作者：张宗伟
来源：《科技创新导报》 2011年第14期
张宗伟
（民航飞行学院广汉分院机务部 四川广汉 618307）
摘要：本文对某型教练机翼肋根部裂纹产生的原因进行了科学的分析，并制定出了合理的修复措施对该机进行修理。修复后的飞机已累计飞行2400多小时，修理部位状况良好。
关键词：翼肋、裂纹、应力、疲劳、修理
中图分类号:V22 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)05(b)-0000-00
我院机务维护人员在对某型飞机进行2000小时结构检查时，目视检查发现左机翼1#翼肋根部位置有一条不规则的痕迹，疑似裂纹；随后经过着渗透探伤检查得以确认（如图1所示），裂纹长约8mm。该机使用情况如下：于2006年3月22日进厂进行2000小时结构大检修，大检修后使用999:16小时，2269个起落，自开始使用6998:45小时，30215个起落。
1 原因分析
该型飞机是由法国SOCATA公司生产的单发活塞式教练机。采用蒙皮式机身结构和单梁式机翼结构，起落架则采用前三点可收放式布局。起落架的正常收放是依靠液压力作用来实现的。应急放下有两套机构，一是通过拉出应急放下操纵手柄来沟通收上和放下管路，起落架依靠自身重力和放下弹簧的共同作用放下锁好。二是通过操纵座舱内的应急放下手摇泵，依靠手摇泵产生的液压力作用推动作动筒活塞杆伸出将起落架放下锁好。
飞机的主起落架是通过安装在翼梁和前小梁上的底座来进行固定的，而主起落架的锁定是通过可折撑杆上锁来实现的。可折撑杆的一端与主起落架相连接，另一端与可折撑杆底座相连接。而可折撑杆底座位于1#翼肋与2#翼肋之间的翼梁上（如图1所示），它通过12根螺栓固定在翼梁的腹板和缘条上。底座内侧上部的一颗固定螺栓是穿过翼梁腹板和1#翼肋弯边来进行固定的。检查发现的这条裂纹正好穿过这个螺栓孔，而该螺栓孔位于翼肋弯边倒角附近，距离翼肋圆弧弯边非常近。仔细观察可以发现该螺栓孔并不在同一个平面上，当按照维护手册规定力矩拧紧此孔中的螺栓时，仍然可以看到螺栓孔周围边缘与垫片贴合不好。经过分析可以得出结论：产生裂纹的原因并不是此处材料强度不足，而是由于螺栓孔周围边缘受力不均匀导致局部出现了较大的应力集中，再加上飞机频繁起降在底座上产生的交变应力和冲击力的共同作用，最终在翼肋根部的螺栓孔周围产生了裂纹。因此，修理时需要考虑消除此处的应力集中提高结构的抗疲劳强度。
2 采取的修复措施
修理和加强1#翼肋根部区域。切除翼肋根部的裂纹区域，安装一个角形块（角铝）和一块填隙片（垫片）。具体如下：
2.1 所需的消耗材料
广汉飞行学院招生 -- 密封胶PR 1776 A2（BMS 5-45）；
-- 板材2017 T4，厚度0.08 in（2 mm）（参见图3）；
-- 型材2024 T3，厚度0.08 in（2 mm）（参见图3）；
-- Alodine 1200（MIL-C-81706）、防腐底漆；
-- Mastinox 6856 KD（MIL-P-8116D）、丁酮；
2.2 所需的工具
-- 标准的航空维护站工具；
-- 镗孔工具，直径0.196 in（5 mm）；
-- 带一个切割圆盘〖直径0.79 in（20 mm）〗的气动式微钻机；
-- 紧固销（定位销），直径0.126 in（3.2 mm）,0.157 in（4 mm）,0.189 in（4.8 mm）,0.196 in（5 mm）；
-- 钻头,30#（直径3.3 mm）,20#（直径4.1 mm）, 10#（直径4.9 mm）；
2.3 施工步骤
1）拆下上下表面的螺钉（1）;废弃螺帽。拆下可折撑杆底座（3）-参照维护手册57-20-04章节。
2）拆下并废弃连接1#翼肋与翼梁的5颗铆钉（2）。
3）拆下并废弃连接两个半翼肋的铆钉（4）,直到在两个半翼肋之间能 插入一块金属薄片。
4）通过减重孔插入一块金属薄片,并确保金属薄片与翼梁相接触。
5）在弯曲边半径最近点处，画一条弯曲边切割线。
6）使用带切割圆盘的气动式微钻机,切割并废弃弯曲边。
7）在翼梁上，检查螺栓孔（7）,其最大磨损尺寸应在0.1987 in（5.048 mm）之内。
8）如果孔径超差，则按技术说明OPT 10 9293-57中的规定进行修理。
9）取下金属薄片，清除切口上的毛刺，使用吸尘器清除金属屑，并使用Alodine 1200和防腐底漆保护裸露的金属。
10）制作一块填隙片（8）和一块角铝（6），不要钻孔-参见图3。
11）放置角铝（6）并定中，紧紧压住角铝并通过翼梁上现存的孔从后面进行钻孔，并注意考虑铆钉（2）和螺栓（7）的初始直径。
注意：每钻一个孔后使用销子定位并检查其位置是否正确。
12）使用带有30#（直径3.3 mm）钻头的角(轮手摇)钻，通过半翼肋上的三个铆钉孔从后面在角铝（6）上钻孔。
13）使用带有10#（直径4.9mm）钻头的角(轮手摇)钻，从后面通过半翼肋上的孔（10）在角铝（6）上钻孔。
14）根据图3，细节C，在角铝上标出三个孔（9）的位置，在角铝（6）和两个半翼肋上钻孔，孔径为0.129 in（3.3 mm）。
15）用埋头钻在角铝（6）和半翼肋上的钻孔, 孔径为0.161 in（4.1 mm）。
16）在翼梁一侧，在角铝（6）上放置填隙片（8），定中，并且紧紧压住，从后面钻三个孔，并用销子进行定位。
17）使用埋头钻钻4个孔，孔径为0.192 in（4.9 mm）,然后进行镗孔,直到孔径为0.196 in（+0.0007;-0）[5 mm（+0.018;-0）], 使用销子进行定位。
18）取下填隙片（8）和角铝（6）,使用吸尘器清除钻屑。
19）使用Alodine 1200和防腐底漆保护填隙片（8）和角铝（6）。
20）安装填隙片（8）和角铝（6）并在安装面上涂一层密封胶PR 1776 A2（BMS 5-45）,临时使用螺杆（5）和（7）固定。
21）在半翼肋上，用销子进行间隔定位。
23）铆接前清洁铆钉头部，进行湿铆。
24）取下螺杆（5）和（7），对螺杆和安装孔进行清洁。
25）在螺杆（5）和（7）的光滑部分（光杆无螺纹部分）涂一层Mastinox 6856 KD（MIL-P-8116D）。
26）安装螺杆（5），件号ZOO.N5101229179，垫片，件号ZOO.N5703036240和螺帽，件号ZOO.N5401458239。
27）将两块半翼肋铆接在一起。
28）使用螺杆（7），件号ZOO.N5101229189，垫片，件号ZOO.N5703036240和螺帽，件号ZOO.N5401458239安装可折撑杆底座（3）-参见维护手册57-20-04章节。
29）安装螺钉（1），垫片和新螺帽，件号ZOO.N5401458159。
3 日常维护要求
每100飞行小时，打开飞机机身下部整流罩，目视检查翼梁上的可折撑杆底座有无松动，翼肋根部的修理加强区域有无裂纹。当飞机出现重着陆时，应重点检查该部位有无异常情况发生。
4 结语
按照上述方案对该机进行修理后，飞机已投入正常飞行训练；随后按照日常维护要求内容进行了定期检查；目前，飞机已累计飞行2400多小时，修理部位状况良好，无异常情况发生，说明我们的修理是成功的，修理方案是切实可行的。
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