波音737NG飞机货舱门周围蒙皮损伤小样本分析

摘要：在结构修理手册中，波音737NG飞机货舱门周围蒙皮没有允许损伤标准。刻痕、划伤、原有打磨、腐蚀、划痕等缺陷多见于货舱门附近机身蒙皮。结合多年来高级别定检工作，本文对此处损伤进行小样本统计和分析，以增加业界对于此处蒙皮损伤的认识和了解。

关键词：货舱门；开口；损伤；机身蒙皮；分析

Keywords：cargo door；cutout；damage；fuselage skin；analysis

0 引言

由于位置特殊，飞机货舱门周围机身蒙皮容易受到外来物损伤。损伤位置涵盖前后门角周围蒙皮、开口上下蒙皮以及前后方蒙皮处。如图1所示，为了方便表述和统计，本文将货舱门周围蒙皮划分为8个区域，以货舱门开口为参照，8个区域分别是前下角、后下角、正下方、正前方、正后方、前上角、后上角和正上方。

波音737NG飞机货舱门开口周围蒙皮损伤自2014年开始出现，与我司开始该型飞机退租检时间基本一致。本文统计了39份涉及货舱门开口周围蒙皮损伤的案例，虽然所涉及航空公司的运营环境不同，运营水平不同，但都有类似的损伤，这类问题有一定的共通性。

1 统计数据分析

对几年来的货舱门周围机身蒙皮损伤案例进行了归类统计，归纳类别包括损伤位置、损伤类型、处理方法、批准表格以及数据之间的关系，并对得出的数据进行了简单分析。

1.1 损伤位置

从数据上看，前后货舱门周围损伤基本上是同时发生的，这说明如果前货舱门开口处机身蒙皮有了损伤，则后货舱门开口处机身蒙皮很大可能也存在类似损伤。

由图2所示统计饼图可知前后货舱门开口周围机身蒙皮的损伤位置分布。前货舱门和后货舱门周围的损伤主要存在于货舱门开口周围的前下角、后下角以及正下方这三个区域的机身蒙皮上，其他区域所占比例较小。

其中，货舱门开口正下方机身蒙皮的损伤多为腐蚀和划痕。作为随机行李和货物装卸的主要物理位置，货舱门周围机身蒙皮容易受到磕碰和刮擦等外来冲击。考虑到行李传送车的高度，货舱门下半部最容易遭受此类冲击损伤。因此，这种损

伤分布特点符合飞机运营的实际情况。

1.2 损伤类型

货舱门周围机身蒙皮的损伤大多在退租检期间发现。租机方或下家一般会要求整机褪漆，详细检查全部机身蒙皮。褪漆后，货舱门周围机身蒙皮的缺陷较明显，损伤较容易发现。

由图3、图4的柱状图可知，前后货舱门周围机身蒙皮的损伤类型以及各种类型的比例也基本相同。这些位置的损伤多为外来损伤，如磕碰造成的刻痕、劃伤以及拆装货舱门门槛时使用铲刀不当造成的划痕，腐蚀损伤所占比例较小。其中的打磨损伤一般为此前存在刻痕、划伤等磕碰造成的损伤，打磨是对此类损伤的简单处理，在此也视为外来损伤。

这些损伤中的腐蚀损伤主要由雨水等腐蚀介质进入货舱门门槛的螺丝孔造成。如前所述，这类损伤主要存在于货舱门开口正下方的机身蒙皮上。货舱门门槛为钢件，机身蒙皮为铝质，两种材料之间存在电位差，雨水等腐蚀介质进入后即形成腐蚀电池，进而造成腐蚀。

1.3 处理方法

前货舱门开口和后货舱门开口周围机身蒙皮修理所占的比例约为3：1，如图4所示。虽然小样本统计在数据方面缺少严谨性，但基本趋势可以判断。大多数情况下如损伤不太严重均可以接受现状，只需按需更换受损紧固件并恢复相应打磨区域的涂层即可。

这些修理案例主要存在于前后货舱门开口前下角和后下角区域的机身蒙皮上。一般情况下，前后两个门角处的机身蒙皮修理是独立的，除非损伤同时存在于正下方区域，这时前后下门角处以及货舱门正下方的机身蒙皮将整合为一个大的修理，即修理加强片覆盖了前后下门角以及货舱门开口正下方区域。

1.4 批准表格

如果将RDR算在批准表格内，波音目前提供的批准有RDR和FAA8100-9两种。对于样本内前后货舱门周围蒙皮修理，波音提供的表格如图5所示。其中，CAT A和CAT B都是FAA8100-9表格。CAT A类修理无后续补充检查要求，只需继续执行现有维修方案持续适航要求即可（如有）。

波音对于此位置的修理大多数提供的是FAA8100-9表格。RDR表格一般用来批准非PSE结构的MINOR修理。在本样本中，使用RDR批准的修理首先是损伤程度较轻、打磨可接受的，其次损伤区域基本都在货舱门门槛安装区域，且材料损失多数存在于螺丝孔附近的蒙皮上。

对于B类FAA8100-9批准表格，后续会有持续适航的检查要求。B类FAA8100-9批准表格又分为三种情况：一是处于第一阶段STG 1，只完成了静强度分析，提供了包含损伤容限分析的新表格颁布计划；二是处于第二阶段STG 1 & 2，还未完成全部损伤容限分析，提供了检查门槛值；三是处于第三阶段STG1 & 2 & 3，完成了全部损伤容限分析，提供了检查门槛值、检查间隔和检查方法。本样本中B类FAA8100-9批准表格三种情况的占比如图6所示。波音对于大多数修理都可以提供明确了检查门槛值的第二阶段批准，客户可以将检查门槛值纳入持续适航监控。

1.5 补充说明

本样本中，对于A类修理，案例的原始厚度分别为0.090in和0.080in，最小剩余厚度为0.085in和0.072in。单从剩余厚度方面看，有些B类修理比上述两个案例的剩余厚度还大却没有被批准为A类修理，原因可能与最小剩余厚度的点数有关。这些A类修理虽然剩余厚度数值较小，但是由于点数较少，整体的材料损失量并不大。反之，B类型修理的最小剩余厚度虽然较大，但是这类厚度的面积较大，整体材料的损失量大于A类修理。

综合处理方式、批准表格、批准阶段以及前述分析，影响损伤处理方式和检查要求的因素可归纳为三个方面：损伤总面积、损伤深度（以剩余厚度表征）以及薄弱点的分布是否在R角、门槛区域等。依据公式δ= F/A（δ应力，F外载荷，A截面积），损伤总面积和损伤深度对截面积A有影响，损伤位置对许用应力设计值δ有影响。

2 通用修理要求

本样本中的修理方案包含损伤去除、部件制作、无损检测、涂层施加、部件安装等方面。虽然没有完全一样的损伤，每次的修理方案也存在或大或小的差异，但这几方面的修理要求是通用的。

2.1 损伤去除

确保刻痕等损伤仅存在于机身蒙皮的外表面，且所有底层/相邻结构没有损伤。损伤区域存在紧固件时，在打磨去除损伤之前先拆下紧固件。确保紧固件孔无变形、无损伤、孔径符合要求。对于修理影响区域，做好现场保护，使其免受金属屑、毛刺和任何其他外来物的影响。去除损伤时，最小打磨比例为20：1，最小槽底半径为1in。打磨表面的粗糙度为Ra63或更好。

2.2 部件制作

修理加强片使用2024-T3包铝板制作。保证修理加强片至少2D紧固件边距。确保修理加强片最小内角半径为2.0in，最小外角半径为0.5in。根据SRM 51-10-01中的要求，对厚度大于等于0.050in的外部修理加强片的边缘进行倒角。保证修理加强片所有切割表面的表面粗糙度为Ra63或更好。按照BAC 5300的要求预成形修理加强片，使其匹配原有机身蒙皮轮廓。

2.3 无损检测

目视检查修理区域范围内的所有相邻结构，以确保没有其他损伤。依据737 NDT Manual Part 6，51-00-00，Procedure 23高频涡流检查打磨表面，以确保没有裂纹。依据737 NDT Manual Part 6，53-30-00，Procedure 4，对拆除紧固件孔的埋头窝执行高频涡流检查，以确保没有裂纹。依据737 NDT Manual Part 6，51-00-00，Procedure 16，选用0.03in刻槽试块，高频涡流检查拆除紧固件孔孔壁，以确保没有裂纹存在。

2.4 涂层要求

依据SOPM 20-43-03，对所有修理件以及修理区域结构的裸铝表面施加化学转化涂层。对于此处铝合金材料，化学转化涂层一般是指阿洛丁1200S。在此基础上，依据SOPM 20-44-04再施加两层BMS 10-79，Type III底漆。BMS10-79型底漆的作用是耐气流冲蚀，一般用在飞机外部裸露金属面上。

2.5 安装要求

在原有紧固件的位置，紧固件孔直径按需最大加大1/32in。在原有紧固件位置，保证最小1.7D紧固件边距。在新紧固件位置，保证5D-6D紧固件间距和2D最小边距。埋头孔划窝深度超过材料厚度的80%时，不要使用平头紧固件。根据SRM 51-40-05，采用BMS 5-95密封剂，以过渡配合孔湿安装所有高锁螺栓。根据SRM 51-40-02，安装所有铆钉。在安装紧固件之前，填平所有0.010～0.030in间隙。搭接接头不允许使用填片。用BMS 5-95密封胶进行部件接合面密封和填角密封。修理安装完成后，按照SRM 51-20-01和BAC 5877在修理区域内表面上涂抹BMS 3-23或等效缓蚀剂。

3 特殊要求

在货舱门周围机身蒙皮修理方案中，除了上述通用要求外还有一些特殊要求。这些特殊要求涉及构型确认、损伤去除、部件制作、无损检测、紧固件安装等方面。波音最终批准的修理方案有时会添加特殊要求，作为通用要求的补充。

构型方面，波音会要求确认小翼的构型，分为融合式翼梢小翼、分叉式翼梢小翼和无翼梢小翼。对于划痕损伤的去除，依据737 NDT Manual（D6-37239），Part 4，51-00-00 Procedure 2或Procedure 3确认划痕打磨深度不超过10%。对于损伤位置存在紧固件且打磨深度超过0.01in的情况，需要对紧固件孔进行端面铣，以获得平面来安装紧固件。修理加强片与货舱门开口处平齐的边缘不需要做倒角。对于原有打磨，有时要求依据SRM 51-10-07确认包覆层是否打磨穿透。对于紧固件安装，紧固件孔径最大可以加大1/32in的要求不适用于双面平紧固件。如果需要对双面平紧固件孔加大，需要单独联系波音。

上述这些特殊要求在实际修理过程中基本不会出现偏离的情况。

4 结束语

前后货舱门周围蒙皮偶发损伤大部分情况下比较轻微。对于轻微损伤，按照SRM手册顺滑打磨均可接受，但由于损伤频发而叠加累计，多次打磨之后可能造成损伤需要加强片修理。另外，修理过程中也可能出现紧固件靠近搭接带、紧固件间距过大等偏离。作为随机行李和货物装卸的高频次影响区域，此处损伤很难避免，需做到早发现早處理，做好记录，在一定程度上可以减轻退租转租等环节的压力。

参考文献

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作者简介

周福伟，工程师，主要从事波音、空客、庞巴迪及国产民机定检维修结构技术支援工作。