简析PW1100G进气道唇口蒙皮损伤修理

2021-04-12刘伟郝庆禄

航空维修与工程 2021年3期

关键词：进气道修理

刘伟郝庆禄

摘要：以PW1100G发动机进气道为例，简析其主要结构特点，总结整理典型唇口蒙皮损伤的修理方法，并结合实际维修过程中的经验数据，对不同程度损伤修理方法的选用进行梳理。

关键词：进气道；唇口蒙皮；凹坑；允许损伤限制；修理

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

0 引言

A320neo是空客为保持其A320产品线作为世界上最先进、最省油的单通道飞机系列而推出的机型。A320neo喷气式客机有两种新发动机的选择，即普惠的静洁动力PW1100G-JM和CFM国际的LEAP-1A。空客A320neo作为窄体机主要运力机型，随着运行量的增长，作为重要短舱部件的进气道损伤开始逐渐增多，而目前航线可维修裕度相对较小，如果没有合理可选的修理措施，容易造成维护成本高昂，周转备件不足，甚至造成停场周期延误。

1 进气道结构

我国民航主要使用亚声速飛机，其发动机进气道采用扩张型的亚声速进气道。它是一个气动整流部件，为发动机风扇的气流提供方向并有助于使气流平滑，可在各种状态下将足够的空气以最小的流动损失顺利地引入压气机。迎风进口部分为圆弧形唇口，多由2219铝合金蒙皮制成；进气道内部通道为扩张通道，由三明治结构消音板环绕；外形围板多为复合材料层粘板，如图1所示。

如表1所示，PW1100G进气道整体式前缘唇口由2219-T62铝合金蒙皮制成，省去内部结构拼接片，在结构减重的同时改善了前缘唇口的气动性能。前缘6点钟方向有底部防冰排气的设计，一改以前后传排气的形式，无防冰排气管路组件等结构。消音板采用整体式无拼接缝结构，内侧表面的复合材料层粘板均布直径0.020～0.025in的平行微孔，有效增大声学处理面积，提高进气道降噪水平。芯材为钛合金蜂窝，对腐蚀防护要求低，部分构型进气道消音板后边缘可能存在无封边、蜂窝裸露的情况（见图2），属于OEM制造正常构型。

2 进气道典型结构损伤修理

进气道的内外侧表面包括唇口蒙皮都属于飞机的特别关键气动光滑面，必须严格控制其外形。在飞机实际运行过程中，前缘唇口蒙皮最容易受到损伤，经常会因刮碰、鸟击等出现磨损、划伤、凹坑等。轻微的小损伤根据ADL进行航线及时处理后即可投入运行，但对于短时间内无法处理的较大损伤只能安排停场或换装备用件。

PW1100G进气道前缘唇口蒙皮存在大面积不允许修理区域，主要集中在内侧边缘46mm的环向带和外侧边缘69mm的环向带，该区域为加厚铝蒙皮结构连接区域或制造孔（如排气孔、吊点孔）周围区域，目前还没有对应的维修方案，OEM也无法提供技术支持。如果加厚铝蒙皮区域发生损伤，只能更换新的唇口蒙皮。对于在允许修理区域出现的线性损伤、凹坑和穿透性损伤，可以参考现有飞机结构手册进行修理（SRM54-10-03）。具体措施如表2所示。

1）对于唇口蒙皮表面平滑的线性损伤（无裂纹和折痕），损伤长度小于4 in且剩余厚度大于0.060in时，可以根据手册允许损伤（ADL）进行打磨处理之后，施涂Alodine 1000 或 Alodine 1500进行表面保护处理，修理方法简单，耗时短，航线维护即可操作，属于永久修理。当剩余厚度小于0.060in时，则需要根据手册给定的区域进行判断：对于蒙皮渐变厚度区域（图3a中A区）需要报告OEM；对于均一厚度蒙皮区域（图3a中B和C区），可以按照手册要求视情选择执行临时或永久补片修理。

2）对于唇口蒙皮表面平滑的凹坑损伤（无裂纹、凿痕和折痕），当宽深比大于25且宽度小于2.5in、深度小于0.10in时，非尖端部的均一厚度蒙皮区域（图3b中A和C区）损伤可以根据手册允许损伤进行处理，方法简单，耗时短，航线维护即可操作，属于永久性方案。但对于纵向尺寸小于8.6 in、环向尺寸小于9.8 in的其他凹坑损伤，只能按照手册要求视情选择执行临时或永久补片修理。

3）对于唇口蒙皮表面平滑的穿透性损伤（损伤去除后表面平滑，无裂纹、凿痕和折痕），当纵向尺寸小于8.6 in、环向尺寸小于9.8 in时，无允许损伤维护标准，只能按照手册要求视情选择执行临时或永久补片修理。

针对唇口蒙皮损伤补片修理，现有手册给出的临时镶平补片修理和永久镶平补片修理具有较强的相关性。如果在维护过程中出于各种原因（如航材周期等问题）选择使用临时补片修理，在临时修理到期后维护成本将会大幅提升。对照手册方案发现，两种修理流程基本无差别，实际修理过程用时基本相同，内部加强板布局方式相同，但是由于临时修理选用的紧固件为拉铆钉（CR3524P6*或CR3524EE6*），后续只能使用价格高昂的拉螺栓（7B100EU06*或S7B100EU06*）修理方案（构型1或2）进行纠正，大量拉螺栓的航材费用甚至会超过短期备件租借费。基于此，在周期允许、备件合理可用的情况下，建议在选择最初维修方案时采用常见易得的虎克螺帽（HL441AZ6*+HL97-6）和螺丝托板（NAS1993C*T+MS21070L3）永久镶平补片修理方案（见图4）。

3 维护建议

在日常维护中经常会遇到进气道前缘唇口蒙皮的损伤，对于在允许损伤范围内的故障，航线可以简单及时处理，保障飞机的正常运行；对于超出允许范围的短时间内无法处理的损伤，应安排停场，以便尽快完成修理或换装备件，保证航班计划安排。特别是对于A320neo这类引进时间相对较短的新机型，OEM厂家提供的手册修理方案有限，加之维护航材备料相对保守，各类损伤处理经验欠缺，实际维护过程中难免会遇到各种问题。因此，工程技术人员，必须尽快熟悉新机型的结构特点，了解掌握典型损伤修理方法及维护标准，快速给出解决方案，按时完成维护任务，保障飞机的飞行安全和正常运营。