飞机蒙皮表面划伤验收执行标准研究
飞机蒙皮表面划伤验收执行标准研究
[内容摘要] 蒙皮零件划伤的验收标准和验收方法，检验人员在检测和判定时偏差较大，通过分析检测数据，得出主要原因，设计并制作了检测标准样块，使得测量结果重复性大幅提升，提高蒙皮划伤检测结果的准确性及稳定性。
关键词：蒙皮表面划伤验收标准检测
1引言
在飞机的外表面，构成飞机的气动外形的铝合金薄壁零件一般统称为蒙皮。由于飞机气动外形、表面质量要求严格，蒙皮零件不仅要求强度好、精度高，同时要求具备较高的表面质量，受加工工艺及搬运周转等因素影响，蒙皮零件表面时常产生一定的轻微划伤，影响产品质量[1]。国内外各机型对蒙皮表面划伤均有详细的验收标准，但目前尚无专业的蒙皮划伤检测，检测完全凭借检验人员目视、触摸进行判定，各环节检测人员判定偏差较大，经常存在误判、严判情况的发生。
各个国家的航空企业机型均编制有较为详尽的验收文件，但以波音项目的文件适用性广、针对性强、标准严谨，以下均选用波音文件进行阐述。波音文件D6-9002《包铝外蒙皮的外观控制》中对划伤标准规定为：当手指甲划过瑕疵时能感触到，或包覆层表面损坏可通过触觉感知到时是不可接受的。文件BAC5300-1《金属零件表面和边缘完整性》对触觉检查作了进一步的量化描述，如果瑕疵（不完整性）的深度大于0.001英寸（0.025mm）或高度大于0.001英寸，那么认为是容易探测到的。如果瑕疵的深度和高度都不超过0.001英寸，那么认为是不容易探测到的。
蒙皮零件由蒙皮生产厂交付各使用部门时，因各环节检验人员执行标准的差异，造成蒙皮零件表面质量验收差异，进而造成交付阻滞，通过对蒙皮零件表面划伤进行了统计调查，并利用测量系统分析确定测量是否反映真实流程，并有一致性。试验共收集3位检验员对20个划伤零件的目视及触摸验收结果。采用测量系统分析（MSA）对验收数据进行分析。结果如表1所示：
表1 验收结果统计表
零件
序
号检验员1检验员2检验员3 1
次
2
次
3
次
1
次
2
次
3
次
1
次
2
次
3
次
1O
K
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…………………………
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K
（1）重复性
检验员1的重复性 Repeatability=18/20=90%检验员2的重复性 Repeatability=15/20=75%
检验员3的重复性 Repeatability=17/20=85%
总的重复性 Repeatability=50/60=83%
（2）再现性
=12/20=60%
表1为3为检验员对20个划伤试片用触摸法验收3次得到的数据，OK表示合格，BAD表示不合格，由于不知真值且结果仅有合格/不合格两种选择的离散数据，于是对重复性与再现性分析。通过计算得出每个检验员的重复性以及总的重复性和再现性，通过结果可以看出，总的重复性与再现性都小于90%，说明此测量系统一致性存在问题，需要对此进行原因分析，并完善及改进。
2 原因分析
由于目前的测量系统有问题，数据不能使用，我们利用鱼刺图原因分析法，从人、机、料、法、环、测六个方面进行逐项分析。
图1 鱼刺图
从鱼刺图可以看出，检测方法不一致、无统一标准检测块是影响划伤执行标准差异的重要因素。0.001英寸虽是量化的值，但却是通过检验人员的目视、触摸去执行，如果没有统一的划伤标准去校正，不同的检验人员就会存在判定偏差，造成零件检测结果的不一致。
3改进措施
文件要求的检测标准为0.001英寸，但检验对触摸手感无直观的概念，为了校正检验人员的执行标准，需要制作一个标准的蒙皮零件划伤对比块。标准块的制造应非常准确，采用两种方法制作划伤标准对比块，制作方法如下：
3.1自制划痕
以尺寸为60mm×60mm厚度为1.6mm的包铝合金材料作为基体材料，并制出划痕，挑选出深度/宽度分别为 2.0mm、2.5mm、3.0mm的划伤，作为检验人员验收的标准样块（如图3所示）。由于此标准样块所制划痕底部呈倒三角的形状，采用三爪百分表进行测量，但仍然无法触及到划痕的末端，测量的划伤深度比实际的划伤深度略小，因此用此方法制作的标准样块，准确性偏低。
图3自制划痕标准样块
此标准块精度低，不为大家所接受，未能进行推广应用。
3.2探测设备
目前有各类超声波检测设备、照相检测设备，可以对此类缺陷进行检测，检测精度直接影响检测效率。0.001英寸深度的划伤检测效率较低、需要固定场地、专业人员等。对于产品的验收成本提升较大、且效率较低，因此不适应于现实应用。
3.3模拟划痕
采用一块尺寸为60mm×60mm厚度为1.8mm的镜面蒙皮作为基底材料，将厚度为0.001英寸的两个塞规片进行对缝，对缝间隙为0.001英寸，模拟制作出划伤深度和宽度都为0.001英寸的划痕，将塞规片固定在底板材料上，即为模拟制作的深度为0.001英寸的划痕，如图。
图2 模拟划痕标准样块
此标准样块对划痕深度的模拟采用的是厚度为0.001英寸的英制塞规片，而塞规片作为一种检测量具已经得到了大家的广泛认可，可以确保划痕深度是标准的0.001英寸，用此方法制作的划伤标准样块，具有较高的准确性。3位检验员在使用标准样块对20个划伤零件进行检测，测量系统分析其重复性均在90%以上，达到了检验应用的标准。标准样块使用前后测量系统分析结果，如表2：
表2 使用前后对比表
从表中可以看出使用前后重复性和在现行有了很大程度的提升，因此将标准样块作为划伤的验收依据切实可行。
5、结束语
蒙皮表面对飞机安全影响重大，对飞机蒙皮表面划伤的检测不仅需要详细严格的验收标准，还需要有专业可行的检测方法及标准样块。新方法制作的标准样块，作为检验人员的验收依据，使得蒙皮划伤的检验工作取得了良好的效果，对蒙皮零件划伤的误判率减少了20%。蒙皮零件的交付速率提升了15%。交付用户的蒙皮零件，因表面划伤而产生零件阻滞问题有了显著改善。理论实践证明，模拟制作的标准样块，能为检验人员的验收过程提供可参考依据，具有一定的推广应用价值。
参考文献
[1] 冯振宇，李振兴，杜洪增，增压机身蒙皮划伤的数值模拟 [J]，航空维修与工程，卷（期）号：2017年06期，页码：44-45；
[2] 易荣华，蒙皮划伤对飞机性能和寿命的影响[J]，洪都科技，卷（期）号1995年01期。
(整理)飞机蒙皮划痕检查
飞机蒙皮划痕检查 1 背景 飞机修理过程中，曾发现机身蒙皮拼接处有多处长 125-250mm左右裂纹，裂纹均出现在划痕处。 调查发现，蒙皮拼接处有多处划痕显示，划痕是除胶时使用铲刀或金属利器导致的。飞机大修或重新喷漆前，需要除去蒙皮搭接或对接处的封严胶。除胶时，使用了铲刀、刮刀或其它金属利器，将蒙皮划伤。蒙皮上的划痕在经过一定飞行循环后可能形成裂纹。 飞机蒙皮划痕检查主要对航天器的维护应用包括在倒圆和去除玻璃刮痕后，以及检测出机身、起落架、发动机固定装置上的裂缝后，对飞机蒙皮和风挡的厚度测量。 通过市场调研发现目前主要应用超声波探伤仪对飞机蒙皮进行裂纹检查。 2 市场调研 国内主要从事超声波探伤仪的企业有： 国外主要从事超声波探伤仪的企业有： 国内产品调研 中航工业北京长城计量测试技术研究所 北京长城计量测试技术研究所始建于50年代初，现为中国航空工业集团公司成员单位，是专门从事计量测试技术、计量标准、方法研究和计量器具制造的综合研究所。是中华人民共和国科技成果检测鉴定国家级检测机构、全国振动冲击计量技术委员会秘书单位，是一所具有较强计量测试能力和一定知名度的科研机构。 研究所占地面积为16.7万平方米，建有国内一流的计量测试实验室，设备精良，配套齐全。计量业务有5个计量专业研究室，下设12个校准/测试实验室，覆盖36个分专业；另有1个实验工厂,与英国ACIC公司合资成立了希蒙国际电子有限公司（CIMS）等。具有表面划痕深度仪自主研发知识产权。如图所示：
功能特点： 适用于测量表面划痕、损伤或凹凸深度。该仪器体积小，读数方便，操作简单，可准确地测量表面划痕的深度。适用于对大型部件局部损伤的现场检测。特别适用于飞机蒙皮表面划痕深度的检测。 技术指标： 测量深度范围：0.01～1.00mm 测量宽度范围：0.1～2.0mm 测量准确度：0.01mm（测量范围：0.01mm～0.10mm） 相对测量不确定度：5%（测量范围：0.10mm～1.00mm） 北京美泰科仪检测仪器有限公司 北京美泰科仪检测仪器有限公司，坐落于中关村科技园区，属国家认证的重点高新技术企业。公司在无损检测仪器领域技术领先，生产工艺完善，全线产品均为自主研发，并拥有多项国家专利。 产品型号：MUT500B
RVSM飞机蒙皮表面波纹度的检测
RVSM飞机蒙皮表面波纹度的检测 研究目标： 随着我国航空运输事业的迅速发展,我国实行了缩小垂直间隔（RVSM）标准。RVSM是指飞机飞行的最小垂直距离从2000英尺缩小到1000英尺，使空域容量大大增加。由于RVSM 的核心是精确地控制飞机的飞行高度，因此对于飞机的高度测量有极高的要求。基于全静压系统的飞机高度测量是高度测量系统之一。在高速气流作用下，静压孔外形以及附近蒙皮波纹度的改变会引起蒙皮局部升力或推力的下降，出现干扰气流而造成静压传感数据不准确，导致飞行参数计算失真。如果有一套测试装置在飞机飞行前准确的测量出蒙皮表面的波纹度，对压力测量误差进行及时的补偿，将会大大保证飞机飞行的安全性。因此，本课题通过深层挖掘民用飞机全静压系统的信息，结合钢尺法、卡板法、特征点样条法等目前国内现有的检测方法，以及已有的接触式探针测量仪、非接触式的激光扫描装置等测量工具，建立飞机静压孔附近区域的蒙皮检测系统，为系统所要处理的数据开发一套新型工具。 研究内容： 1.飞机蒙皮检测系统装置的结构： 飞机静压孔区域蒙皮波纹度测量装置总体构成包括支撑系统、测量系统、数据处理显示系统、电源系统、数据传输
系统等部分。测量支撑系统采用可调支撑支腿的形式，主要包括支撑腿、X轴支撑横梁、Y轴支撑横梁，丝杠导轨、手持区域、激光测量系统、驱动电机等。 2.飞机蒙皮检测系统装置的驱动： 根据支撑系统将检测装置固定在飞机蒙皮区域，支撑主梁横跨整个蒙皮区域，驱动电机采用伺服控制电机，电机工作情况由控制中心完成控制，控制中心主要由伺服控制器、控制按钮等部分组成 3.飞机蒙皮检测系统装置的信息处理： 本系统集成了三维摄影测量和激光扫描测量，完成飞机表面信息的采集工作，通过不同位置和方向拍摄一定数量的涵盖待测区域内的所有测量点的数字图片，经过计算机拼接和修正，最终得到所有测量点的点云数据。 4.飞机静压孔蒙皮检测后的补偿处理： 主静压口处一共分为三个区域，外补修理过程中都需要使用斜边比率4：1，且末端厚度最大是0.02英寸的补片，并使用埋头紧固件，其中A区补片长度要大于2.2倍的宽度，B区补片长度要大于一倍的宽度，C区没有要求。齐平修理过程中A区不允许做处理，B、C区需要使用斜率为50:1且距离A区不小于0.2英寸的楔形垫片，仅使用埋头紧固件。 预期成果： 1. 飞机静压孔蒙皮波纹度检测系统一套；
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或收缩，天长日久，油漆层会裂纹，甚至剥落；大气温度变化还容易使水分凝结 在油漆层上，逐渐渗入油漆层。 （三）蒙皮变形 蒙皮变形有鼓胀、下陷和曲皱三种形式。 1.飞行中，蒙皮在局部空气动力（吸力或压力）的作用下，会产生鼓胀或下陷，在正常情况下，这种变形很小，当外力消除后，蒙皮即可恢复原状。但是如 果操纵飞机的动作过猛，使蒙皮受力过大，或者蒙皮由于有机械损伤，固定蒙皮 的铆钉、螺钉松动而使得蒙皮刚度变小时，蒙皮鼓胀或下陷就会加剧，蒙皮的内 应力就有可能增大到超过蒙皮材料的强度极限，从而使蒙皮出现永久变形。维护 工作中如不注意，或不适当地顶压蒙皮，也会使蒙皮下陷或损伤。 2.蒙皮鼓胀或下陷多发生在局部空气动力较大而且蒙皮较簿，或固定蒙皮的 桁条较少的部位，如某型飞机进气道内水平隔框的上下蒙皮、机身后段内蒙皮、 垂直安定面和方向舵两侧蒙皮等。一般可用目视检查并用手按压怀疑的部位来检 查是否有鼓胀或下陷变形，如果蒙皮发软或发出响声，说明蒙皮变形严重，应进 行修理。 3.蒙皮曲皱是指蒙皮产生波纹的变形。当机身、机翼和尾翼受力过大，使蒙 皮的剪应力或压缩应力过大时，蒙皮便易于失去稳定而产生曲皱。蒙皮曲皱通常 用目视检查即可发现。如发现蒙皮曲皱，应进行修理。 蒙皮变形后，破坏了飞机良好的外形，将使飞行阻力增大。对高速飞机来说，机翼蒙皮变形，还会降低机翼的临界M数，使激波提前发生；如果左、右机翼蒙 皮变形不一样，两边机翼出现激波的时机就会有早有晚，激波的强度有强有弱， 使波阻大小不一样，从而使飞机在高速飞行时出现坡度或侧滑故障。 （四）蒙皮铆钉松动 飞行中，蒙皮除承受着局部空气动力（吸力或压力）外，还要与骨架一起承 受弯曲和扭转，这就使蒙皮上的铆钉承受着拉力和剪力，在铆钉杆与铆钉孔之间，铆钉头与埋头铆钉窝之间还会发生挤压，如果铆钉受力过大，使用时间较长，铆
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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。 1.6凹坑 这种损伤问题相对来说比较复杂，其中包括高能冲击、中等能量和低能量。需要工作人员对于损伤部位进行信息采集，通过对数据进行科学分析，以此来确定损伤程度。 2.飞机复合材料结构损伤检测维修方法 2.1飞机复合材料结构损伤检测方法 目前应用到实际的无损检测方法存在十几种，但对于复合材料损伤进行有效检测的方法主要分为以下几种：一是目视法，目视检查法相对来说是目前应用最广泛、直接的检测方法，这一方法是利用内窥镜和放大镜对目标的内部和表面进行合理观测的方法。主要用于设备表面变色、裂纹、划伤、变形断裂等情况的检查，而且在透光玻璃钢材料当中可以更好应用，能够通过透射光对其内部进行仔细检查，从而确定当中存在的某些缺陷。二是敲击法，在胶接结构当中，敲击检测是目前最有效且快捷的检测办法，在蜂窝夹芯结构和胶接结构当中对于外场检
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表1蒙皮主要连接情况 1. 制孔过程现状 3.1蒙皮制孔过程 在定位上蒙皮前，需要在飞机蒙皮组合型架上先将外层较厚度的化铣蒙皮与内层蒙皮组合到一起。目前蒙皮组合时，初孔钻制包含以下工作：1）在蒙皮组合型架上定位好化铣蒙皮和内层蒙皮；2）将内层蒙皮轮廓划在化铣蒙皮上，然后取下内层蒙皮；3）按内层蒙皮轮廓，以及化铣棱线位置在化铣蒙皮上划线。 3.2 普通隔板及梁的划线钻制 由于部件采用密肋结构，每段结构安装几十个普通隔板，因此上、下翼面蒙皮与隔板连接紧固件数量庞大。然而，由于截面为“Z”字形，上下翼面同时带较大弧度，且弯边上还带“下陷”的钣金零件隔板，在零件成形前将导孔制出难以保证最终导孔位置。因此，目前装配时，仍需要对大量的普通隔板进行划线制孔工作。
一种大型飞机蒙皮外形检测工装关键技术研究
一种大型飞机蒙皮外形检测工装关键技术研究 梁国伟 【期刊名称】《《现代机械》》 【年(卷),期】2019(000)005 【总页数】5页(P19-23) 【关键词】蒙皮; 卡板; 定位; 夹紧; 测量模块 【作者】梁国伟 【作者单位】中国商飞上海飞机制造有限公司上海201324 【正文语种】中文 【中图分类】V261.99 0 引言 蒙皮是构成飞机气动外形的关键零件，也是机身结构中重要受力构件[1]，因此蒙 皮零件的制造具有严格的外形尺寸精度要求，外形检测成为蒙皮零件加工过程中不可缺少环节。 飞机蒙皮通常是具有自由曲面外形的薄壁壳体，尺寸大，外形复杂，采取无余量装配方案，四周外形精度要求高，对数控切边成形质量提出了高要求。蒙皮由于自身重力及机加而产生一定变形，在检测其外形是否符合理论外形时，需通过合理的定位夹紧方式来补偿蒙皮零件由于自身重力产生的变形，获得自由状态下的蒙皮外形，为制造协调提供依据。仅以模胎、模线、样板等模拟量为协调依据的传统检测方式
已不能满足具有复杂曲面外形的大型蒙皮零件的完整精确检测；而将产品实物的尺寸形状信息转变为数字量的数字化检测方式虽自动化程度高，但针对具有复杂自由曲面外形的大型蒙皮零件外形检测时，需提取覆盖蒙皮表面轮廓的大量点特征数据，检测结果通过将获取的测量数据与蒙皮的三维理论模型进行逐一对比分析得出，检测时间较长，成本也较高，不符合具有批量要求的飞机蒙皮零件生产的需要。针对现代飞机蒙皮零件在批量投产阶段高精度、低成本、短周期的制造需求，需要设计一种高精度、高效率的专用检验工装来满足蒙皮零件制造需求。 1 传统蒙皮检测工艺 长期以来蒙皮气动外形的准确性是采用零件与模胎贴合间隙的大小来表示，即贴膜度。以模胎作为实体检验工装，蒙皮拉伸成形后，将其放置于拉伸成形模上，采用手动或沙袋加压，凭检验操作人员的经验感觉是否贴膜，利用塞尺对边缘贴膜度进行测量。这种检测方法比较经济直观，但其精度低、长时间使用易磨损、检测时间长，无法满足现代化飞机生产的需要。 2 蒙皮专用检测工装设计关键技术 蒙皮由于自身重力及机加而产生一定变形，在检测其外形是否符合理论外形时，需通过合理的定位夹紧方式来补偿蒙皮零件由于自身重力产生的变形，为制造协调提供依据。在蒙皮专用检验工装中，需设计合理的蒙皮定位夹紧方式，获得蒙皮零件在自由状态下的外形；设置精确的测量单元检测蒙皮四周外形；借助CT切面外形样板检验气动外形，检测结果若超出工程轮廓要求则通过模具进行外形修正校形。 2.1 工装设计需求分析及总体方案 以某型飞机龙骨梁下蒙皮检测工艺需求为例，下蒙皮是龙骨梁结构的重要组成部分之一，其外形尺寸精度直接影响到龙骨梁结构的安全性，检测工装需实现蒙皮型面及四周轮廓完整测量。如图1所示，该蒙皮零件长约6 m，变截面，过渡处圆弧 曲率大，最宽处约1.8 m，厚约4 mm，属于大型薄壁件。
研究飞机结构修理中去除蒙皮边缘损伤
研究飞机结构修理中去除蒙皮边缘损伤 【摘要】人们生活品质逐步提高，无形中对飞机运行安全提出了严格要求， 这就要将飞机结构修理工作放在重要位置。为了保证去除蒙皮边缘损伤修理效果 达到预期要求，就要重点关注深度、半径、划痕长度等细节问题，防止对蒙皮疲 劳品质造成严重影响。本文从飞机蒙皮损伤的主要原因入手，展开阐述，针对飞 机结构修理过程中如何高效去除蒙皮损伤进行全面探讨。 【关键词】飞机结构；蒙皮损伤；飞行循环；裂纹 【引言】飞机安全稳定地飞行离不来飞机蒙皮的支持，这就要保证飞机蒙皮 充分发挥作用，让飞机在实际飞行期间形成较好的气动力。飞机飞行时会将具体 承受到的空气动力，直接传递给机身、机翼、骨架，这样就会使飞机受力情况变 得非常复杂。飞机蒙皮需要与外界物质接触，为了防止产生蒙皮损伤的问题，前 期阶段需要以选用塑性和轻度比较强的材料为主，突出表面光滑特征，保证具备 耐腐蚀性符合标准要求。 1飞机蒙皮受损的主要原因 在修理飞机过程中如果修理人员没能选用针对性的修理工具，就会增大飞机 蒙皮搭接处、边缘处出现损伤和划痕问题的概率。在此种状况下，飞机经过一定 的飞行循环就会形成裂纹。细致分析并总结产生裂纹的机理，可知具体包括：在 非限性有限元分析和数据证明的状况下，可知一些搭接处有相对较高的工作应力；存在划痕搭接位置，高应力荷载异常的发生概率较大；如果是正常的工作载荷下，受到划痕位置上的高应力作用，还会出现结构弯曲问题；划痕处存在过多的损伤，不仅会诱发小裂纹，也会逐步扩展为大裂纹[1]。 2飞机结构修理工作中去除蒙皮损伤的具体方法 2.1修理蒙皮轻微损伤的要点
一是选用针对性方法，做好蒙皮鼓动修理工作。一旦飞机蒙皮上出现鼓动，就要将挖补、整形、加强、更换蒙皮、确定材料垂直方向等多种方法作为保障。在实际搭接型材过程中，需要结合与之相邻的一端蒙皮形状和搭接方式，保证最终确定的下陷程度和弧度具有合理性。二是精准确定蒙皮出现压坑时的修方法。如果飞机蒙皮上出现压坑，就会对蒙皮表面的光滑程度造成严重影响。为了提高问题处理效果，就要对各种情况进行细致分析。如果压坑具有细小特征，分散分布，不会对飞机内部结构的完整性造成影响，可以不进行修理；如果压坑的具体分布面积非常大，需要修理表面光滑的榔头和木顶；如果压坑面积非常小，就会增加修理难度，如需要在出现压坑的位置上，钻取一个孔洞，并将其直径设置为4cm，使用弯钩拉起并要对四周压坑的位置进行锤击，直到恢复原状，之后再使用铆钉进行封口。 2.2修理蒙皮裂纹时的方法 一旦飞机蒙皮上产生裂纹，就会出现降低飞机结构强度的问题，甚至也会在受力之后出现“裂纹面积逐步扩大”的现象。为了保证裂纹修补工作效率和质量符合要求，就要选用钻止裂孔和铆接加强方法。 飞机蒙皮上的裂纹比较短，就要以使用钻止裂孔方法为主，并且实际操作过程中应谨慎地选取止裂孔。一旦发现孔的位置没有钻在尖端，就会出现无法消除裂孔应力场异性。如果止裂孔处在裂纹中间，前缘位置被忽略，极易在钻孔期间出现新的裂纹，无形中就会使飞机蒙皮出现受到二次损伤[2]。钻孔位置如果非常靠近前缘部位，将无法精准确定裂孔的发展方向，并且也会出现裂纹扩扎到另外一侧的现象，难以达到止裂的目的。面对这种情况，非常关键的一项工作是精准找到钻孔位置，既要对裂纹的扩展情况进行抑制，也要做好应力场的奇异性消除工作。 如果飞机蒙皮上的裂纹比较长，并且非常深，如果损伤处理人员只是单一地应用钻孔止裂方法，就会出现只能将裂纹尖端位置应力场奇异性消除的现象，而在止裂孔的位置上还会存在较强的应力作用。这样止裂孔受到交变荷载的影响，就会出现裂纹继续扩大的现象。基于此，在飞机蒙皮裂纹非常长的状况下，需要在有裂纹的位置上，加补一块原蒙材质和理化性质相同的加强片。除此之外，飞
飞机蒙皮损伤维修方案
飞机蒙皮损伤维修方案 一、飞机蒙皮的结构及特点 蒙皮是包围在机翼骨架外的维形构件，用粘接剂或铆钉固定于骨架上，形成机翼的气动力外形。蒙皮除了形成和维持机翼的气动外形之外，还能够承受局部气动力。早期低速飞机的蒙皮是布质的，而如今飞机的蒙皮多是用硬铝板材制成的金属蒙皮。 二、飞机蒙皮的损伤和维修 2.1 蒙皮的损伤和后果 蒙皮的常见损伤：划伤、变形、裂纹和破孔等。 蒙皮损伤的后果： ➢破坏了飞机的良好气动性能 ➢使损伤部位的蒙皮强度降低，承载能力下降 ➢危及飞行安全。 2.1.1蒙皮轻微损伤的修理 蒙皮轻微损伤： 蒙皮某些部位产生轻微的鼓动、压坑或划伤等。 ①蒙皮鼓动的修理 ➢主要采用整形加强 ➢挖补 ➢更换蒙皮 ➢加强型材（或盒型材）的方向应垂直或平行于桁条，并至少与相邻的构件搭接一端 ➢根据蒙皮的形状和搭接形式将加强型材制出相应的下陷或弧度
②蒙皮压坑的修理 蒙皮上的压坑，主要是破坏了蒙皮的光滑表面。 ➢压坑微小，分布分散、且未破坏内部结构，则不必修理。 ➢压坑较浅，范围较大，用无锐角且表面光滑的榔头和木顶块修整。 ➢压坑较深，范围较小，不易整平时，可在压坑处钻直径为4～5mm 孔，用适当的钢条打成钩形，拉起修平，然后用螺纹空心铆钉堵孔。 压坑较深，范围较大时，可在压坑处开直径为10～16mm的施工孔，用钩子钩住，锤击蒙皮四周使其恢复平整。然后安装堵盖铆钉堵孔。
当蒙皮压坑较深，且出现棱角时，可局部退火后，从棱角线周围逐步向棱角线整形收缩。为防止棱角线扩大和整形中出现大裂纹，在两端预先钻2mm止裂孔，并打光孔边。整形至基本符合外形后，在棱角线上切口，细加工整形，直到达到规定的外形，然后在切口背面铆补加强片。 2.1.2蒙皮裂纹的修理 钻止裂孔 蒙皮上的裂纹较短时（一般小于5mm），可采用钻止裂孔（直径通常为1.5～2mm）的方法止裂。
飞机结构修理中去除蒙皮边缘损伤的研究
飞机结构修理中去除蒙皮边缘损伤的研究 摘要：飞机蒙皮起着传递应力维护气动外形等重要作用，因此做好飞机蒙皮修 理工作非常重要，其能够保障飞机安全和任务正常执行，特蒙皮维修也是越来越 受到重视。在飞机结构修理去除蒙皮边缘疲劳裂纹时，去除深度和半径对蒙皮的 疲劳品质有很大的影响。 关键词：结构修理；疲劳裂纹；允许损伤 飞机蒙皮以其特有的外形结构来维持飞机的飞行，其主要作用是在飞行中形 成良好的气动力。飞机在飞行过程中又将承受到的空气动力传递给机身、机翼和 骨架，受力情况非常复杂。由于飞机的蒙皮需要与空气等外界物质直接相接触， 所以对飞机蒙皮的材料性能要求非常高，如塑性和强度，且材质表面要十分光滑，具有较强的耐腐蚀性。 一、飞机损伤分类 1.按损伤的程度分为：（1）可允许损伤：是指不需要做任何修理或仅做简单 修理的损伤。（2）可修理损伤：某些比较严重或必须进行修理的损伤。（3）不 可修理损伤：对于严重损伤，已不能修复或者在经济上不适于再修理的损伤件， 需要局部或整体更换，以达到排除故障的目的，这种损伤称为不可修理损伤。例如：发动机吊架中的控制钢索，维修手册规定允许有一根断丝，当300mm内有 二根断丝或全长上有超过3根断丝时，必须更换；对锈蚀的钢索，在磨损区域有 线磨损截面达到40％时则必须更换。铝合金管不允许有开裂，或超过壁厚10％ 的擦伤和刻痕，否则必须更换，这些就是不可修理损伤。如果擦伤和刻痕不超过 壁厚的10％，而且不在弯曲处，则可以修理，这种损伤属于可修理损伤。 2.按照损伤的原因分为：（1）非正常使用造成的损伤：飞机在飞行和起飞、 着陆过程中，由于各种原因，使飞机承受过大的使用载荷，常常会造成结构损伤；当遇到意外撞击、鸟击或雷击时，将造成机翼前缘、机头、风档及发动机进气道 等部位的局部损伤；当重着陆或粗暴着陆时，飞机的垂直惯性力过大，将造成起 落架及其附近结构的损伤；飞机及发动机的操作失当：例如在超过襟翼放下限速 时放下襟翼，将造成襟翼及操纵机构的过载而导致损伤；（2）非正常维护行为 所造成的损伤：飞机在停机或维护过程中，由于非正常维护行为或其它原因也会 造成飞机结构的损伤(刮伤、划伤及撞伤等)；（3）正常使用中的损伤：这种损伤 通常包括疲劳损伤、腐蚀损伤、摩擦磨损损伤及紧固件松动损伤；由交变载荷所 造成的疲劳损伤是飞机结构和发动机的常见损伤；水银以及人的排泄物等对飞机 结构的腐蚀等，特别是超高强度铝合金零件，对腐蚀比较敏感，容易出现问题； 发动机及附件中运动部件的摩擦磨损是运动部件损伤失效的主要形式(微动腐蚀/ 磨损)。过度磨损使运动间隙增加、机构的性能变坏并引起非正常振动和冲击，使损伤进一步扩大，飞机结构件之间的相对摩擦，也会造成磨损，甚至导致磨损疲 劳裂纹。腐蚀敏感区通常包括废气尾迹区、电瓶舱间、机身舱底、起落架、轮舱 和外表蒙皮等。飞机结构件之间通常采用铆钉或螺钉(或螺栓)连接在一起，这些 紧固件长期处在交变载荷、腐蚀以及振动环境下，可能产生松动损伤。 二、对飞机结构修理中去除蒙皮损伤的方法和措施 蒙皮边缘的常见损伤有划伤、变形、裂纹和破孔等。 1.蒙皮轻微损伤的修理。（1）蒙皮出现鼓动的修理方法。蒙皮上出现鼓动时 应该采用的方法包括整形、挖补、加强、更换蒙皮和材料垂直方向的确定，型材 在搭接时要根据与之相邻的一端蒙皮的形状和搭接方式来确定下陷的程度或是弧
飞机蒙皮修理
飞机外部蒙皮的修理与维护 1.1关于蒙皮的概述 目录 工作条件及性能要求 材料 工艺流程 热处理工艺 飞机蒙皮是维持飞机外形，使之具有很好的空气动力特性的一层铝合金。 工作条件及性能要求 飞机蒙皮的作用是维持飞机外形，使之具有很好的空气动力特性。蒙 皮承受空气动力作用后将作用力传递到相连的机身机翼骨架上，受力复杂，加之蒙皮直接与外界接触，所以不仅要求蒙皮材料强度高、塑性好，还要 求表面光滑，有较高的抗蚀能力。 材料 一般选择 LY12 技术要求：σb =390~410MPa，σ0.2 =255~265MPa，δ5 ≥15％。 工艺流程 轧板→退火→清理→固溶处理→拉伸成型→时效→机械加工→表面处理。 热处理工艺 495~503℃，0.4h 水冷，室温96h 以上。 民用飞机蒙皮腐蚀研究王在俊（中国民航飞行学院民航飞行技术与飞行安全科研基地四川广汉６１８３０７）摘要：统计民用飞机蒙皮油漆涂层和基体材料腐蚀的种类，分析其腐蚀机理。提出飞机蒙皮腐蚀过程为：表面油漆涂层的老化破坏，环境中的腐蚀介质渗透铝合金表面的氧化膜层到达基体材料，然后基体材料出现点腐蚀坑，再进一步发展为其它腐坑. ｌ概述飞机蒙皮受到面漆＋底漆＋阳极氧化层的保护具有良好的保护 效果，不易产生腐蚀。但随着服役时间的增加，飞机蒙皮上发现不同程度的腐
蚀。本文对民用飞机蒙皮腐蚀形式进行统计并分析其产生机理。２油漆层２．１失效形式蒙皮表面的油漆层受到光照、温度、湿度、活性阴离子等多因素影响，造成了蒙皮表面有机涂层的老化、龟裂、局部脱落等现象，图ｌ所示。（ａ）涂层表面鼓泡呻国民航飞行学院科研基金资助项目（Ｊ２００８４６，Ｊ２００９４４）（ｂ）涂层表面残留盐粒（ｃ）部分脱落的涂层表面 飞机蒙皮修理补片对气动特性的影响分析 众所周知,在现代战争中,飞机战伤抢修,是弥补航空兵部队战争损耗、补充战斗实力和保持持续作战能力最直接、最有效、最经济的途径[1],是战斗力“倍增器”,因而也是现代高技术条件下局部战争中的一个重要研究课题。飞机战伤抢修涉及到许多方面,以飞机蒙皮的抢修为例,在战伤抢修中,具有一定厚度、面积及几何形状的修理补片,势必改变飞机局部外形,从而对飞机气动特性产生影响,因此必须对其影响程度,事先进行理论的量化分析计算,以便给战伤抢修规范的制定、战时修补工艺及飞机战伤抢修后的实际飞行,提供直接而科学的参考依据,提高维修保障性、安全可靠性、快速机动性和战斗效能,取得事半功倍的效果。正是基于这些考虑,本文以某型战斗机为例,计算分析了飞机机翼蒙皮战伤修理后,修理补片对飞机气动特性和气动载荷的影响问题。 飞机蒙皮表面处理新技术 海军航空工程学院青岛分院徐丽陈跃良郁大照摘要介绍了飞机蒙皮常用的表面处理方法，概述了铝合金微弧氧化技术生成的陶瓷层的耐磨、耐蚀、强度、疲劳性能等，微弧氧化处理的陶瓷层具有优良特性，为微弧氧化技术推广到飞机蒙皮的表面处理上奠定了基础。关键词表面处理新技术微弧氧化静载特性疲劳特性飞机蒙皮 1 引言铝在自然界中分布极广，几乎占地壳中全部金属含量的三分之一[1]。它具有比重轻、易加工、导电导热性好、抗腐蚀能力强等特点，因此，铝及其合金在现代工业和航空工业中得到了广泛的应用。飞机、导弹、宇宙火箭及人造卫星均使用大量的铝及其合金，导弹的用铝
飞机外部蒙皮修理及维护
/西安航空职业技术学院 毕业设计（论文） 论文题目：飞机外部蒙皮变形及其预防和修理 _________ 西安航空职业技术学院制 20011年12月10日
＞西安航空职业技术学院毕业设计 （论文）任务书 题目飞机外部蒙皮变形及其预防和修理 任务与要求： 西安航空职业技术学院制 2011年12月10日
毕业设计（论文）进度计划表
飞机外部蒙皮变形及其预防和修理 【摘 本论文主要阐述了飞机外部蒙皮变形及其预防和修理方法。要】 关键词:
1概述 装备的维护和修理统称为维修，维修是使装备保持和恢复规定状态所采取的全部措施和活动。在实际工作中，修理和维护一般不能完全分开，在装备维护时，可能要进行某些必要的修理，而在对装备修理时，又往往要进行一定的维护。 飞机是典型的航空装备。飞机的修理，是指对使用到规定时限或出现损伤的飞机所进行的恢复其规定技术状态的各种技术活动，有时又叫修复。主要包括飞 机及其发动机、机体、机载设备的修理。飞机修理属于航空维修的范畴，飞机修理工作是航空机务工作的重要组成部分。本论文主要讨论飞机机体中的损伤和修理的方法。 在现代化发展的条件下，为提高装备的效能和生存力，必须使大量的损伤装备能够在战场上得到修复，抢修性已成为装备的重要特性，并纳入到装备的设计、使用、维修的全寿命管理之中，历史经验表明，飞机损伤抢修是保持航空部队持续生存能力最直接、最有效、最经济的途径，是加快航空发展的“倍增器” 。 飞机作为航空运输的主要载体，飞机的修理就显得非常的重要。现代飞机广泛应用了金属蒙皮。金属蒙皮不禁能承受局部空气动力（吸力或压力）而且能承受扭矩和弯矩。蒙皮的主要功用是构成飞机的外形，保持飞机的良好气动性能以及承受和传递载荷。飞机在飞行训练中，由于过载或非正常使用、维护等原因，可能使飞机蒙皮产生变形、裂纹或破空等损伤。飞机蒙皮损伤后，不仅破坏了飞机的良好气动外形，影响飞机性能，而且还会使损伤部位的蒙皮强度降低，危及飞行安全。因此要及时修理飞机蒙皮上出现的各类损伤。 2飞机蒙皮的类型 飞机上使用的铝合金蒙皮主要有单板蒙皮和整体壁板两种。其材料主要有LY12、LC4和LC9铝合金等。单板蒙皮根据其厚度不同又分为薄板蒙皮和整体厚蒙皮两种。如果按照形状分类，单板蒙皮还可分为：平板蒙皮、局部单曲度蒙皮、双曲度蒙皮和复杂形蒙皮等（见图2-1 ）。 整体壁板通常由腹板、筋条、孔及其周边加强凸台、搭接边等四部分组成，如图2-2所示。按筋条在腹板面上的分布特点分类，整体壁板可分为平行筋条类、网格筋条类、平行放射筋条类和点辐射筋条类五种。各种类型的平面形状见图2-3.整体壁板的搭接主要有内搭接、外搭接和内、外搭接三种形式，各种形式的搭接边形状如图2-4所示。 飞机整体壁板蒙皮通常是在厚板的基础上，采用机加、化铣、轧制、挤压展平或锻造等方法加工而成的。由于其强度储备较大，通常情况下不易出现损伤。如果产生损伤，往往是采用更换或局部贴补的方法进行修理。因此，对整体壁板的修理不做详细介绍，而主要介绍单板蒙皮的各种损伤修理。
飞机蒙皮检测机器人曲率自适应姿态控制策略研究
飞机蒙皮检测机器人曲率自适应姿态控制策略研究 飞机蒙皮在使用过程中会遭受各种不同的压力和温度，需要进行定期的检测和维护。 传统的检测方式都是人工进行，耗费时间和费用较高，同时也存在一定的安全风险。因此，研发一种机器人来实现飞机蒙皮的检测和维护就变得尤为重要。 对于飞机蒙皮检测机器人，其中一个关键的问题就是机器人在移动中需要保持一个稳 定的姿态，以确保能够准确地检测到蒙皮表面的缺陷和问题。因此，需要研究一种曲率自 适应姿态控制策略来实现机器人的稳定运动。 该控制策略的核心思想是通过监测机器人的曲率变化来调整机器人的姿态，以保持其 稳定性。具体的流程如下： 首先，机器人需要提前获取到蒙皮表面的曲率数据。这可以通过采用一些传感器或者 摄像头等设备来实现。在实际实践中，也可以直接采取数据采集车对表面进行数据采集， 然后传给机器人进行姿态控制。 接下来，机器人可以根据蒙皮表面的曲率数据来调整自身姿态。具体来说，若机器人 检测到蒙皮表面存在较大的曲率变化，则应该加大自身稳定性控制的力度。相反，如果曲 率较小，则需要减小稳定性控制的力度。这样，机器人可以实现对于不同曲率区域的自适 应姿态控制。 该控制策略的理论成果已经得到不少的验证，同时实践中也得到了广泛的应用。在飞 机蒙皮检测机器人的设计和研发中，根据该控制策略建立的算法可以准确地保障机器人运 动的稳定性，同时可以加快蒙皮检测的速度，节约时间和人力成本。此外，该策略在其他 机器人操作领域也有着广泛的应用前景。 总之，随着机器人技术的不断发展，机器人在工业和生产领域中的应用也越来越广泛。而针对不同的应用领域，我们也需要不断研发新的算法和控制策略来实现机器人的高效稳 定运动，为现代化制造业的发展注入新的生机和动力。
飞机蒙皮零件三维光学测量技术条件分析
飞机蒙皮零件三维光学测量技术条件分析 1.飞机蒙片零件三维光学检测内容 针对于一般机械零件的检测工作而言，通常情况下都是参考国家标准化组织为产品开发全过程构建的产品结合技术规范系列标准，其中对零件的公差定义、标注、基准参考体系等都进行了规定。飞机蒙皮身为一种带有自由曲面的钣金件，不仅零件形状较为复杂，并且还容易变形。结合当前我国飞机蒙片零件检测工作的开展情况来看，检测内容包含有曲面外缘型值公差、周边外形尺寸公差、表面质量要求等，除了曲面外缘型值公差、单曲面蒙皮的百分比连线波纹度、周边外形尺寸公差这三项之外，其余零件部分的检测工作需要采取其他方法进行。 在当前我国检测技术与公差技术不断发展的今天，在相关工程项目中越来越多的企业开始通过形状、位置公差等综合公差来代替尺寸公差。 2.测量方法与技术条件 本文主要内容探究了光学扫描、摄影测量两种测量方法，这两种测量方法都是三维光学中最典型的测量方法，从测量准备到零件放置、外形测量等方面探究了有关技术条件。 2.1测量方法 无论是光学扫描还是摄影测量，这两种测量技术都可以应用于测量复杂曲面表面数据。在应用光学扫描技术开展相关工作时，适合采集零件表面的大量点云数据，对于较为复杂的蒙片零件，在测量过程中需要多次变换角度进行测量，然后将所谓测量数据进行拼接。测量人员需要注意的是数据拼合的过程中会存在一定累积误差。在应用摄影测量技术开展蒙片测量工作时，需要采集蒙片零件表面的粘贴记点，一般情况下蒙片表面的数据点密度十分稀疏，但是优点是所有测量数据没有累积误差。在对蒙皮零件
的周边导孔以及周边线开展测量工作时，可以应用视觉适配器、手持测量笔对蒙皮零件进行测量。 2.2测量前准备 在应用光学测量法对蒙片零件表面进行测量时，对于零件表面的光学也有一定要求，对于存在高度反光或者本身颜色为黑色的蒙皮零件，需要在其表面均匀涂抹一些显影剂，随后再开展测量工作。 光学扫描技术与摄影测量技术开展三维光学测量工作时，首先要在蒙片零件表面粘贴一些标记点，直接粘贴在零件表面即可。在应用摄影测量技术开展相关工作时要注意，无论是数据点过密还是数据点过于稀疏，最终都会导致蒙片零件的曲面难以描述，基于此，工作人员要注意，蒙片表面的标记点间距不能过大。根据相关调查研究显示，已经存在检测经验的发达国家航空企业，在有关检测文件中对球面进行测量时，至少要求每10°便要分布一个测量点。 2.3蒙皮零件放置 飞机蒙皮零件本身薄壁且尺寸大，因此容易在外力作用下发生变形现象，基于此，在测量工作中要对飞机蒙骗零件进行支撑。部分蒙片零件的公差要求一般情况下是会在外载加力的情况下给出的，因此有关蒙片零件应用也在加载外力的情况下对相关零件进行测量。 在开展数字化测量工作时，需要将飞机蒙皮零件进行合理放置，以免在外力等因素的影响下，导致蒙片变形、损坏。常见的蒙片零件放置方式有自由状态、模胎支撑以及模胎支撑加外力三种。具体情况如下图所示。 2.4蒙皮零件外形测量 2.4.1表面测量 在对飞机蒙皮表面开展测量工作时，可以应用光学扫描测量方法或者摄影测量方法进行，也可以采用两种综合设备进行测量。