飞机复合材料修理

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民航飞机复合材料修理

前宫随着当今世界复合材料生产技术的日渐成熟，复合材料制件成本已从上世纪９年代初的１０Ｏｉ０美元／克下降到３０美元／克左右，然其材料成本千０千虽依旧比铝合金要贵，飞机重量大幅度减轻所带来的经济效益远远超过了它的但负面效应。复合材料结构在民用飞机上的用量愈来愈多，围也愈来愈广：范以空中客车Ａ８３０为例，复合材料用量占结构重量的２％８、波音Ｂ８７７占５％目１。前，空客重新启动Ａ５ＸＢ目，了同Ｂ８进行竞争，３０Ｗ项为７７复合材料的用量已达到了５％由于在机身上使用了复合材料，身段数目减少为３生产将采用２，机个，自动铺放技术。现代复合材料与传统金属材料相比，有高的比强度和比模量、随着编具织和铺层工艺的改变复合材料具有商的设计性能、同时复合材料还具有高的抗疲劳性能、抗震性能和破损安全性等优点。然而，空器复合材料结构在航使用的过程中，由于受交变载荷、外来物撞击、雷击及环境条件等因素的作用和影响，会产生各种形式、不同程度的损伤。为了恢复复合材料构件的功能达到航空器营运最低要求，应及时对它实施修理：而相应的维护修理技术极待在专业维修人员中普及和提高。
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飞机复合材料的修理方法—复合材料结构修理准则及修理流程

复合材料结构修理准则
2
修理基本原则
1)满足结构强度稳定，即恢复结构的承裁能力，压剪裁荷下不失稳 2)满足结构刚度要求，包括挠度变形、气弹特性和裁荷分布等 3)满足耐久性要求，包括疲劳、腐蚀、环境影响等诸方面向题 4)要恢复使用功能，如燃油系统密封、雷击防护、隐身功能等 5)修理增重要小，并注意操纵面等动部件的质量平衡要求 6)满足气动光滑性要求，变形变化要小，保证原结构的光滑完整 7)修理时间要少 8)修理成本要低
4
复合材料结构修理流程
5
复合材料结构修理流程
3
永久性修理用材准则
பைடு நூலகம் 结构上原来用什么材料，原则上只能用该材料进行修理芳纶复合材料结构可用E玻璃纤维复合材料进行修理,其补片铺层
的层数应比原结构铺层多一倍修理材料必须与固化温度相适应可选择与原结构用增强材料和树脂基体属同一类型，性能和工艺
在同一水平的材料修理，修理前须得到部件原设计部门的批准。碳纤维复合材料修理，紧固件选用

飞机复合材料的修理方法—复合材料结构修理方法

➢ 缺点：紧固件孔会削弱结构强度并引起应力集中。修理增加的重量较大。
适用范围
在复合材料结构修理中，机械连接修理适用于被修理件较厚且对气动外形要求不高的结构件以及外场快速修理。
根据连接紧固件的种类，机械连接修理可细分为螺接修理和铆接修理。
修理主要考虑因素
01 补片的材料种类及厚度； 02 紧固件种类、数量； 03 紧固件排列方式； 04 正确的制孔工艺； 05 制孔对原结构强度造成的影响； 06 紧固件的装配与密封。
补片材料
• 补片材料可以是金属板或者复合材料预固化层合板。金属板材料一般为钛合金板、不锈钢板或者铝合金板。
• 当铝合金板与碳纤维复合材料连接在一起时，需采取电偶腐蚀防护措施。通常采用在铝合金板与碳纤维结构之间铺一层玻璃纤维布或涂一层密封胶使它们隔开。
气动外形要求
对于飞机气动敏感区域的外部加强修理，一般需要采用埋头紧固件。此时补片必须有足够的厚度，以便安装埋头紧固件。
时，修理材料要与固化温度要匹配
修理方法决定因素
复合材料结构修理是否采用热修理以及采用哪种温度，除了取决于损伤结构原来采用何种固化温度制造外，还要考虑到损伤的程度、结构种类以及修理方法。如果损伤范围较小或者临时性修理，可采用低于原固化温度的固化温度修理。
某机型副翼层合板修理方案
修理工作流程
➢ 封装是抽真空、加热固化前的必要工序。
冷修理
在室温下固化的修理又称为冷修理。冷修理一般应用于受载不大或者次要复合材料构件修理。为了缩短树脂的固化时间，有的时候冷修理也采用加热固化，但通常加热温度不超过150oF。
冷修理一般不用在高应力区和主要结构件的修理上。
热修理
需要在一定温度下加热固化的修理又称为热修理加热温度：200oF～230oF、250oF和350oF 200～230oF温度适用于采用湿铺层料的修理 250oF和350oF两种温度适用于采用预浸料的修理复合材料主要结构一般采用热修理。采用热修理

民用航空器维修执照考试：飞机复合材料结构修理真题一

民用航空器维修执照考试：飞机复合材料结构修理真题一1、单选在蜂窝结构夹芯塞的修理过程中，通过把夹芯塞放在丙酮或MEK溶液中浸泡进行清洁处理，浸泡时间不能超过：（）。

A、10秒C、120秒B、240秒D、6（江南博哥）0秒正确答案：D2、单选在复合材料结构铺层修理中，在修理区表面至少几层附加铺层（）？A、4层B、3层C、2层D、1层正确答案：D3、单选下列四种说法那种正确：（）.A.在复合材料结构中，纤维的拉伸强度和弹性模量均很高B.在复合材料结构中，基体纤维（例如，树脂）的拉伸强度比纤维的拉伸强度高C.复合材料的比强度比铝合金的比强度低D.复合材料的比模量比铝合金的比模量低正确答案：A4、单选航空材料结构件的主要性能指标（）.A、高强度B、比重小C、比强度D、高硬度正确答案：C5、单选下列金属中抵抗腐蚀能力最强的是：（）.A、银B、镁C、铁D、铝正确答案：A6、单选（）材料保持弹性变形的最大应力值称为。

A、弹性模量B、弹性极限C、拉伸强度D、屈服强度7、单选雷击事件造成的外部损伤主要集中于（）.A.机翼所有区域B.机身/大翼C.机体所有区域D.雷达罩/发动机/翼尖正确答案：D8、单选航空复合材料结构的损伤形式多种多样，下面不是其损伤形式的是（）.A.冲击B.裂痕C.鼓包D.屈曲正确答案：B9、单选关于聚合物基复合材料，说法错误的是（）.A.聚合物基复合材料又称为树脂基复合材料B.用得较多的基体有热固性和热塑性树脂两类C.在热固性树脂中，树脂粘合力弱，固化成型复杂D.在热塑性树脂中，树脂加工性能好，易于制成模压复合材料正确答案：C10、单选下列四种说法那种正确：（）.A.民用飞机的机身蒙披采用蜂窝结构B.玻璃纤维复合材料可制作雷达罩或无线电天线罩C.玻璃纤维复合材料对雷达有很强的屏蔽作用D.目前大型民用飞机的主要承力结构采用复合材料结构正确答案：B11、单选胶接修理方法的使用范围很广，下面不属于胶接修理工艺的优点的是（）.A.引起的应力集中小B.对结构增重小C.气动性低D.修理效率高正确答案：C12、单选下列四种说法那种正确：（）.A.民用飞机的雷达罩应用铝合金制造B.芳伦纤维复合材料不能用于制作雷达罩C.玻璃纤维复合材料可以制作雷达罩D.碳纤维复合材料可以制作雷达罩13、单选（）是引起材料发生单位弹性应变时所需要的应力。

飞机复合材料结构修理技术

飞机复合材料结构修理技术1 复合材料在飞机上的应用复合材料是由两种或两种以上的不同材料、不同形状、不同性质的物质复合形成的新型材料。

一般由基体材料和增强材料所组成。

复合材料可经设计，即通过对原材料的选择、各组分分布设计和工艺条件的保证等，使原组分材料优点互补，因而呈现了出色的综合性能。

随着玻璃纤维、凯夫拉、碳纤维等复合材料的发展，并且早期复合材料结构的使用预示着复合材料运用的辉煌。

在飞机上翼尖小翼、雷达罩和尾锥上少量玻璃纤维增强塑料的使用标志着飞机设计上复合材料的重新应用。

从那时起复合材料在这些部件上的成功应用导致在每一种新机型上复合材料应用的增加。

波音747使用了超过10000平方英尺表面的复合材料结构。

在过去几年当中先进复合材料技术运用到诸如大翼面板、地板梁等主要结构上[2]。

显而易见对基本复合材料结构和复合材料结构修理技术的理解对航空企业特别是航空维修企业是多么重要。

2 复合材料结构修理技术飞机复合材料的修理目的是最大限度的恢复飞机结构的完整性和安全性，主要修理的效果如何与多种因素有关，如修理后的强度、耐久性、气动平滑度、重量、工作温度、环境因素等[3]，强度主要考虑恢复结构的刚度、静强度和疲劳强度，因此，为了避免修理中出现意外的错误，必须严格按照一定的操作规程进行，一般的修理程序为：找出损伤区域→评估损伤的程度→损伤应力的评估→修理方案设计→修理结构的准备→补丁的制造→补丁的安装→修理后的无损检测。

当今复合材料修理的主要工艺有以下几种：2.1 复合材料的连接和打孔飞机复合材料不同于其他金属或合金材料，由于自身的特点，在修理时容易出现下列问题[4]：复合材料件装配前的钻孔困难，容易磨损钻具，钻孔附近易出现分层现象；复合材料与金属件连接时，由于电位差较大，容易腐蚀金属件；复合材料装配时易造成损伤等，基于这种种原因，必须对打孔和连接工艺做特殊的处理，才能保证复合材料件的安装和修理后的使用安全。

航空复合材料修补-第一章概论

军机上复合材料的应用近况
机种阵风 JAS39 B-2 F-22 台风国别法国瑞典美国美国英德意西用量 25% 30% 50% 25% 50% 具体应用部位
机翼、垂尾、机身结构的50% 机翼、前翼、垂尾、所有舱门中央翼（身）的40%，外翼中部和侧后部，机翼前缘前中机身蒙皮、部分框、机翼蒙皮和部分梁、垂尾蒙皮、平尾蒙皮和大轴前中机身、机翼、垂尾、前翼，机体表面的80%为复合材料
本章习题
1. 解释复合材料、先进复合材料的定义？
2. 简述复合材料在飞机上应用的发展趋势？
3. 解释湿铺层、预浸料和铺层角的含义？ 4. 简述层合板的特性和铺层设计时的注意事项。 5. 飞机复合材料如何用图样表达？
蜂窝芯的结构形状
六角形蜂窝芯柔性蜂窝芯
过拉伸蜂窝芯
蜂窝芯的结构特性
较强的抗震、抗冲击和耐声抗疲劳性能
第1章飞机复合材料结构的识别
1.2.3 复合材料结构图样表达-铺层图和剖面符号
铺层图
平面图：表示铺层的形状、几何尺寸及公差的视图。剖面图：表示铺层的层次关系，铺层的起止、拼接、几何尺寸及公差的视图。可不按比例绘制。
第1章飞机复合材料结构的识别
1.2.1 复合材料层合板结构-铺层设计参数
总层数铺层设计参数各铺层材料铺层取向
铺层的纤维方向与层合板构件的纵向（基准坐标X）之间的角度复合材料层合板构件制作时，铺层铺设时的先后顺序。
铺层角
铺层顺序
n：零件图号 p：铺层代号 m：铺层序号，从贴膜面起计
剖面符号
第1章飞机复合材料结构的识别
1.2.3 复合材料结构图样表达
复合材料结构图样内包括：铺层编号、铺层取向、铺层图、铺层表、剖面符号和图样附注。图样附注内容：

复合材料结构修理-6.2 复合材料结构修理方法

冷修理
• 在室温下固化的修理又称为冷修理。冷修理应用于受力不大、不重要的复合材料结构修理。有的时候，冷修理也采用加热固化，但通常加热温度不超过１５０F，加热的主要目的是为了缩短树脂的固化时间。注意，冷修理不能用在高应力区和主要结构件的修理上。
热修理
• 非室温固化的加热固化修理又称为热修理。通常加热的温度有２００～２３０F、２５０F和３５０F三种。其中２００～２３０F 温度适用于采用湿铺层料的修理，２５０F 和３５０F两种温度适用于采用预浸料的修理。通常，复合材料主要结构都采用热修理。热修理能够恢复原结构符合适航要求的强度。采用热修理时，修理用的材料要与所取固化的温度相适应。
5.机械连接修理
• 机械连接修理（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌ
是指在损伤结构表面采用螺栓或铆钉固定一外部加强补片，使损伤结构遭到破坏的载荷传递路线得以重新恢复的一种修理方法。机械连接修理一般用于层合板的损伤修理，加强补片与被连接件的结合面常用同时涂胶黏剂胶接。
副翼复合材料层合板修理方案
修理工作流程
4. 胶接连接修理
• 复合材料结构修理多数采用胶接修理，胶接修理适用于薄件或者较薄件的修理。广义的胶接连接修理包括前面所述的铺层修理、注胶和填胶修理等。这里介绍相对狭义的胶接连接修理。胶接连接修理是指对一个构件因损坏断裂成两个部分或者原来胶接连接的构件之间出现脱胶损伤，以特定的连接形式，通过胶粘剂，使之连接成一体，恢复其功能的修理方法。有的情况下，胶接修理还需与机械连接修理一起对损伤实施修理。
第6章飞机复合材料结构修理
6.2 复合材料结构修理方法
修理方法
• • • • 铺层修理注胶与填胶修理胶接修理和机械连接修理

飞机复合材料结构修理总结

飞机复合材料结构修理总结飞机复合材料结构修理是航空维修中的重要工作之一，以下是对飞机复合材料结构修理的总结：1. 仔细评估损伤：在进行复合材料结构修理之前，必须仔细评估损伤的类型、范围和严重程度。

这包括使用适当的检测工具和技术，如超声波探伤或热红外成像，来确定损伤的位置和扩展情况。

2. 选择修复方法：根据损伤的性质和位置，选择适当的修复方法。

修复方法可以包括表面修补、填充修复、层压修复或补强修复等。

选择修复方法时要考虑到结构的强度和刚度要求，以及修理后的重量和性能影响。

3. 准备工作：在进行修理之前，必须对修复区域进行适当的准备工作。

这包括清除损伤区域周围的污垢和残留物，清理表面以确保良好的粘接或结合。

4. 材料选择和制备：选择适当的修复材料，如复合材料补片、粘接剂或填充剂。

材料的选择应考虑到与原材料的兼容性和结构要求的匹配性。

在使用之前，要确保修复材料经过适当的制备，如切割、打磨和涂覆。

5. 修复操作：按照修复方案和操作规程进行修复操作。

这可能涉及到粘接、固化、热处理或压制等步骤。

在操作过程中，要严格控制时间、温度和压力等参数，以确保修复的质量和一致性。

6. 检验和测试：完成修复后，必须进行检验和测试以验证修复的有效性和质量。

这包括使用非破坏性测试方法，如超声波检测或光学显微镜观察，来检查修复区域的完整性和质量。

7. 记录和报告：对修复过程和结果进行记录和报告。

记录包括修复方案、使用的材料和工艺参数，以及检验和测试结果。

这些记录对于后续的维护和审计是必要的。

总而言之，飞机复合材料结构修理需要严格的操作和控制，以确保修复的质量和可靠性。

只有经过合适的评估、选择合适的修复方法、正确准备和操作、进行检验和测试，并记录和报告修复过程，才能有效地修复飞机复合材料结构，并确保飞机的安全和性能。

航空复合材料的损伤与维修

航空复合材料的损伤与维修航空复合材料是航空领域中使用非常广泛的一种材料，它因具有高强度、轻质和耐腐蚀等优点而受到航空制造业的青睐。

航空复合材料在使用过程中很容易受到损害，而且一旦受损，其修复也颇具挑战性。

本文将着重讨论航空复合材料的损伤类型、对修复的影响以及常见的修复方法。

一、航空复合材料的损伤类型航空复合材料的损伤种类相对较多，主要包括以下几种：1. 冲击损伤：机身在高速飞行时容易受到外部物体的撞击，如鸟类、冰雹等，导致复合材料表面的凹陷、开裂或穿孔等损伤。

2. 磨损损伤：机身在飞行中所受到的空气动力学和大气环境的影响，可能导致表面磨损和龟裂。

3. 静载荷损伤：长时间使用或超负荷使用导致的损伤，如疲劳裂纹、层板剥离等。

4. 热损伤：高温环境下，复合材料会因受热膨胀、层板变形而产生损伤，如树脂老化、层板分层等。

5. 化学损伤：如受到化学品腐蚀或大气环境中含有腐蚀性物质而导致的化学损伤。

以上几种损伤类型都可能对飞机的安全性和性能造成影响，因此损伤后需要及时进行修复。

航空复合材料的故障修复工作是非常复杂和技术含量较高的工作。

不同类型的损伤会对修复工作产生不同的影响，主要包括以下几个方面：1. 结构强度影响：部分损伤可能导致结构强度的下降，如果严重损伤未得到修复，可能对飞行安全产生严重风险。

2. 性能和寿命影响：损伤修复质量的好坏会直接影响到复合材料的使用性能和寿命。

3. 修复成本和时间：不同类型的损伤修复所需的成本和时间也会有所不同，一些较为严重的损伤修复可能需要更多的成本和时间。

4. 修复复杂度：不同类型的损伤可能需要不同的修复技术和材料，因此修复的复杂度也会有所不同。

在进行复合材料损伤修复时，需要全面考虑到以上因素，选择合适的修复方法和材料。

对于航空复合材料的损伤修复，其修复方法和材料种类繁多，下面为大家介绍一些常见的修复方法：1. 粘接修复：粘接是一种常用的复合材料修复方法，通常使用环氧树脂等粘合剂将损伤部位补复。

飞机复合材料结构损伤和检测维修方法分析

飞机复合材料结构损伤和检测维修方法分析摘要：随着经济的高速发展，我国民航制造行业已经进入自主研发阶段，航空制造水平持续提升。

在制造飞机的过程中，复合材料的应用极为广泛，应用比例也在不断扩大，这使得其维修工作也越来越重要。

基于此，本文简单讨论飞机复合材料结构常见损伤，深入探讨检测维修方法，具体涉及目视法、敲击法、注射法、涂层法等内容，希望研究内容能够给相关从业人员带来一定启发。

关键词：飞机；复合材料；损伤；检测维修引言：制造飞机所使用的复合材料，具有强度高和比刚度高等特点，能够在一定程度上减轻飞机整体的重量，还拥有破损安全性较高、抗腐蚀等优点。

复合材料在实际使用的过程当中，会出现各种各样的损伤，对其进行维修、检测非常重要，合理的检测维修不仅能够避免出现安全事故，还能满足企业发展需要。

1.飞机复合材料结构常见损伤1.1划伤复合材料结构当中划伤和凿伤是常见的损伤类型，属于线性损伤，需要工作人员对破损的长度和破损深度进行详细的检查，以此来进行有效区分。

其中划伤是因为材料和尖锐物体进行了直接接触，从而造成了一定长度和深度的线性损伤，而划伤相对于划伤来说则更加宽，也可能是相对更深程度的损伤。

1.2刻痕在复合材料结构当中刻痕属于小区域损伤，需要工作人员对损伤处进行仔细检查，从其是否穿透表层来判断是否属于刻痕损伤。

1.3分层分层和脱胶这两种情况相对来说比较相似，需要工作人员检查其复合材料的内部，确定出现损伤的位置来判断属于哪种损伤情况。

其中分层是复合材料的层合板结构当中，各个纤维层之间出现剥离破坏，而脱胶则是复合材料结构当中，蜂窝和纤维层之间出现剥离破坏。

1.4穿孔在损伤问题当中，凹坑和穿孔也是比较相似的损伤情况，需要工作人员对损伤的部位进行检查，确认破坏的深度和穿透复合材料的厚度来区分属于哪种破损情况。

1.5雷击在实际的应用当中，复合材料因受到雷击或者明火从而引起复合材料的烧蚀损伤，对这种损伤问题检查工作比较简单，只需要人工观察材料表面就可以找到损伤的位置和相应的问题。

复合材料的维修

接头形式有两种：斜削式和阶梯式。
补片材料一般为复合材料单向带，铺层结构与
母体相同，固化形式也有两种：预固化和共固化。
2.根据损伤程度和性能要求分为四种类型
（1）临时性修理（暂时性修理）这种修理主要针对许可损伤或有时间限制的许可
损伤进行修理或实施保护性措施。可用结构性材料或
非结构性材料，能满足强度要求，并含有装饰性的目
临时性修理和
永久性修理
临时性修理也叫外厂紧急修理，这种情况切实可
行的办法是采用金属补片机械连接。
永久性修理业叫返厂修理（或内厂修理），一般
在飞机定检时进行，当损伤比较严重时，应将可拆卸的部件送到复合材料维修中心则
所有复合材料结构，特别是易受到损伤的部件，
办法。
第二章修理程序
虽说复合材料的修理分类很多，但其具体修理方法主要就是湿铺贴法和预浸料法（其中有少量的机械法，如铆接、螺接等）其修理的大体程序基本相似。第一节修理程序具有代表性的较全面的修理程序如下：
——材料识别
——标明损伤区域
——切除损伤材料（如蒙皮、蜂窝芯等） ——切口（坡形或台阶形）打磨或去除表面层 ——干燥修理区域 ——清洁修理区域 ——安装新蜂窝芯（如果损坏了） ——固化蜂窝芯（如果损坏了）
“B级过渡性修理”。
（3）永久性修理
该修理能在飞机寿命期限内，恢复并保持飞机结
构完整性（即要求强度也要求耐久性）的修理方法。一般可在飞机“C”检完成，其检查时间和检查间隔与原始部件相同，这种修理也叫“A级损伤允限修理”。（4）更换部件损伤严重，无法用修理来恢复其结构的完整性，即使能修理，但经济不合算，故更换零部件是唯一的
外场条件下这种方法较容易实现，且强度可恢复到

复合材料结构修理-6.2 复合材料结构修理方法汇编

注胶修理示意图
其他应用
• 注胶修理也适用于孔边分层和结构边缘部位的分层、层板的气泡、脱粘等损伤的修理。
修理步骤
（１）采用准确的无损检测技术，确定脱胶或分层位置；
（２）在分层区按一定距离钻若干个树脂注射孔和泄出孔，其深度应恰好到达分层或
脱胶层面；（３）向分层或脱胶区注入树脂，直至从泄
出孔溢出树脂；（４）施加一定压力，加温固化。
胶接方式
• 单搭接 • 双搭接 • 斜接 • 阶梯形搭接
胶接方式
适用范围
• 当被胶接件较薄时，可采用简单的单搭接或双搭接形式。
• 当被胶接件较厚时，单搭接或双搭接存在着较大的偏心力矩，宜采用阶梯搭接或斜接，但工艺复杂，成本高。
胶接破坏模式
（１）被胶接件拉伸（或挤压）破坏（２）胶层剪切破坏（３）剥离破坏
第6章飞机复合材料结构修理
6.2 复合材料结构修理方法
修理方法
• 铺层修理 • 注胶与填胶修理 • 胶接修理和机械 • 连接修理
1.填胶修理
• 填胶修理是将树脂胶或其他填料填充或灌注到损伤区以恢复其结构完整性的一种修理方法。
填充修理示例
适用范围
1. 主要应用于表面划痕、凹坑局部蜂窝芯损伤、蒙皮位置错钻孔、孔尺寸过大等允许损伤的修理和表面密封
（１）拉伸（或挤压）破坏
• 当被胶接件较薄，胶接强度足够时，被胶接件易产生拉伸断裂或者挤压失稳破坏。
（２）胶层破坏。
（３）剥离破坏
• 当被胶接件厚度达到一定程度后，搭接长度与板厚之比又不足够大时，在偏心力矩的作用下，由于复合材料各铺层层间强度低，将在接头端部发生剥离破坏（双搭接也如此）。对于复合材料结构胶接接头来说，这种破坏不像金属胶接接头那样容易在胶层上产生剥离（劈开）破坏，而是层合板在接头端部易产生分层破坏。

DA42NG_飞机复合材料三四级损伤修理流程分析

DA42NG 飞机复合材料三四级损伤修理流程分析卿昕中国民用航空飞行学院四川德阳 618300摘要： DN42NG 飞机由奥地利钻石飞机公司设计制造，机身、机翼、安定面、操纵舵面等结构均为复合材料。

某校大量采购了DN42NG 飞机作为中教机使用。

随着飞机运行量的增加，各分院的DA42NG 飞机已经出现飞机表面漆层甚至复合材料划伤、裂纹、破孔等损伤，并且随着飞机运行量的进一步增加，鸟击、碰撞等外来物撞击带来的损伤以及日常飞行训练造成的损伤也将会继续增加。

因此，针对DA42NG 飞机三四级损伤修理的流程进行分析和研究具有重要意义。

关键词：复合材料打磨飞机三四级损伤铺层固化喷漆中图分类号： V267.4文献标识码： A文章编号： 1672-3791(2024)04-0128-04Analysis of the Process of Repairing the Three-and Four-LevelDamage of the Composite Materials of DA42NG AircraftQING XinCivil Aviation Flight University of China, Deyang, Sichuan Province, 618300 ChinaAbstract: The DN42NG aircraft was designed and manufactured by Diamond Aircraft Corporation in Austria, and its fuselage, wings, stabilizers, control surfaces and other structures were composite materials. A university purchased a large number of DN42NG aircraft as intermediate trainers. With the increase of aircraft operating capacity, DA42NG aircraft in each school has already appeared scratches, cracks, holes and other damage on the surface paint⁃coat and even composite materials of aircraft, and with the further increase of aircraft operating capacity, the damage caused by foreign object impacts such as bird strikes and collisions and routine flight training will continue to in⁃crease, so it is of great significance to analyze and study the process of repairing the three-and four-level damage of DA42NG aircraft.Key Words: Composite material; Grinding; Three-and four-level damage of aircraft; Lamination; Curing; Paint spraying随着我国航空领域的不断发展，复合材料因为其重量轻、比强度高和耐磨损等优点逐渐代替金属成为航空器制造业的新宠，所带来的是燃料消耗的减少和更舒适的驾乘体验，因此其使用量的多少也成为衡量一种飞机先进性与否的重要参考标准。

飞机复合材料的修理方法—复合材料铺层修理的主要工序

3
（4）切割
（4）切割
3
（4）切割
镂铣切割清除损伤
3
（4）切割
清除损伤结构中的水分
3
1.清除损伤结构中的水分
加热方式
电热毯红外加热灯烘箱
3
采用电热毯加热去除水分
真空压力：至少22in-Hg
温度：150-170 oF，升温速率<5oF/min
3
采用加热灯加热去除水分
手工铺层
手工铺层
制作湿铺层
裁剪分离膜
浸渍纤维织布
刮胶制作湿铺层
裁剪湿铺层
07 铺放加热毯。它的尺寸要超出修理区边缘最少2 in。
08 在加热毯中央放置一个热电偶。铺放若干层玻璃纤维表面透气布，用以隔离加热毯和真空袋以防止
09 高温损坏真空袋。透气布的大小必须超出分离膜、加热毯和均压板，并且与加热毯下面的透气布边缘相接触。
10 围绕修理区，在超过修理区域边缘6.0 in位置贴上真空袋封口胶。封口胶的一面和修理结构粘接在一起，另一面和真空袋粘接。
完成固化后，要在保持真空压力下以不超过5F／min的降温率下降到125F或更低，然后解除真空压力并清除封装材料。350F 固化过程如图所示
350F固化过程
清除损伤
2
清除损伤
（1）清洁修理表面（2）根据损伤范围大小和形状，画出待去除损伤的划线（3）贴标示带（4）切割：手工打磨，动力打磨，刀片，镂洗切割（5）检查切口区域，确保所有损伤被去除
加热工具
加热工具可以用红外加热灯或加热毯等。具体操作参考ＳＲＭ手册。
如果用红外加热灯加温，每分钟最高温升率为７F。温度监测可以通过在补片边缘放多个热电偶，以升温最慢的热电偶读数作为固化温度值。

飞机复合材料层合板修理—铺层修理

③ 将准备好的纤维织布平铺在倒有树脂的分离膜上
（2）用树脂浸渍修理层
④ 将剩余树脂均匀地倒涂在纤维布上
⑤ 再把第２张分离膜覆盖到涂了树脂的纤维织布上面
⑥ 用刮板或滚筒在分离膜上刮推，使树脂浸渍进入纤维布中，同时赶走气泡、消除纤维织布的皱纹。树脂不能刮到织布外面去，以免影响树脂和织布的比例。
浸渍纤维织布
• 考虑到树脂在调配时有少量会粘在器皿上，通常还要增加一个 1.05～1.1的系数。
不同纤维布的要求
波音飞机复合材料结构修理培训手册中规定：浸渍玻璃纤维布，树脂总重=玻璃纤维布总重浸渍碳纤维布时，树脂总重为碳纤维布的1.3倍。
调配树脂示例
• 计算出树脂需要的总量后，就可以根据厂家要求的树脂和固化剂的调配比例计算出各自需要的重量。树脂基体Ａ和固化剂Ｂ的调配比例，根据树脂件号不同而不同。
在复合材料结构修理中，原结构密封胶还应与固化温度相匹配。例如，BMS5-95密封胶粘接的部位就不能采用350F固化温度。
铺层前的准备工作
① 确定损伤区域，并按相应步骤去除水分 ② 去除损伤层 ③ 修理区域的准备（清洁） ④ 材料的准备。修理材料保存在冰箱里，制作补片前要从冰箱中取
出后放置达到室温才可以解开包装；根据损伤修理面积估算并剪出所需大小的材料，注意铺层角方向
调配树脂时动作要轻缓，否则将混入过多空气。
树脂调配时会产生大量热量并可能产生有毒气体，要避免被烫伤和吸入有毒气体。
湿铺层修理步骤
（2）用树脂浸渍修理层
① 剪下两片比纤维织布修理片周圈大３in的塑料分离膜。把其中一片平铺在光滑平整的工作台面上，边缘用胶带粘贴，以防移动。
② 把调制好的树脂胶总量的一半均匀地倒在分离膜上。注意，树脂倒洒的范围不要超过待浸渍纤维织布的大小。

飞机复合材料蜂窝板修理—蜂窝夹芯结构件的常见修理方法

施工
硬质合金钻头钻注射孔注射孔直径≤ 3mm,孔间距≤15mm80℃固化1h
蜂窝灌胶修理
三蜂窝夹芯结构件的常见修理方法 3、混合物填充修理法
适合
蒙皮的损伤扩展到蜂窝，去除蜂窝直径 <25mm，平面蒙皮
施工
预固化片
混合物填充修理法
4.损伤蜂窝去除注胶修理
更换蜂窝修理
双面接近贯穿损伤修理
单面接近贯穿损伤修理
边缘损伤修理
边缘损伤修理
孔边损伤修理
孔边损伤修理
孔边损伤修理
蜂窝芯封闭修理
蜂窝夹心板全贯穿损伤修理
双面接近贯穿损伤修理
单面接近贯穿损伤修理
边缘损伤修理边缘损伤ຫໍສະໝຸດ 修理孔边损伤修理
孔边损伤修理
孔边损伤修理
夹芯板常见修理示意图
>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> 主要内容 >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>
第8章飞机复合材料蜂窝夹芯结构的修理
8.1
蜂窝夹芯结构件的修理标准工艺
8.3
8.2
蜂窝夹芯结构件的修理实例
8.4
蜂窝夹芯结构件损伤类型与修理准则

飞机复合材料修理中的固化技术

飞机复合材料修理中的固化技术◎林大威（作者单位：哈尔滨飞机工业集团有限责任公司）复合材料的固化技术是指利用特殊工艺加快预浸料中树脂基体的聚合速度，进而得到密度较高材料的一种方法。

此技术是复合材料粘接修理中不可或缺的技术之一。

飞机复合材料生产与修复时，可使用热固化、微波固化、电子束固化，也可使用紫外光固化技术等，这些固化技术原理不同，也各有优劣，在应用过程中可结合具体的生产与修理状况科学选用。

一、飞机复合材料修理中热固化技术的应用1.热压设备。

热压罐及热压机是目前飞机复合材料修复中常用的设备，利用这些设备进行修复固化具有可靠性强的特点。

但其缺点在于修复时较为耗时，修复费用较大，不仅大型制件修复时易产生一定缺陷，在其他结构修复方面也易出现各类问题。

另外，这种修理方式在实际应用过程中，并不适合被应用在外场的飞机复合材料快速修理当中。

这也可以被看作是飞机复合材料修理技术无法实现稳定可持续发展的主要影响因素之一。

2.热固化剂。

具有分解特性且分解时会产生自由基的化合物便是热固化剂。

其弱键结构特征较为显著，在热能作用下，弱键会逐步断裂，在分解作用下形成自由基。

之后，自由基会与树脂单位分子结合在一起，这便产生了单体自由基。

热固化剂技术的应用，单体链的长度会增加，且链与链之间的关联性会增强，从而会产生化学键，这便可完成固化过程。

二、飞机复合材料修理中微波固化技术的应用1.微波固化技术分析。

微波作用下，温度变化会使复合材料变软与融化，且会产生化学反应。

微波固化有两个重要的因素，一是致热效应，这是指通过微波提升温度，从而使复合材料的内部出现剧烈的反应。

二是非致热效应，是指在微波的辐射场影响下，极性分子及粒子会因洛伦兹作用而出现固化。

其中，致热效应得到了广泛的认同，普遍认为是由于外界电磁场的影响而使复合材料介质有所改变，通过使之内部产生消耗，从而将微波能转化为热能量。

2.微波固化的特点。

与普通热源加热方法的区别在于，微波加热并不是外部向内部的热量传导，而是在介质消耗过程中所产生的体积加热，因此微波加热均匀性良好，且加热速度更快，固化效率高且可控制性均较强。

飞机复合材料维修性设计的主要流程

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