2011～2012學年第一學期
航空維修技術（作業）
（專業任選課，考查課程）
專業： 機械設計製造及其自動化
班級學號
姓名授課教師
飛機鋁合金結構的修理方法和應用
主要內容：據統計,鋁和鋁合金要佔一架飛機總重量的70%,而飛機的結構件大部分是由鋁合金材料構成。飛機的機體結構通常是由蒙皮和骨架等組成。
蒙皮用來構成機翼尾、翼和機身的外形，承受區域性空氣動力載荷，以及參與抵抗機翼尾翼、機身、的歪曲變形和扭轉變形。股價包括總想構件和橫向構件。縱向構件主要由梁和桁條組成，其作用主要是承受機翼、尾翼、機身彎曲時所產生的拉力和壓力：
橫向構件包括翼肋隔、框等，主要用來保持機翼、尾翼和機身的截面形狀，並承受區域性的空氣動力。有些加強框·肋還要承受集中載荷。
目前，飛機結構的材料仍然以鋁合金為主，而鋁合金結構的連線方式，仍以鉚接為主。因此，飛機結構修理的主要手段仍然是鉚接。
一飛機鋁合金蒙皮的修理：蒙皮用來構成機翼、尾翼和機身的外形，承受區域性空氣動力載荷，以及參與抵抗機翼、尾翼、機身的彎曲變形和扭轉變形。飛機上使用的鋁合金蒙皮主要由單板蒙皮和整體壁板兩種型別。
1.1 蒙皮輕微損傷的處理蒙皮輕微損傷，是指蒙皮某些部位產生輕微的鼓動壓坑或劃傷等。
1.11 蒙皮鼓動的修理蒙皮產生鼓動，說明該處蒙皮的剛度不足，因此要採用整形加強的方法處理；如果鼓動嚴重，用加強方法不能排除時，可採用挖補或更換蒙皮的方法修理。加強型材（或盒型材）的方向應垂直或平行於桁條，並至少與相鄰的構件搭接一端， 根據蒙皮的形狀和搭接形式將加強型材製出相應的下陷或弧度。
1.12 蒙皮壓坑的修理蒙皮上的壓坑，主要是破壞了蒙皮的光滑表面。如果壓坑微小，分布分散、且未破壞內部結構，則不必修理。
如果壓坑較淺，範圍較大，用無銳角且表面光滑的榔頭和木頂塊修整。壓坑較深，範圍較小，不易整平時，可在壓坑處鑽直徑為4～5mm孔，用適當的鋼條打成鉤形，拉起修平，
然後用螺紋空心鉚釘堵孔。也可用螺栓（直徑範圍是5～8mm），要求雙面操作。此外有的突變小壓坑，若不能鑽孔整形，可將壓坑處打磨光滑，用酒精和丙酮清洗後，用摻有鋁粉的環氧樹脂或硝基填平壓坑，等乾燥後修平並噴塗鋁粉漆。
壓坑較深，範圍較大時，可在壓坑處開直徑為10～16mm的施工孔，用鉤子鉤住，鎚擊蒙皮四周使其恢復平整。然後安裝堵蓋鉚釘堵孔。
此外有的突變小壓坑，若不能鑽孔整形，可將壓坑處打磨光滑，用酒精和丙酮清洗後，用摻有鋁粉的環氧樹脂或硝基填平壓坑，等乾燥後修平並噴塗鋁粉漆。
1.13 蒙皮劃傷的修理飛機蒙皮上出現劃傷後，如果劃傷深度較淺，未超過規定劃傷深度時，則劃傷允許存在，不做修理。各型飛機對不同部位不同厚度蒙皮的允許劃傷深度都做出了相應的規定。
如果蒙皮的劃傷深度超過其規定值，應用砂布將劃傷部位打磨成圓滑過渡，避免應力集中。打磨後噴塗鋁粉漆，填平損傷部位後噴塗鋁粉漆。如果劃傷過深，除打磨噴塗外，還要在其內部卯上一塊加強片。
1.2 蒙皮裂紋的修理蒙皮上的裂紋，降低了蒙皮的強度，而且在受力過程中，裂紋還會因應力集中的緣故，繼續擴充套件。修理時，應根據裂紋的長短深淺程度和所在位置等情況採用不同的修理方法。
1.21鑽止裂孔蒙皮上的裂紋較短時（一般小於5mm），可採用鑽止裂孔（直徑通常為1.5～2mm）的方法止裂。
鑽止裂孔時，止裂孔的位置非常重要。為了準確地確定止裂孔的位置，鑽孔前，最好借助放大鏡觀察，確定裂紋借端的位置。
1.22 鉚接加強蒙皮上的裂紋較長時，除鑽止裂孔外，還需在裂紋部位的內部鉚補一塊與蒙皮材料相同、厚度相等的加強片。
（1）整體壁板的鉚接加強由於厚度較大，止裂孔的直徑加大到3～5mm，裂紋修整到槽寬1～2mm，並沿裂紋外形製出不小於0.2×45°的倒角。
1.3 蒙皮破孔的修理
1.31 蒙皮小破孔的無強度修理蒙皮上的破孔，如果直徑較小，對蒙皮強度影響較小，可採用無強度修理。所謂無強度修理就是不考慮強度，只恢復表面氣動效能的的修理方法。
1.32 破孔的一般修理方案此類破孔德修理通常採用托底平補法，此法首先是將損傷部位切割整齊，然後用補片填補切割孔，用村片托底，通過襯片將補片和蒙皮連成一體。托底平補法的步驟為：
（1）確定切割範圍（2）切割損傷部位（3）製造補片和襯片（4）鑽孔鉚接
1.33 跨構架蒙皮破孔的修理當蒙皮上的破孔跨越構架時，應根據構架的損壞情況，採用不同的修理方法。如果構架沒有損壞，可將襯片做成2塊，其中一塊襯片應搭在構架的彎邊上。
如果構架和蒙皮同時損壞，襯片最好做成一整塊，先將它與蒙皮鉚接，再接補損傷的構架，最後鉚接補片。此外，也可以先接補損傷構架。
1.34 不易施工處蒙皮破孔的修理
飛機上有的部位，如後機身，
可以從蒙皮的內部接近損傷處，故放置
襯片和進行鉚接，都比較容易。
但飛機上也有些部位，
如機翼·尾翼·進氣道等處，
不易從蒙皮的內部接近損傷處，
故放置襯片和鉚接存在困難。
為了克服困難，
有下列方法可行（1）充分利用切割孔
進行施工（2）利用艙口蓋或施工
空進行施工（3）臨時拆卸蒙皮
進行施工（4）採用蓋板法
修理 1.35 雙層蒙皮破孔的修理飛機上的雙層蒙皮，其結構形式主要有：一是內外蒙皮之間鉚有框架;二是內外蒙皮之間鉚有較厚的墊條；三是內外蒙皮重疊和構架鉚接在一起。
因此雙層蒙皮在產生破孔後，應根據雙層蒙皮的結構形式採用不同的修理方法。內部有構架的雙層蒙皮破孔的修理是採用先修外蒙皮後修內蒙皮的方法。內部有墊條的雙層蒙皮破孔德修理是將襯片插入內外蒙皮之間，用埋頭鉚釘將襯片與內外蒙皮鉚接為一體，將兩塊補片分別安裝在內外蒙皮的切口上，用埋頭鉚釘與襯片鉚接。
相互重疊的雙層蒙皮破孔的修理是將內蒙皮上的孔開的小一些，外蒙皮上的孔開的大一些，把內蒙皮當做襯片，將補片直接鉚接在內蒙皮上。
1.36 前緣蒙皮破孔的修理前緣蒙皮破孔的修理方法與破孔的一般修理方法基本相同。但由於前緣是氣動力特別敏感區，對光滑性要求較高，因此修理時具有以下特點：
（1）前緣蒙皮出現破孔後，均要採用托底平補法修理（2）補片和襯片與前緣蒙皮的弧度一致；補片與被修理蒙皮同材料同厚度，襯片與被修理蒙皮同材料，但厚度一般加厚一級到二級；
1.4 蒙皮大範圍損傷的修理蒙皮上密集的彈孔、裂紋或者嚴重的擦傷變形等。對飛機的空氣動力效能和強度影響甚大。
修理時，必須更換部分蒙皮，才能恢復其強度和外形。蒙皮大範圍損傷往往伴隨骨架損傷，為了保持飛機的外形。為了保持飛機外形，修理順序必須是先骨架後蒙皮。
1.41 更換蒙皮的方法施工步驟：切割損傷蒙皮，製作與鉚接襯片，配製新蒙皮，安裝定位和對縫，鉚接新蒙皮。
具體步驟：1 切割損傷蒙皮注意事項： 切割線與構架平行，在轉角處要挫修成圓角，防止應力集中；為增加接縫處的穩定性，切割線要靠近構架，但切割線必須和構架保持一定距離（一般為40～50mm），以便鉚接襯片。
當損傷靠近蒙皮原有的接縫時，應用原接縫進行接補。切割線應盡可能避開鉚釘。切割下的舊蒙皮，不要隨便剪開或損毀，以便作為製作新蒙皮和新蒙皮鑽製鉚孔的參考。
損傷蒙皮切割後，鑽去所有與骨架相連的餓鉚釘，便可將其拆除。
2 製作與鉚接襯片襯片的兩種形式：（1）襯片是乙個整條時：桁條、肋框需要製作下陷，使桁條、肋框和蒙皮之間有乙個間隙，以便襯片從間隙中順利通過。
特點：蒙皮接縫處的穩定性較好，但施工較困難，多用於受力較大的部位。（2）襯片分段時：
襯片應作下陷或彎邊，以便和構架鉚接為一整體。特點：施工較容易，但接縫處的穩定性較差，多用於受力較小的部位。
3 配製新蒙皮並安裝定位與對縫新蒙皮的要求：與原蒙皮的材料、厚度相同。 配製方法：
① 按切割下來的舊蒙皮進行劃線，每邊應留出一定的加工餘量。② 採用測量方法配製等。 新蒙皮的定位方法：
① 劃線法；② 鑽制定位孔法。
4鉚接新蒙皮新蒙皮與襯片鉚接：由於襯片上沒有鉚釘孔，可同時鑽出。
新蒙皮與構架鉚接：由於構架原來已有鉚孔，新蒙皮上的鉚孔必須和構架上的鉚孔一致。
如果蒙皮的損傷部位在飛機容易施工的地方，可將新蒙皮固定於損傷處，根據構架鉚孔從內向外鑽出來確定。如果蒙皮的損傷部位在飛機較難施工的地方，根據蒙皮損傷的程度分別確定：當舊蒙皮損壞不嚴重時，經整形後，舊蒙皮的鉚孔位置沒有變化，可按舊蒙皮的鉚孔來確定。
當舊蒙皮損壞嚴重時：①用劃線的方法確定鉚孔的位置。②用定位釘或定位工具確定鉚孔的位置。
當舊蒙皮損壞嚴重時：
用劃線的方法確定鉚孔的位置。
用定位釘或定位工具確定鉚孔的位置。
將定位釘置於構架鉚孔中，裝上新蒙皮，並輕輕鎚擊，使定位釘在新蒙皮上衝出鉚孔的位置。
對於單曲度的蒙皮：先鉚彎曲中心線附近的一列鉚釘，再依次鉚向蒙皮的一端。然後，再從中心線開始依次鉚向另一端。
對於雙曲度的蒙皮：先從蒙皮的**開始，逐漸鉚向蒙皮的四周。在鉚接每個區域時，應按對稱順序進行。
二飛機鋁合金梁和長桁的修理飛機上的梁有翼梁和機身大樑，翼梁通常由緣條和腹板組成。翼梁緣條和機身大樑、桁條大多是用型材製成的，他們主要承受拉力或壓力：翼梁腹板則有薄板製成，主要承受剪力。
2.1梁緣條和長桁的修理
損傷型別：缺口、裂紋、斷裂等。
缺口的修理：寬度較窄的缺口（一般小於5mm）：（沿構件的截面方向測量）
只需將缺口銼修成光滑的弧形，用砂紙打光後塗上底漆即可。
寬度較寬的缺口：（沿構件的截面方向測量）需把缺口切割整齊，用填片填上缺口，並鉚上加強片。
裂紋的修理：根據裂紋的長短（沿構件截面的方向）採用不同的修理方法。
裂紋長度較小（不大於2mm）時：採用錯修法。
裂紋長度大於2mm，小於構件一邊寬度的2/3時：在裂紋的末端鑽φ2～2.5mm的止裂孔後，用加強片加強。
裂紋長度大於構件一邊寬度的2/3時：在裂紋的末端鑽φ2～2.5mm的止裂孔後，用與構件相同的型材進行加強。
飛機鋁合金結構的修理方法和應用 航空維修課程
飛機鋁合金結構的修理方法和應用 一 飛機鋁合金的結構及特點 1.蒙皮的結構及特點 蒙皮是包圍在機翼骨架外的維形構件，用粘接劑或鉚釘固定於骨架上，形成機翼的氣動力外形。蒙皮除了形成和維持機翼的氣動外形之外，還能夠承受區域性氣動力。早期低速飛機的蒙皮是布質的，而如今飛機的蒙皮多是用硬鋁板材製成的金屬蒙皮...
鋁合金結構材料的研究進展與應用綜述
摘要 鋁合金材料已經成為一種應用很廣泛的金屬結構材料，本文主要綜述了鋁合金材料的特點，鋁合金材料抗腐蝕效能的研究，鋁合金材料在高溫下的效能，鋁合金材料在建築上的應用和為現代汽車製造業帶來的益處。關鍵詞 鋁合金材料 特點 應用 1 緒論 金屬新材料按功能和應用領域可劃分為高效能金屬結構材料和金屬功能材...
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