機(jī)翼結(jié)構(gòu)的修理

1、實(shí)習(xí)培訓(xùn)報告機(jī)翼結(jié)構(gòu)的修理【摘要】本論文主要闡述了飛機(jī)翼梁的組成結(jié)構(gòu)及修理方法。由于機(jī)翼是由蒙皮、長桁、翼梁、翼肋等構(gòu)件組成，并在機(jī)翼中所發(fā)揮著獨(dú)特的作用，所以我們對機(jī)翼上的蒙皮、長桁、翼梁、翼肋應(yīng)該不只是要明白它的結(jié)構(gòu)和布置，還應(yīng)清楚它們的修理方法。從而在機(jī)翼出現(xiàn)故障后，能按照適當(dāng)?shù)男蘩矸椒?，?zhǔn)確無誤地對機(jī)翼結(jié)構(gòu)進(jìn)行修理，以保證機(jī)翼能在飛機(jī)上發(fā)揮其應(yīng)有的獨(dú)特性能。關(guān)鍵詞 飛機(jī) 蒙皮 長桁 翼梁 翼肋 修理目錄引言1 機(jī)翼結(jié)構(gòu)的修理要求2 皮的修理2.1長桁間損傷蒙皮的修理內(nèi)部補(bǔ)貼加強(qiáng) 蒙皮鑲平修理2.2長桁處損傷蒙皮的修理2.3機(jī)翼前緣蒙皮的修理圓形鑲平補(bǔ)片矩形鑲平補(bǔ)片3 機(jī)翼長桁的修理3.

2、1長桁的補(bǔ)貼修理3.2長桁的挖補(bǔ)修理3.3長桁的切割修理“L”型長桁的切割修理“Z”型長桁的切割修理“J”型長桁的切割修理“T”型長桁的切割修理4機(jī)翼翼梁的修理4.1緣條的貼補(bǔ)修理4.2翼梁腹板的修理腹板裂紋的修理腹板孔洞的修理腹板切割修理5機(jī)翼翼肋的修理5.1翼肋彎邊損傷的修理翼肋彎邊腐蝕損傷的修理翼肋彎邊裂紋損傷的修理5.2翼肋腹板的修理損傷不能矯形的修理局部切割換新的修理6機(jī)翼后緣蒙皮的修理結(jié)束語參考文獻(xiàn)引言從第一架飛機(jī)的誕生到現(xiàn)在已有一百多年時間，然而在這百年時間里，飛機(jī)的發(fā)展卻實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。無論是最早的安裝活塞式發(fā)動機(jī)的飛機(jī)，還是如今的安裝大推力渦噴渦扇發(fā)動機(jī)的飛機(jī)；無論是輕巧的無

3、人機(jī)，還是起飛重量達(dá)上百噸的民航客機(jī)，它們之所以能夠?qū)崿F(xiàn)飛天夢想，非常重要的原因就是有機(jī)翼給飛機(jī)提供了足夠的升力。機(jī)翼是飛機(jī)的升力面，用來產(chǎn)生氣動升力，保證飛機(jī)在戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求所規(guī)定的所有飛行狀態(tài)下的飛行性能和機(jī)動性能。機(jī)翼還提供飛機(jī)的橫向穩(wěn)定性和操縱性，并用于安裝起落架、發(fā)動機(jī)、儲放燃油、武器等。機(jī)翼是由蒙皮、長桁、翼梁、翼肋等構(gòu)件組成。1 機(jī)翼結(jié)構(gòu)的修理要求機(jī)翼除了應(yīng)滿足對整個飛機(jī)的總體要求以外，還應(yīng)滿足以下要求：保證一定的升阻比K=cy/cx;機(jī)翼增升裝置產(chǎn)生的升力系數(shù)增量cymax（圖）值要盡量可能地大；從亞聲速飛行轉(zhuǎn)到超聲速飛行時飛機(jī)的穩(wěn)定性、操縱性和氣動性能的變化要盡可能地小，熱量要

4、盡可能少地傳入結(jié)構(gòu)，放置各種裝載物的容積要盡量大。 無論是對飛機(jī)的總體要求，還是只對機(jī)翼的專門要求，這些要求往往是相互矛盾的。任何一個機(jī)翼方案都是一個折中方案，它應(yīng)最全面地綜合了飛機(jī)的用途和戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求。因此機(jī)翼應(yīng)保持良好的表面光滑性和精確的外形輪廓；還應(yīng)保持修理后的機(jī)翼結(jié)構(gòu)與原機(jī)翼結(jié)構(gòu)等強(qiáng)度，以及具有相同的彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度；更應(yīng)保持機(jī)翼結(jié)構(gòu)油箱具有良好的密封性。2 蒙皮的修理機(jī)翼蒙皮表面要求有很好的氣動光滑性。因此，對損傷區(qū)的修理，一般不采用外表貼補(bǔ)修理，特別是機(jī)翼前緣到翼型最厚處。通常采用鑲平修補(bǔ)或內(nèi)部貼補(bǔ)修理。修理補(bǔ)片的連接均采用埋頭緊固件。2.1 長桁間損傷蒙皮的修理 2.1.1 內(nèi)

5、部補(bǔ)貼加強(qiáng)蒙皮損傷清理干凈后，如果清除深度和面積超過可允許損傷容限值，需補(bǔ)貼加強(qiáng)修理，如 圖21所示。 圖21 長桁間損傷蒙皮的內(nèi)表面貼補(bǔ)修理2.1.2 蒙皮鑲平修理當(dāng)蒙皮損傷不能修整時，應(yīng)將損傷部位切除，采用鑲平修理的方法修理。切除形狀視損傷形狀和該處結(jié)構(gòu)情況決定。(這里可以寫文字的，不要哦你過得太多)圖22 長桁間損傷蒙皮的鑲平修理圖22中的補(bǔ)片為多層補(bǔ)片。當(dāng)蒙皮損傷不能修整時，應(yīng)將損傷部位切除，采用鑲平修理的方法修理。切除形狀視損傷形狀和該處結(jié)構(gòu)情況決定。這是一種多路傳力修補(bǔ)形式。當(dāng)其中一層補(bǔ)片損傷后，其他各層補(bǔ)片仍能繼續(xù)承載。補(bǔ)片可以設(shè)計為一層，二層或四層，但層數(shù)不可太多，以免各層補(bǔ)片

6、之間貼合不好，而且每層應(yīng)有適當(dāng)?shù)暮穸?。圖22中的補(bǔ)片設(shè)計為臺階，這樣使修理區(qū)剛度逐步變化，避免了剛度的突變，改善了修理部位的抗疲勞性能。2.2 長桁處損傷蒙皮的修理當(dāng)長桁處蒙皮損傷不在翼型最厚以前區(qū)域時， 可采用外貼補(bǔ)法修理， 如 圖23所示。圖23 長桁處損傷蒙皮外貼補(bǔ)修理也可采用內(nèi)、外補(bǔ)貼修理，如圖24所示。（這里也寫文字，下面的文字提上來）圖24 長桁處損傷蒙皮內(nèi)、外貼補(bǔ)修理當(dāng)損傷發(fā)生在翼型最厚處之前時，補(bǔ)片必須是鑲平式的，以保證不增加空氣阻力，如 圖25所示。補(bǔ)片不能穿過長桁，只能在長桁兩側(cè)安裝補(bǔ)片。圖25 2.3 機(jī)翼前緣蒙皮的修理前緣是氣動力特別敏感區(qū)，對光滑性要求較高。蒙皮損傷均

7、要采用挖補(bǔ)鑲平修理。補(bǔ)片形狀視蒙皮損傷形狀和結(jié)構(gòu)情況而定。一般采用圓形補(bǔ)片或矩形補(bǔ)片，如 圖26所示。圖262.3.1 圓形鑲平補(bǔ)片圓形鑲平修理的結(jié)構(gòu)形式如 圖27所示。補(bǔ)片、鑲平片和錨定位置等三者的關(guān)系如圖27所示。（注：鑲平片上的鉚釘數(shù)根據(jù)需要確定。）圖27 圓形鑲平補(bǔ)片2.3.2 矩形鑲平補(bǔ)片2.3.2.1 型式 I 雙面鉚接圖28示出了機(jī)翼前緣用矩形鑲平片采用雙面鉚接進(jìn)行修理的典型結(jié)構(gòu)形式。在圖28中，零件1是補(bǔ)片，與修理蒙皮同材料，但厚度一般加厚一級到兩級；零件2是鑲平片，與修理蒙皮同材料同厚度。圖28 矩形鑲平片2.3.2.2 型式 II 不能雙面鉚接圖29給出了不能雙面鉚接時典型

8、修理的結(jié)構(gòu)形式。在該圖中，零件1是鑲平片，與修理蒙皮同材料同厚度；零件2和3一般比原蒙皮加厚一級到兩級。全金屬襟翼、副翼的前緣蒙皮損傷的修理與機(jī)翼前緣蒙皮損傷修理相似。當(dāng)用圓形鑲平補(bǔ)片修理時，如不能進(jìn)行雙面鉚接時，則采用矩形鑲平補(bǔ)片型式II方法。圖29 不能雙面鉚接3 機(jī)翼長桁的修理3.1 長桁的補(bǔ)貼修理長桁損傷大多數(shù)為腐蝕損傷，清除腐蝕損傷后，若尺寸t大于長桁厚度的10%，W小于長桁緣邊寬度的2/3 ，則按圖31貼補(bǔ)修理。補(bǔ)片厚度由t值而定。材料牌號同長桁，裝新補(bǔ)片之前，在長桁腐蝕清理區(qū)涂具有足夠硬度的環(huán)氧密封膠，待膠固化后，鉚接補(bǔ)片。這樣使補(bǔ)片與長桁貼合面間不存在空腔。圖31 長桁的補(bǔ)貼修

9、理3.2 長桁的挖補(bǔ)修理長桁局部腐蝕損傷嚴(yán)重（超過厚度的10%），不能直接貼補(bǔ)修理時，要將損傷部位切除修理。圖32示出了這種修理方法。圖32 長桁的挖補(bǔ)修理這種修理方法是：l 先將損傷部位切除，切口要打磨光滑，并制圓角；l 制作填平墊和加強(qiáng)補(bǔ)片；l 最后完成鉚接。 3.3 長桁的切割修理若長桁損傷面積大，例如損傷超過緣條寬度的2/3 時，不能采用上述方法修理，則 應(yīng)局部切割換新。3.3.1 “L”型長桁的切割修理將損傷區(qū)鉚釘拆除，切割掉損傷部分（圖33）。圖33 “L”型長桁的切割修理注： 免切割時損傷蒙皮內(nèi)表l 將切口端頭修齊平。l 用同牌號、同型號的材料制一鑲平件。l 再制加強(qiáng)補(bǔ)件。l 將

10、加強(qiáng)補(bǔ)件、鑲平件與原長桁鉚接一起。修補(bǔ)件長度和鉚釘數(shù)應(yīng)根據(jù)計算結(jié)果確定。在裝同牌號的修補(bǔ)件時，為了和長桁貼合好，在圓角處修到B尺寸，B不小于長桁厚度。如果B小于長桁厚度，則修補(bǔ)件可用同材料的板料彎制成形，若長桁厚度較厚，板材彎曲成形有困難，可制成兩個板彎件，疊加鉚接。鉚接時，盡量利用長桁上的舊孔。在舊孔處裝鉚釘或代用的其他緊固件時，如果是公制件將孔加大一級；如果是英制件則加大1/32 in.（0.8mm）或 1/64 in.（0.4mm）.新的孔邊應(yīng)清除毛刺，以提高疲勞強(qiáng)度。長桁切口端面，新配制的修補(bǔ)件和孔壁都要做表面保護(hù)處理，以防腐蝕。當(dāng)需修理的長桁位于結(jié)構(gòu)郵箱里時，新補(bǔ)長桁與機(jī)翼蒙皮的貼合

11、面及長桁切口端面，要涂密封膠。鉚釘要浸膠鉚接。鉚接后，新補(bǔ)長桁與機(jī)翼蒙皮貼合處再涂膠實(shí)施填角密封，以防止漏油。3.3.2 “Z”型長桁的切割修理鉚接時，盡量利用長桁上的舊孔。“Z”型長桁的切割修理，如圖34所示。將“Z”型長桁損傷區(qū)切割掉，切口端頭要求平齊光滑。用同牌號“Z”型材鑲平被切割的長桁部分。并用相同材料制作同厚度連接頭。為了使連接接頭容易制作，常分成幾塊拼鉚。圖34 “Z”型長桁的切割修理在圖34中，零件1的材料同原長桁，橫截面面積按等強(qiáng)度計算確定，也可采用簡易安全的方法確定，即f1=1.5×長桁下緣邊面積；零件2的材料同原長桁，橫截面面積按等強(qiáng)度計算，也可采用簡易安全的方

12、法計算，即f2=1.5×長桁上緣邊面積；零件3、 4材料同長桁，橫截面面積等強(qiáng)度計算確定，也可采用簡易方法計算，即f3=0.75×長桁腹板面積，f4=0.75×長桁腹板面積，將相同的兩個零件3、4分別鉚于長桁腹板兩側(cè)。這種修理對稱性好，剛性好。對緊固件尺寸的加大要求及孔和修理件的密封要求同“L”型長桁的修理。3.3.3 “J”型長桁的切割修理 將長桁損傷部位切割掉，配制新的長桁。修理要求同“T”型長桁的修理。修理方式同“Z”型長桁的切割修理，如圖35所示。圖35 “J”型長桁的切割修理3.3.4 “T”型長桁的切割修理 修理要求同“L”型長桁切割修理。修理方法以安

13、24外翼“T”型長桁切割修理為例加以說明，如圖36所示。圖36 “T”型長桁的切割修理4 機(jī)翼翼梁的修理4.1 緣條的貼補(bǔ)修理 緣條損傷超出可允許損傷容限極限值，則要采用貼補(bǔ)修理（圖41）。圖41 翼梁緣條的貼補(bǔ)修理如損傷是腐蝕，將腐蝕徹底清除干凈，直至露出基本金屬為止。不能留下殘存腐蝕點(diǎn)。根據(jù)清除腐蝕的長度，確定加強(qiáng)補(bǔ)片長度。一般補(bǔ)片距離清除面的邊界線不少以安置兩排緊固件的距離。按需要拆除修理區(qū)的緊固件，配制角形修理件（零件1和零件2）。因?yàn)榫墬l壁厚較厚，用同厚度的板材彎制較困難，所以分成兩件制作。每件的厚度=1/2緣條壁厚。在選擇零件1、零件2材料時應(yīng)注意：u 修理上翼面緣條，可以選用鋁鋅

14、合金。（例如：我國的LC4、美國的7075和原蘇聯(lián)的B95等），因?yàn)殇X鋅合金靜強(qiáng)度高。上翼面為受壓區(qū)，疲勞強(qiáng)度不是只要問題。u 修理下翼面緣條，可以選用鋁銅合金。（例如：我國的LY12、美國的2024和原蘇聯(lián)的A16），因?yàn)殇X銅合金抗疲勞性能較好。機(jī)翼下翼面為受拉區(qū)，選用抗疲勞性能好的材料是很重要的。u 修理時，將零件1、 2安裝在緣條修理區(qū)。利用緣條上的舊孔在零件1、 2上鉆孔?？走吶ッ獭 為了提高孔壁的抗疲勞性能，對孔實(shí)施孔壁擠壓。這種工藝將孔壁擠壓強(qiáng)化，使孔壁在徑向和周向產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。同時在擠壓過程中，將孔壁的機(jī)械劃傷、微觀裂紋等缺陷清除掉了，因?yàn)樘岣吡丝妆诘目蛊谛阅?。u 零件1

15、、2要求進(jìn)行表面處理，清理損傷區(qū)域的緣條也要表面處理，并涂漆。u 在零件1、2表面涂密封膠，并在緊固件浸膠后，將零件1、2與緣條鉚接在一起。在零件1、2周邊涂密封膠以防漏油。4.2 翼梁腹板的修理4.2.1 腹板裂紋的修理在裂紋端頭鉆止裂紋孔，孔邊除毛刺，然后用補(bǔ)片補(bǔ)強(qiáng)修理。通常裂紋出現(xiàn)在緊固件孔邊；補(bǔ)片選用與腹板同牌號、同厚度的材料。緊固件的排列，沿展向與緣條鉚釘間距相同；沿豎向與腹板加強(qiáng)筋鉚釘間距相同，如圖42所示。圖42 翼梁腹板裂紋的修理修理時，在緣條位置上，緊固件要加大一級?？妆谝獢D壓強(qiáng)化，以提高孔壁抗疲勞性能；當(dāng)修理結(jié)構(gòu)郵箱處的翼梁腹板時，補(bǔ)片與腹板貼合面要涂膠，緊固件也要浸密封膠

16、安裝，并且還要在補(bǔ)片周圍涂密封膠；補(bǔ)片安裝前表面噴漆。4.2.2 腹板孔洞的修理腹板損傷不能整形，應(yīng)將損傷部位切割掉，修平，制圓角，去毛刺，貼補(bǔ)修理，如圖43所示。圖43 翼梁腹板孔洞的修理注意：l 孔洞大小不得超過梁腹板高度1/3，沿展向不應(yīng)大于相鄰翼肋之間跨度的2/3；l 同時從損傷邊界到翼梁最近緣板的距離應(yīng)不小于60mm。l 補(bǔ)片材料與梁腹板材料相同。補(bǔ)片厚度按等強(qiáng)度計算原則確定 或比梁腹板厚度加厚2級（英制）。l 鉚釘數(shù)及直徑通過計算確定。4.2.3 腹板切割修理當(dāng)腹板損傷跨越腹板加強(qiáng)筋時，難以修整。為保證修理質(zhì)量，將損傷腹板切割換新。在新、舊腹板對接處加拼接接頭，如圖44所示。圖44

17、 翼梁腹板切割修理腹板切割時，切割線盡量選在腹板加強(qiáng)筋處，這可使加強(qiáng)筋鉚在拼接接頭上，以增加其剛性或者將腹板切割線選在二個加強(qiáng)筋之間；梁緣條上的緊固件孔需加大一級或兩級；孔要進(jìn)行孔壁擠壓以提高抗疲勞性能，并在腹板上鉆新孔，孔徑和數(shù)量按需要確定；拼接接頭的材料同腹板材料相同，其厚度加厚12級；在結(jié)構(gòu)郵箱區(qū)，修理按密封要求進(jìn)行。5 機(jī)翼翼肋的修理 5.1 翼肋彎邊損傷的修理 5.1.1 翼肋彎邊腐蝕損傷的修理l 腐蝕區(qū)的鉚釘拆除，把腐蝕產(chǎn)物清理干凈；l 在加工面做防腐處理和涂漆；l 制作新角形件（圖51）材料和厚度與翼肋相同；l 鉚接時利用翼肋的舊孔。翼肋腹板上的鉚釘直徑和孔的數(shù)量按需要確定。圖5

18、1 翼肋彎邊腐蝕損傷的修理5.1.2 翼肋彎邊裂紋損傷的修理 當(dāng)鉚釘孔邊出現(xiàn)裂紋時，將鉚釘拆除，在裂紋端鉆4mm止裂孔。鉆孔時在翼肋與蒙皮間插入一保護(hù)條，以免鉆孔時鉆傷蒙皮。修理方法同對腐蝕損傷的修理。5.2 翼肋腹板的修理 5.2.1 損傷不能矯形的修理當(dāng)翼肋彎邊損傷擴(kuò)大到翼肋腹板時，損傷不能矯形，如圖52將損傷區(qū)切割掉，要求切割邊光滑平齊，并制有圓角；用與翼肋同材料、同；厚度的退火狀態(tài)材料制修理件，再淬火達(dá)到所需強(qiáng)度；制一連接接頭，材料與腹板的材料相同，其厚度加厚12級；鉚接前，修理件和連接接頭噴底漆；鉆、鉚修理件和連接接頭；圖52 翼肋腹板的修理5.2.2 局部切割換新的修理當(dāng)翼肋腹板損傷區(qū)較大時，則應(yīng)局部切割換新。采用局部切割法將損傷切割掉；根據(jù)切割部分制一新件，材料與厚度同翼肋；制作一連接接頭；將新、舊肋段鉚接成一整體。連接接頭及所屬鉚釘根據(jù)等強(qiáng)度計算確定。新肋段與連接接頭是退火鋁板成形件，成型后要淬火、陽極化，鉚接前應(yīng)噴底漆。修理如圖53所示。圖53 翼肋腹板的修理6 機(jī)翼后緣蒙皮的修理 機(jī)翼后緣常見的損傷是腐蝕、裂紋和壓坑。l 如果蒙皮損傷是裂紋，則在裂紋兩端鉆止裂紋。l 如果損傷部位為凸頭鉚釘，可采用外面貼