主要內(nèi)容：據(jù)統(tǒng)計,鋁和鋁合金要占一架飛機總重量的70%,而飛機的結(jié)構(gòu)件大部分是由鋁合金材料構(gòu)成。飛機的機體結(jié)構(gòu)通常是由蒙皮和骨架等組成。

蒙皮用來構(gòu)成機翼尾、翼和機身的外形，承受局部空氣動力載荷，以及參與抵抗機翼尾翼、機身、的歪曲變形和扭轉(zhuǎn)變形。

骨架包括總想構(gòu)件和橫向構(gòu)件。縱向構(gòu)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(chǎn)生的拉力和壓力；橫向構(gòu)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，并承受局部的空氣動力。有些加強框、肋還要承受集中載荷。

目前，飛機結(jié)構(gòu)的材料中鋁合金仍然占了很大比重，而鋁合金結(jié)構(gòu)的連接方式仍以鉚接為主。因此，飛機結(jié)構(gòu)修理的主要手段仍然是鉚接。

飛機鋁合金蒙皮的修理分解示意圖 

一 飛機鋁合金蒙皮的修理：

蒙皮用來構(gòu)成機翼、尾翼和機身的外形，承受局部空氣動力載荷，以及參與抵抗機翼、尾翼、機身的彎曲變形和扭轉(zhuǎn)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類型。 

 

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(chǎn)生輕微的鼓動壓坑或劃傷等。 

 

2.蒙皮鼓動的修理 

蒙皮產(chǎn)生鼓動，說明該處蒙皮的剛度不足，因此要采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，可采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(yīng)垂直或平行于桁條，并至少與相鄰的構(gòu)件搭接一端， 根據(jù)蒙皮的形狀和搭接形式將加強型材制出相應(yīng)的下陷或弧度。

蒙皮鼓動的修理辦法圖
 

3.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(nèi)部結(jié)構(gòu)，則不必修理。如果壓坑較淺，范圍較大，用無銳角且表面光滑的榔頭和木頂塊修整。壓坑較深，范圍較小，不易整平時，可在壓坑處鉆直徑為4～5mm孔，用適當?shù)匿摋l打成鉤形，拉起修平， 然后用螺紋空心鉚釘堵孔。也可用螺栓（直徑范圍是5～8mm），要求雙面操作。

 

有的突變小壓坑，若不能鉆孔整形，可將壓坑處打磨光滑，用酒精和丙酮清洗后，用摻有鋁粉的環(huán)氧樹脂或硝基填平壓坑，等干燥后修平并噴涂鋁粉漆。壓坑較深，范圍較大時，可在壓坑處開直徑為10～16mm的施工孔，用鉤子鉤住，錘擊蒙皮四周使其恢復(fù)平整。然后安裝堵蓋鉚釘堵孔。

止裂孔位置的幾種修復(fù)方法示意圖
 

還有的突變小壓坑，若不能鉆孔整形，可將壓坑處打磨光滑，用酒精和丙酮清洗后，用摻有鋁粉的環(huán)氧樹脂或硝基填平壓坑，等干燥后修平并噴涂鋁粉漆。 

 

4.蒙皮劃傷的修理 

飛機蒙皮上出現(xiàn)劃傷后，如果劃傷深度較淺，未超過規(guī)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(yīng)的規(guī)定。如果蒙皮的劃傷深度超過其規(guī)定值，應(yīng)用砂布將劃傷部位打磨成圓滑過渡，避免應(yīng)力集中。打磨后噴涂鋁粉漆，填平損傷部位后噴涂鋁粉漆。如果劃傷過深，除打磨噴涂外，還要在其內(nèi)部卯上一塊加強片。 

 

5.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(yīng)力集中的緣故，繼續(xù)擴展。修理時，應(yīng)根據(jù)裂紋的長短深淺程度和所在位置等情況采用不同的修理方法。 

 

6.鉆止裂孔 

蒙皮上的裂紋較短時（一般小于5mm），可采用鉆止裂孔（直徑通常為1.5～2mm）的方法止裂。鉆止裂孔時，止裂孔的位置非常重要。為了準確地確定止裂孔的位置，鉆孔前，最好借助放大鏡觀察，確定裂紋借端的位置。 

外貼鋁蓋板倒角修復(fù)圖
 

7. 鉚接加強 

蒙皮上的裂紋較長時，除鉆止裂孔外，還需在裂紋部位的內(nèi)部鉚補一塊與蒙皮材料相同、厚度相等的加強片。 

 

整體壁板的鉚接加強 由于厚度較大，止裂孔的直徑加大到3～5mm，裂紋修整到槽寬1～2mm，并沿裂紋外形制出不小于0.2×45°的倒角。w Roman";mso-hansi-font-family:"Times New Roman"'>的施工孔，用鉤子鉤住，錘擊蒙皮四周使其恢復(fù)平整。然后安裝堵蓋鉚釘堵孔。

整體鋁壁板裂紋的修理圖
 

 

8.蒙皮破孔的修理 

蒙皮上的破孔，如果直徑較小，對蒙皮強度影響較小，可采用無強度修理。所謂無強度修理就是不考慮強度，只恢復(fù)表面氣動性能的的修理方法。

 

9.破孔的一般修理方案 

此類破孔的修理通常采用托底平補法，此法首先是將損傷部位切割整齊，然后用補片填補切割孔，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）確定切割范圍（2）切割損傷部位（3）制造補片和襯片（4）鉆孔鉚接

破孔的一般修理方案圖
 

11.跨構(gòu)架蒙皮破孔的修理 

當蒙皮上的破孔跨越構(gòu)架時，應(yīng)根據(jù)構(gòu)架的損壞情況，采用不同的修理方法。如果構(gòu)架沒有損壞，可將襯片做成2塊，其中一塊襯片應(yīng)搭在構(gòu)架的彎邊上。如果構(gòu)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(gòu)架，最后鉚接補片。此外，也可以先接補損傷構(gòu)架。

跨構(gòu)架鋁蒙皮破孔的修理示意圖
 

12.不易施工處蒙皮破孔的修理 

飛機上有的部位，如后機身，可以從蒙皮的內(nèi)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(nèi)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）利用艙口蓋或施工孔進行施工（3）臨時拆卸蒙皮進行施工（4）采用蓋板法修理

不易施工處鋁合金蒙皮破孔的修理圖
 

13.雙層蒙皮破孔的修理 

飛機上的雙層蒙皮，其結(jié)構(gòu)形式主要有：一是內(nèi)外蒙皮之間鉚有框架;二是內(nèi)外蒙皮之間鉚有較厚的墊條；三是內(nèi)外蒙皮重疊和構(gòu)架鉚接在一起。因此雙層蒙皮在產(chǎn)生破孔后，應(yīng)根據(jù)雙層蒙皮的結(jié)構(gòu)形式采用不同的修理方法。

 

內(nèi)部有構(gòu)架的雙層蒙皮破孔的修理是采用先修外蒙皮后修內(nèi)蒙皮的方法。

 

內(nèi)部有墊條的雙層蒙皮破孔德修理是將襯片插入內(nèi)外蒙皮之間，用埋頭鉚釘將襯片與內(nèi)外蒙皮鉚接為一體，將兩塊補片分別安裝在內(nèi)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(nèi)蒙皮上的孔開的小一些，外蒙皮上的孔開的大一些，把內(nèi)蒙皮當做襯片，將補片直接鉚接在內(nèi)蒙皮上。

內(nèi)部有構(gòu)架的雙層蒙皮維修示意圖
 

 

14.更換蒙皮的方法 

施工步驟：切割損傷蒙皮，制作與鉚接襯片，配制新蒙皮，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(gòu)架平行，在轉(zhuǎn)角處要挫修成圓角，防止應(yīng)力集中；為增加接縫處的穩(wěn)定性，切割線要靠近構(gòu)架，但切割線必須和構(gòu)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(yīng)用原接縫進行接補。切割線應(yīng)盡可能避開鉚釘。切割下的舊蒙皮，不要隨便剪開或損毀，以便作為制作新蒙皮和新蒙皮鉆制鉚孔的參考。損傷蒙皮切割后，鉆去所有與骨架相連的鉚釘，便可將其拆除。 

 

2 制作與鉚接襯片 

襯片的兩種形式：

（1）襯片是一個整條時：桁條、肋框需要制作下陷，使桁條、肋框和蒙皮之間有一個間隙，以便襯片從間隙中順利通過。特點：蒙皮接縫處的穩(wěn)定性較好，但施工較困難，多用于受力較大的部位。

（2）襯片分段時：襯片應(yīng)作下陷或彎邊，以便和構(gòu)架鉚接為一整體。特點：施工較容易，但接縫處的穩(wěn)定性較差，多用于受力較小的部位。 

 

3 配制新蒙皮并安裝定位與對縫 

新蒙皮的要求：與原蒙皮的材料、厚度相同。 

配制方法：① 按切割下來的舊蒙皮進行劃線，每邊應(yīng)留出一定的加工余量。② 采用測量方法配制等。

新蒙皮的定位方法：① 劃線法；② 鉆制定位孔法。 

 

4 鉚接新蒙皮 

新蒙皮與襯片鉚接：由于襯片上沒有鉚釘孔，可同時鉆出。 新蒙皮與構(gòu)架鉚接：由于構(gòu)架原來已有鉚孔，新蒙皮上的鉚孔必須和構(gòu)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，可將新蒙皮固定于損傷處，根據(jù)構(gòu)架鉚孔從內(nèi)向外鉆出來確定。如果蒙皮的損傷部位在飛機較難施工的地方，根據(jù)蒙皮損傷的程度分別確定：當舊蒙皮損壞不嚴重時，經(jīng)整形后，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。 

將定位釘置于構(gòu)架鉚孔中，裝上新蒙皮，并輕輕錘擊，使定位釘在新蒙皮上沖出鉚孔的位置。 

 

對于單曲度的蒙皮：先鉚彎曲中心線附近的一列鉚釘，再依次鉚向蒙皮的一端。然后，再從中心線開始依次鉚向另一端。 

 

對于雙曲度的蒙皮：先從蒙皮的中央開始，逐漸鉚向蒙皮的四周。在鉚接每個區(qū)域時，應(yīng)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梁，翼梁通常由緣條和腹板組成。翼梁緣條和機身大梁、桁條大多是用型材制成的，他們主要承受拉力或壓力：翼梁腹板則有薄板制成，主要承受剪力。

 

1.梁緣條和長桁的修理 

損傷類型：缺口、裂紋、斷裂等。

缺口的修理：寬度較窄的缺口（一般小于5mm）：（沿構(gòu)件的截面方向測量），只需將缺口銼修成光滑的弧形，用砂紙打光后涂上底漆即可。

寬度較寬的缺口：（沿構(gòu)件的截面方向測量）需把缺口切割整齊，用填片填上缺口，并鉚上加強片。

 

裂紋的修理：根據(jù)裂紋的長短（沿構(gòu)件截面的方向）采用不同的修理方法。 裂紋長度較?。ú淮笥?mm）時：采用錯修法。

裂紋長度大于2mm，小于構(gòu)件一邊寬度的2/3時：在裂紋的末端鉆φ2～2.5mm的止裂孔后，用加強片加強。

裂紋長度大于構(gòu)件一邊寬度的2/3時：在裂紋的末端鉆φ2～2.5mm的止裂孔后，用與構(gòu)件相同的型材進行加強。

 

斷裂的修理： 

如便于整根取下：采用更換的方法修理，即取下斷裂構(gòu)件，用材料相同、規(guī)格相等的型材，制作新構(gòu)件，按原孔鉚接。 如不便于整根取下：則接補（型材）修理。

 

接補型材的安裝方法：

外側(cè)接補：接補型材安裝在構(gòu)件的外側(cè)。

內(nèi)側(cè)接補：接補型材安裝在構(gòu)件的外側(cè)。

兩側(cè)接補： 接補型材安裝在構(gòu) 件的兩側(cè)。

內(nèi)側(cè)和兩側(cè)接補，應(yīng)將接補型材外棱角倒角，以保證接補型材與構(gòu)件貼合緊密。

兩側(cè)接補，要使兩根接補的型材的端面彼此錯開。外側(cè)接補其接補型材的截面重心和構(gòu)件的截面重心的距離較大，引起受力的變化。

接補型材的安裝方法示意圖
 

2.梁腹板的修理 

腹板由薄板制成，通常用螺栓或鉚釘與緣條連接，承受剪力。腹板可能產(chǎn)生的典型損傷為破孔、裂紋等。修理時，必須根據(jù)腹板損傷的輕重程度，損傷的具體部位，采用不同的修理方法。

 

3.腹板裂紋的修理：裂紋通常出現(xiàn)在工藝孔或緊固件孔邊。修理時：在裂紋端頭鉆止裂孔，用與腹板同材料同厚度的板材加強。

腹板破孔的修理：將腹板上的破孔銼修成光滑的圓孔或橢圓孔。銼修后，在孔的四周涂上油漆防腐。

 

（1）銼修法 

特點:不能恢復(fù)腹板損失的強度 

注意事項：只適應(yīng)修理直徑較小的破孔（φ＜40mm）。銼修的孔的邊緣與其他孔邊緣的距離不宜過小（≥40mm）。銼修的孔的邊緣與腹板緣條的距離不宜過小（≥40mm）。

 

（2）蓋板補法 

將腹板上破孔切割、銼修成規(guī)則形狀后，鉚上一塊與腹板材料相同、厚度相等的蓋板，以彌補腹板損失處的強度。

當破孔靠近一側(cè)緣條時：鉆去腹板損傷處與緣條連接的鉚釘，將蓋板、腹板和緣條三者一起鉚接。

當破孔直徑較大時：上下兩端與緣條連接，中部與腹板鉚接，以增加修理部位的穩(wěn)定性。

破孔直徑較大的修理辦法示意圖
 

腹板切割修理：

腹板上密集的破孔或裂紋時，則需要更換一段新腹板。 

步驟：全部切割腹板的損傷部分。制作一段新腹板（與腹板材料相同、厚度相等的板材）。將新腹板填入切割口，代替已切除的腹板。在接縫處鉚接X形連接片，使新腹板與原腹板連接成一體。

鋁合金腹板切割修理示意圖
 

隔框和翼肋主要用來維持機身、機翼和尾翼的截面形狀，承受和傳遞局部空氣動力載荷或集中載荷。

 

典型損傷：范圍較小的變形、裂紋或破孔，夜可能產(chǎn)生范圍較大的損傷。

修理的要求：恢復(fù)損傷框、肋的外形和強度。 肋、框小范圍損傷時的修理：

 

內(nèi)容：變形的修理、裂紋的修理、破孔的修理斷裂的修理。

 

變形的修理：框、肋的變形多出現(xiàn)在框、肋的腹板上，可采用整形的方法恢復(fù)平整。如果整形后仍有鼓動，可在變形部位鉚接加強片或型材，以提高框、肋的穩(wěn)定性。

 

隔框的受力：作用于隔框的壓力通常沿隔框的徑向。翼肋的受力：作用于翼肋腹板上的剪力通常沿翼肋的高度方向。加強片的安裝方向：材料、厚度與框肋相同，尺寸稍大于變形部位，每排能鉚2排以上的鉚釘。型材的安裝方向：應(yīng)安裝在隔框的徑向，翼肋高度的方向。 裂紋的修理： 框、肋上的裂紋長度＜5mm時：對框、肋的強度削弱不多，修理時可在裂紋端頭鉆直徑1.5～2mm止裂孔后使用。

 

對于在減輕孔、槽口等原切口邊緣處出現(xiàn)的 不大于5mm的裂紋，可將裂紋銼修圓滑，不必加強。 當框、肋上的裂紋長度＞5mm，但未超過框、肋截面高度的1/3時：修理方法:裂紋末端鉆止裂孔。鉚一塊與框、肋材料相同、厚度相等的加強片。加強片的尺寸：保證裂紋每邊鉚13排鉚釘即可。加強片的形狀：根據(jù)裂紋部位的形狀確定。

鋁合金隔框修理示意圖
 

當框、肋上的裂紋長度超過框、肋截面高度的1/3時,使框、肋的強度降低很多，應(yīng)按框肋的斷裂方法修理。

 

破孔的修理：框、肋上產(chǎn)生破孔后，必須根據(jù)破孔在框、肋的不同位置，采用不同的方法。破孔在框、肋腹板的中部，只需將損傷部位銼修整齊，沿破孔四周用兩排鉚釘卯上補片。當破孔損傷擴大到彎邊或靠近彎邊時，將損傷區(qū)切割整齊，并制圓角，根據(jù)切割部分的形狀和大小，用與框和肋同材料同厚度的板材制作一塊帶彎邊的補片和一塊連接片， 與損傷框、肋鉚成一體。 

 

斷裂的修理：隔框、翼肋斷裂后，強度降低較多， 需要進行接補修理。隔框斷裂時，補片的材料和 厚度與原隔框相同;補片的形狀為X形；補片的長 度視隔框的厚度而定。對于厚度在1.2mm以下的 隔框，補片的長度不小于100mm,并用直徑為3.5 的鉚釘鉚接；對于厚度等于或大于1.2mm的隔框 ，補片的長度不小于160mm，用直徑為4mm的 鉚釘鉚接。

肋、框大范圍損傷時的修理： 肋、框損傷范圍較大時，需要更換損傷部分，以恢復(fù)框、肋的外形和強度。更換時通常分四個施工階段，即切割與拆卸框、肋的損傷部分，配制一段新的框、肋，確定新框、肋的安裝位置和進行鉚接。 

切割與拆卸損傷部分：切割與拆卸框、肋的損傷部分，需要注意一下三點；

（1）要盡可能的縮小切割與拆卸的范圍

（2）要便于安裝

（3）防止結(jié)構(gòu)變形

新框安裝前位置圖
 

配制新框、肋：新框、肋一般應(yīng)通過航材部 門按照構(gòu)件在飛機圖上的圖號 領(lǐng)取或籌措。如無法領(lǐng)取或籌措， 可按照損傷框、肋的式樣制 作新框、肋。配制應(yīng)該注意以下3個問題：

 

（1）一般要求新制框、肋材料應(yīng)與損傷框、肋材料相同、厚度相等，根據(jù)需要也可將材料厚度相應(yīng)增加。

 

（2）制作新框、肋前，需要檢查損傷框、肋鉚釘孔處的邊距是否足夠，邊距不夠的地方，在制作新框、肋時應(yīng)放出余量，保證新框、肋在鉚接時有足夠的邊框。

 

（3）制作新框、肋，要求外形準確。

鉚接的新框與原框定位圖
 

鉚接新框的制作方法圖
 

確定新框、肋的安裝位置：新框、肋的安裝位置的確定包括以下內(nèi)容：

1 新框、肋的定位

 

2 新框、肋定位的集中方法 

（1）用為損傷的構(gòu)件來定位 

（2）用測量的方法來定位 

（3）用橫向樣板來定位 

（4）用縱向樣板來定位 

 

3 接頭在隔框上的定位

鉚接新框的定位方法圖
 

新框、肋的鉚接：鉚接新框鉚接前必須試安裝修理部位有關(guān)機件，以校正定位工序的準確性。鉚接新框、肋時有兩個要求：一要保證鉚接強度，二要防止鉚接變形。

 

為了防止鉚接變形，鉚接前需要用施工螺釘或定位銷將隔框、肋臨時固定;鉚接時應(yīng)正確選用鉚接工具，盡量采用直接鉚接法，并按對稱的順序進行鉚接。

防止鉚接變形掛鉛垂線的方法

對斷裂修理圖片的說明： 中間的懸掛支臂是沿整 個翼弦的工字形截面 整體梁。

 

通常對斷裂的修理是采用接補修理的方法，接補方法的要求是：在恢復(fù)構(gòu)件抗拉和抗壓強度的前提下，盡可能的減輕構(gòu)件的重量，并力求施工方便。接補修理的工藝過程，主要包括構(gòu)件損傷部位的切割，接補型材的選擇以及接補型材的鉚接。

 

（1）損傷部位的切割 

切割損傷的構(gòu)件的時，切割應(yīng)超出損傷范圍5mm，并且切割應(yīng)與構(gòu)件垂直；切割后，用銼刀銼平切割縫，并涂刷防銹底漆；若結(jié)構(gòu)中有幾根構(gòu)件同時斷裂，需要事先用托架將損傷部件托住，在進行切割。

 

（2）接補型材的選擇 

接補型材通常選擇與構(gòu)件材料相同、截面積相等的型材.

 

（3）接補型材的安裝 

安裝方法有3種：

接補型材安裝在構(gòu)件的外側(cè) 

接補型材安裝在構(gòu)件的外側(cè)。 

接補型材安裝在構(gòu)件的兩側(cè)。內(nèi)側(cè)和兩側(cè)接補，應(yīng)將接補型材外棱角倒角，以保證接補型材與構(gòu)件貼合緊

 

 

（4）鉆孔鉚接 

為了保證梁緣條和長桁修理后具有應(yīng)有的強度，一般規(guī)定，由于鉆孔使構(gòu)件強度消弱的程度，不得超過構(gòu)件原來的8%~10%。