机身蒙皮的常见缺陷

aureate · 发表于 2011-7-5 17:35:02

一、前言
机身蒙皮紧固件的松动会出现“扩散”现象，降低蒙皮疲劳寿命并危及飞行安全。根据紧固件松动典型特征及时作出准确判断并修复，是有效避免飞机长时间非计划停场修理的主要手段。
二、概述
机身蒙皮、长桁及隔框等通过紧固件连接，使机身增压载荷、尾部操纵载荷以及其它载荷在机身结构元件中自身平衡或者传递。蒙皮局部过载、蒙皮/加强板粘接面腐蚀/分层、紧固件安装不当或者意外损伤（例如雷击）等原因，都可能导致机身蒙皮紧固件松动。
紧固件松动后如果不及时修复，相邻紧固件将逐渐松动，即出现“扩散”现象。紧固件松动数量达到临界值后，整张蒙皮、甚至整个区域的紧固件将在短时间内全部松动，直接危及飞行安全。如图

紧固件松动破坏了机身蒙皮结构原始载荷传递通路，导致机身长桁/隔框载荷降低、蒙皮载荷上升，使蒙皮环向对接带（BUTT JOINT）、纵向对接带（LAP JOINT）、蒙皮开口等疲劳敏感区域更容易产生疲劳裂纹，大大降低了机身蒙皮的疲劳寿命。
三、紧固件松动典型特征
紧固件松动指紧固件孔壁塑性变形过大、导致紧固件杆与紧固件孔壁存在较大间隙。机身蒙皮紧固件松动具有以下典型特征。如图

1、漆层沿紧固件头部周缘破裂
紧固件松动导致漆层沿紧固件头部周缘破裂主要有两方面原因：一方面，紧固件与孔壁存在较大间隙，紧固件受载后将出现较大相对位移，容易使机身蒙皮漆层沿紧固件头部周缘破裂；另一方面，由于紧固件与孔壁之间存在较大间隙，漆层将直接承受增压载荷，使漆层沿紧固件头部周缘破裂。
2、紧固件头部周缘有黑色异物呈“外翻”状积聚
松动的紧固件头部漆层破裂后，机身增压后会导致紧固件头部周缘漏气。机身内部气流向外部渗漏时，将夹带、挤压出机身蒙皮内表面积聚的脏污并沿着紧固件头部边缘向两边积聚（为明显的“外翻”状）。如果紧固件漏气严重，还将在紧固件头部后方形成黑色尾迹（俗称“黑尾巴”）。
3、紧固件及孔壁表面脏污
正常情况下，紧固件孔壁应该是干净、呈金属光泽的。松动的紧固件出现漏气后，由于机身内部脏污沿紧固件孔壁与紧固件杆之间间隙被挤压到机身外部，紧固件以及紧固件孔壁表面上将会黏附、积聚一些异物，如图

四、紧固件松动与机身蒙皮其它常见缺陷的区别
机身蒙皮紧固件其它缺陷，如雷击烧蚀、埋头窝深度不合格或者紧固件头部掉漆等外部特征与紧固件松动比较相似。以下为紧固件松动与机身蒙皮其它常见缺陷外部特征的区别：
1、雷击
机身蒙皮紧固件头部缺陷（如毛刺、豁口等）易于成为雷击的放电点，从而在紧固件头部形成明显的烧蚀点。如图

与紧固件松动相比，紧固件雷击损伤具有以下特征：
l 紧固件头部损伤为局部烧蚀
l 紧固件头部漆层无破裂
l 头部烧蚀的紧固件一般有多个，且沿机身纵向呈直线分布
2、紧固件埋头窝深度不合格
机身蒙皮紧固件埋头窝过浅或者过深，都会导致紧固件安装后头部与机身蒙皮不平齐。这样，机身外部气流将在紧固件头部形成涡流，从而使气流中夹带的异物在紧固件头部积聚。如图

与紧固件松动相比，埋头窝深度不合格具有以下特征：
l 紧固件头部与蒙皮表面不平齐，有明显的台阶
l 紧固件头部漆层无破裂
l 紧固件头部周缘黑色异物为 “沉淀”状而非“外翻”状
3、紧固件头部掉漆
漆层与机身蒙皮相比存在较大的弹性应变差。如果机身蒙皮漆层过厚，或者蒙皮表面处理不合格导致漆层粘结力差，都可能使蒙皮受载后漆层沿紧固件头部周缘破裂并脱落。紧固件头部漆层脱落之后的台阶也会导致涡流，使气流中的异物在紧固件头部积聚。如图

大面积的紧固件头部漆层脱落一般出现于机身高应力区域，例如机身蒙皮S4、S10以及S14搭接带区域。紧固件头部掉漆外部表征与紧固件松动比较相近。与紧固件松动相比，紧固件头部掉漆具有以下特征：
l 紧固件头部漆层往往整片脱落，而非仅沿紧固件头部周缘破裂
l 紧固件头部周缘的黑色异物为明显的“沉淀”状而非“外翻”状
l 紧固件孔壁不脏污
表1为机身蒙皮紧固件常见缺陷的典型特征以及区别：

紧固件损伤类型	紧固件典型特征
	漆层是否破裂？	漆层是否脱落？	是否有脏污积聚？		是否与蒙皮平齐？	是否有烧蚀点？	孔壁是否脏污？
	漆层是否破裂？	漆层是否脱落？	“外翻状”	“沉淀状”	是否与蒙皮平齐？	是否有烧蚀点？	孔壁是否脏污？
松动	是	否	是	否	是	否	是
雷击	否	否	否		是	是	否
埋头窝不合格	否	否	否	是	否	否	否
掉漆	是	是	否	是	是	否	否