学生主导也可有效培养高阶思维，但学生主导需要更强的自发性、动力及深层思考，效果会比教师主导更强。

本文将从飞机腐蚀防护总体原则、排水设计必要性、排水系统组成、典型结构设计要点等四个方面展开论述。

1 腐蚀防护总体原则

飞机腐蚀防护设计涵盖选材、构型设计、结构排水、结构维修性、表面防护、密封设计等方面[1]，其设计的总体原则如表1所示。本文主要从结构排水设计方面开展具体研究。

2 排水设计必要性

受水蒸气等环境影响的飞机内部不可避免地存在电解液，比如进入机体的雨水、海水、机内冷凝液、盐雾和其他溢出物等均能对飞机造成腐蚀。一旦排水存在设计缺陷，相关区域一般会出现腐蚀。因此，做好排水设计是结构腐蚀防护和控制的关键。

长桁与隔框缘条之间最小间隙为9.5mm；构成的排水缝面积最小为70mm2；长桁与蒙皮接合面采用密封胶湿安装；密封剂不得堵塞排水通道。

式中，KF，Freundlich方程的吸附系数；1/n，表示有利吸附趋势的常量；KL，Langmuir方程系数；qe为Cd平衡吸附量(mg/kg)；ρe为Cd平衡质量浓度(mg/L)；qmax为吸附平衡时Cd的最大吸附量(mg/kg)。

3 排水系统组成

长桁（整体壁板立筋）穿过位置处设置展向排水通道，翼肋剪切角材与长桁（或壁板立筋）之间，设置面积至少为70mm2排水缝；为保证排水畅通，应铣去整体下壁板部分展向凸台，宽度不小于9.5mm。

目前，国内外针对采用BIM平台和技术进行结构施工图配筋审核的软件及其运用案例还未见报道。但已有将BIM技术应用于图纸会审阶段的工程：硅湖职业技术学院新校区工程，介绍了BIM技术在图纸会审阶段的应用，总结了BIM技术在会审阶段带来的优点，如排除大部分图纸错误、优化施工图纸及缩短工期等[9]。Hjelseth[10]提出了BIM-based Model Checking (BMC)，利用BIM技术的特点，实现模型检查的合规性和设计协调性。

4 典型结构设计要点

通过对多种飞机的案例分析，得出腐蚀防护要求高的飞机机身隔框排水、剪切角材与桁条之间、机身下部桁条排水（非端部区域），机身下部桁条端部排水（接头与框水平缘条搭接）、机身下部桁条端部排水（接头通过框腹板对接）、翼肋与长桁连接处排水、长桁通过隔框处排水、机身蒙皮/壁板排水、机身底部排水阀设计等典型结构设计要点。

表1飞机腐蚀防护总体原则

4.1 机身隔框排水

这让张仲平很满意，他倒不是看重徐艺从五星级酒店门僮那里学来的礼仪，而是欣赏他已经养成了这些个习惯。他们经常跟法院的、银行资产公司的人打交道，这些看似繁文缛节的客套是免不了的，会给他们的客户或者说他们的衣食父母留下很好的印象。

某机机身无排水通道的BL0处隔框剪切角材形成挡水坎，使得积水达到桁条处切口水平面；“T”型剪切角材的排水孔不够低，不足以提供排水通道，导致局部积水或腐蚀。隔框之间肋缘条与机身蒙皮之间排水通道过窄，污物积聚导致排水通道堵塞进而导致腐蚀。

首因效应本质上是一种先入为主的思维活动，我们与一个人初次会面,几秒钟内就能产生第一印象，并且这些第一印象深刻影响着我们对他人以后的看法，其实我们认知到的信息多是表面的，因此也就决定了首因效应的认知片面性。首因效应带有表面性，在思想政治教育中，教育者很多时候忽略了对教育对象的深入了解，有时仅凭印象中的一两次见面就对教育对象进行定论。同时，首因效应容易产生认知片面性及固定性。例如第一次见面，教育对象出现偶然的违纪现象，部分教育者就对该学生进行感观定论，认定该学生不遵守纪律等情况，简单地全盘否定教育对象。

结构排水设计要点：

腹板剪切角材与蒙皮接合面弯边排水孔切口直径最小12.7mm，剪切角材左右端设备备用排水孔，蒙皮和剪切角材之间接合面采用密封胶湿安装并进行填角密封。肋两端与框之间的排水间隙至少为9.7mm，肋与蒙皮之间采用密封剂密封。

机身隔框局部积水引起的腐蚀及改进后示意图如图1所示。

4.2 剪切角材与桁条之间

飞机案例分析：

某机机身下部隔框剪切角材突缘过于靠近长桁和密封剂，妨碍排水通道。

这个这个，当然能种。村长极力争辩。一条尺把宽的沟，充其量占你八斗丘的二十分之一，说不定更少，对你有什么影响呢。

某机位于货舱底部机身蒙皮内表面的排水孔加强板，形成高度为0.080英寸（约2mm）的挡水坎，使得汇集到机身底部的电解液无法通过排水阀门全部排至飞机外部，导致货舱底部机身蒙皮排水孔区域结构长期浸泡在电解液中。

剪切角材与桁条之间至少保持9.5mm间距，如果采用剪切角材与蒙皮之间的排水缝排水，排水缝面积至少为70mm2。

图1机身隔框腐蚀及改进后示意图

剪切角材与桁条设计不合理引起的腐蚀及改进后示意图如图2所示。

AR技术最早于1990年提出。随着芯片计算能力的大幅提高，AR技术被应用在多个领域。现代医疗教育在大数据、互联网+的助力下有了明显的进步，但仍然不满足现代社会的需求。为此，本文提出开发一款基于AR技术的虚拟人体解剖系统。结合医学知识库的信息匹配技术，实现疾病模型对比，疾病查询等功能。虚拟人体解剖系统的开发与实现，缓解了现代医疗教育对人体解剖学相关知识的需求。

4.3 机身下部桁条排水（接头与框水平缘条搭接）

飞机案例分析：

（3）提高业务水平。要想快速实现以上两点的管理机制，就必须加强学校资产管理人员和各部门资产管理人员的日常培训工作，使其提升互联网意识及信息化管理技术水平，从而使管理工作高效进行。

某机机身下部桁条端部接头与隔框缘条或者蒙皮之间间隙过小，阻止水横向流动；过多的密封剂堵塞排水通道；非倾斜区长桁端部附近无排水孔，水积存在接头端部导致腐蚀；桁条接头与缘条/蒙皮接合面没有密封胶湿安装，局部出现严重腐蚀。

在医院感染控制工作当中,还要建立医院感染检测系统。要定期对检测系统进行巡查以及考评,将检测数据作为护理管理工作当中的考核点,并且对护理工作当中消毒、灭菌以及隔离等工作的落实情况进行监督,不定期的对护理人员以及临床医疗用品进行抽查检查。对危重患者进行监控,对发热患者以及有着侵入性病患的患者进行及时的监控,收集各种有关资料,从而采取有效的预防措施。

结构排水设计要点：

3.房价的变动对物价具有正向促进作用，地价亦能通过房价的传导机制影响物价。房地产业的发展与人们的生活息息相关，一方面房价的上涨会导致居民的消费成本和劳动力成本增加，从而迫使工资水平提升，物价上涨；另一方面房价的上涨会导致企业的生产成本增加，从而促使商品价格上涨。

桁条端部接头与隔框缘条之间最小间隙为5mm；端部接头与蒙皮之间最小间隙为6.3mm，构成的排水缝面积最小为70mm2；桁条接头与缘条/蒙皮接合面采用密封胶湿安装[2]；密封剂不得堵塞排水通道；非倾斜区内桁条下侧排水孔距长桁端部不超过100cm。

机身下部桁条无排水孔引起的腐蚀及改进后示意图如图3所示。

图2剪切角材与桁条腐蚀及改进后示意图

图3机身下部桁条腐蚀及改进后示意图

4.4 翼肋与长桁连接处排水

飞机案例分析：

某机机翼下翼面长桁与下部端部接头与翼肋连接处预留排水间隙过小，部分填角密封胶挤出，堵塞了排水通道，局部积水，出现严重腐蚀。

结构排水设计要点：

飞机的排水系统一般由集水槽、滤网、排水管、排水缝、排水孔/口、排水阀门及填平剂组成。

翼肋与长桁连接处间隙小引起的腐蚀及改进后示意图如图4所示。

图4翼肋与长桁连接处腐蚀及改进后示意图

4.5 长桁通过隔框处排水

飞机案例分析：

某机机身底部长桁与隔框之间排水间隙过小，导致污物堵塞排水通道，局部出现严重腐蚀。

结构排水设计要点：

在第二课堂活动中，可以多举办活动，增进出国留学学生和来华留学生交流，不仅提升学校国际化教育氛围，为来中国的留学生和中国学生提供学术文化交流机会，还能让学生在了解异国文化的同时宣传我国优秀文化，促进留学外交。[7]

长桁与隔框间隙过小引起的腐蚀及改进后示意图如图5所示。

4.6 机身蒙皮/壁板排水

飞机案例分析：

某机机身底部蒙皮止裂带阻碍纵向排水系统，容易引起金属粘接类止裂带脱胶、腐蚀；止裂带处垫平腻子容易开裂、脱胶并滞存水分导致腐蚀。

结构排水设计要点：

机身底部采用厚蒙皮，不采用金属粘接或者化学铣切止裂带，有效避免水分积聚。

飞机案例分析：

4.7 机身底部排水阀排水

飞机案例分析：

结构排水设计要点：

结构排水设计要点：

不采用排水阀开口加强板；排水阀开口加强板设置在机身外部。

机身底部排水阀设计不合理引起的腐蚀及改进后的设计图如图6所示。

图5长桁与隔框间腐蚀及改进后示意图

图6机身底部腐蚀及改进后的设计

5 结论

本文从排水设计角度分析了飞机不同结构部位腐蚀的常见原因,提出了解决措施，具体如下：

1）“T”型剪切角材的排水孔需适当低，足以提供排水通道，隔框之间肋缘条与机身蒙皮之间排水通道需足够宽，不得使污物堵塞；

一般认为，美国是资本相对丰富，而劳动相对稀缺的国家，理应出口资本密集型商品，而进口劳动密集型商品。但Leontief(1953)运用投入产出法，对美国经济数据进行验证，却发现发现美国进口的是资本密集型产品，而出口的却是劳动密集型产品，与H-O理论的预测不相符合，这个研究结果后来通常被称为“里昂惕夫之谜”。Leontief经过分析认为，这种现象可能是由于美国工人的劳动效率比其他国家工人更高所造成的。但这个观点通常不被人们接受。

多媒体作为一种综合性较强的教学媒体，它不仅可以提供视觉信息，还可以传递听觉信息。所以，在大学普通化学教学中应用多媒体进行辅助教学，不仅可以使原本枯燥乏味的化学课堂变得更加生动有趣，还能使原本丧失化学学习兴趣的学生变得更加积极主动。可见，详细研究多媒体辅助教学与大学普通化学教学改革是很有必要的，它在一定程度上能提高教学的质量与效率。

2）隔框剪切角材突缘不得过于靠近长桁和密封剂，避免妨碍排水通道；

3）桁条端部接头与隔框缘条或者蒙皮之间间隙需大，阻止水横向流动；

4）不可使用过多的密封剂，避免堵塞排水通道；必要的接头端部需留有排水孔，避免水积存在接头端部导致腐蚀；接合面需用密封胶湿安装，避免局部出现严重腐蚀；

5）机身底部采用厚蒙皮，不采用金属粘接或者化学铣切止裂带，有效避免水分积聚；

6）合理设置排水阀开口加强板。

这些研究结论可为飞机排水设计提供理论参考，其中部分设计方法已在多型飞机上实施。