毕业论文飞机机翼的主体结构维修分析

1、飞机机翼的主体结构维修分析摘要本论文主要阐述了飞机机翼的主体结构（翼梁、蒙皮及复合材料）的损伤及修理方法，其中还包括翼梁的受载特点、翼梁的布置，超声波无损探伤所需设备与工作原理以及校核强度。从而在机翼出现故障后，能按照适当的修理方法，准确无误地对结构进行修理，以保证机翼能在飞机上发挥其应有的性能。关键词机翼 翼梁 探伤 修复方法AbstractThis paper describes the main structure of the aircraft wing(wing spar,skin and composite materials)of damage and repair method

2、s,which also includes the characteristics under load,the arrangement of the wing spar beam, ultrasonic nondestructive testing equipment and work required principle and checking strength.Resulting in failure of the wing, in accordance with the appropriate repair methods, accurate structural repairs t

3、o ensure that the wing can play its proper performance on aircraft.key wordsAirfoil Spar Flaw detection Repair method目录1 前言12 飞机翼梁的结构分析12.1翼梁的结构组成1翼梁缘条2翼梁腹板22.2 翼梁的受载特点22.3 翼梁的布置32.4力的传递情况4剪力的传递42.4.2 弯矩的传递42.4.3 扭矩的传递43 故障诊断53.1目测法53.2 超声波探伤5超声波探伤设备5超声波探伤的工作原理64 故障修理64.1翼梁缘条的修理6缺口的修理7裂纹的修理7断裂的修理84.

4、2 翼梁腹板的修理11裂纹的修理12破孔的修理12切割的修理134.3 蒙皮损伤修理14蒙皮压坑和变形的修理14蒙皮划伤和擦伤的修理15蒙皮裂纹的修理15蒙皮破孔的修理154.4 复合材料结构损伤修理17飞机复合材料结构损伤修理的技术要求18层压板损伤修理18蜂窝夹芯结构损伤修理19参考文献211 前言飞机是一个庞大而复杂的，驶离地面的飞行器系统，是人类制造的最复杂的产品之一。除了极少数特殊形式的飞机之外，大多数飞机都是由机翼、尾翼、机身、起落架、操纵系统、动力装置和机载设备等几个部分组成。机翼的主要功用是产生升力，以支持飞机在空中飞行，它还起一定的稳定和操纵作用。随着航空领域的技术水平的不断

5、提高，飞机的出勤率增多，故障也日益增多，维修工作愈显重要。因为机翼的重要性，它的维修工作也显得尤其重要。2 飞机翼梁的结构分析2.1翼梁的结构组成翼梁一般由梁的腹板和缘条（或称凸缘）组成。翼梁是单纯的受力件，主要承受剪力和弯矩。在有的结构形式中，它是机翼主要的纵向受力件，承受机翼的全部或大部分弯矩，翼梁大多根部与机身固接。翼梁的构造形式主要有组合式（图1-a）、构架式（图1-b）和整体锻造式（图1-c）。其中，组合式翼梁和整体锻造式翼梁统称为腹板式翼梁。现代飞机上普遍采用的是腹板式翼梁。它构造简单，受力特性好，同时还可以作为整体油箱的一块隔板来使用。构架式翼梁则构件多，制造复杂，没有或只有很少

6、的超静定度，安全性低，又不能构成整体油箱，现已很少采用。本文仅就腹板式翼梁作以较为详细的阐述。（a）腹板（组合）式翼梁（b）构架式翼梁（c）整体式翼梁 图2-1 翼梁的构造形式 （a）腹板（组合）式翼梁：1上缘条；2腹板；3下缘条；4支柱 （b）构架式翼梁：1上缘条；2下缘条；3斜支柱；4直支柱 （c）整体式翼梁：1机翼与机身接头的耳片；2锉修垫板；3固定座翼梁缘条翼梁的缘条由高强度钢或铝合金制造，经常采用开剖面、厚壁、挤压型材。在选择缘条截面形状时，要遵照制造简便、便于沿翼展长度保持翼型、便于蒙皮与腹板固定的原则。按宽度方向伸展的缘条截面形状，不仅有助于增大翼梁的惯性矩，而且还可降低用于承受

7、轴向力的缘条所需面积，从而减小翼梁的质量。又由于存在缘条上的弯边，所以蒙皮与腹板和缘条的固接得到了简化，从而使孔造成的截面损失较小。翼梁腹板翼梁腹板由板材制成。薄腹板有时用角形截面的型材加强支持，以便把腹板分成单个的壁板，从而提高相对厚度。起支持作用的角形截面型材和翼肋腹板弯边，用来把翼肋固定在翼梁腹板上。腹板可以制成波纹板或三层板的形式。在翼梁结构中可能是一块，也有可能是两块腹板，两块腹板能够保证更大的生存性（如果其中每一块都保证承受通过翼梁腹板的载荷），此外，分置的腹板与缘条在形成闭室的同时，也使翼梁产生抗扭刚度。2.2 翼梁的受载特点当空气动力载荷传递到机翼上后，蒙皮受载并把此载荷传递到

8、翼肋和桁条上，桁条受蒙皮加载并把此载荷传递到翼肋上，翼肋由蒙皮和桁条加载并将此载荷分配到翼梁腹板上，由翼肋传递到翼梁腹板上的剪流，在翼梁腹板上产生沿翼梁长度的阶梯式累积剪力。图2-2(a)所示为前（第1）梁腹板的受载情况，后（第2）梁也是如此。梁腹板接受从翼肋传来的剪力和，该力和翼梁与机身隔框固定接头上的反力平衡。如图2-2（ac）所示为腹板的受载和宽度为的一个小单元翼梁腹板的受力平衡状况。沿这个单元的右边缘作用一个从翼梢到翼根方向累积的剪流，左边缘上将作用有同样的剪流（因为值很小），但方向相反。腹板单元在这两个剪流的作用下不能平衡。为了让其平衡，连接上下缘条的铆钉应向腹板提供剪流。由腹板单元

9、的平衡条件可知=，并且，在这些载荷作用下翼梁腹板受剪，翼梁缘条上的铆钉受水平方向的剪切。通过连接缘条和腹板的铆钉，使缘条内产生轴向力，它沿机翼向根部累积，在翼根剖面处与前后梁固定接头的支反力和平衡，如图2-2（d、e）。翼梁腹板传递到缘条上的剪流在向机翼根部累积的过程中，使壁板受到轴向载荷，壁板也以此形式承受弯矩。此时轴向载荷在纵向构件（翼梁缘条和壁板）之间按抗弯刚度分配。图2-2翼梁腹板和缘条（机翼壁板）受载图2.3 翼梁的布置翼梁应尽可能布置在剖面高度较大的部位，同时轴线尽量不要转折，以便传力直接、连续，这样对结构的强度、刚度有利，可减轻结构重量。一旦有转折，必须布置另一构件（如另一梁或加

10、强肋）来承受由此出现的弯矩分量。其次翼梁沿展向最好按弦长的等百分比线布置，否则缘条表面可能为双曲面，给工艺带来困难。然而实际情况是，翼梁的布置很大程度上容易受机翼平面布局和内部装载的影响，如前、后梁一般应照顾前、后缘的襟翼、缝翼、副翼等增升装置，另由于内部空间的需要，例如为了安置起落架，为扩大翼盒空间以增大整体油箱容积或增大扭转刚度，一般难以将翼梁布置在机翼剖面的最大高度处，有时还可能向前或向后转折。2.4力的传递情况剪力的传递剪力Q通过前梁腹板传到接点3后，不能由前梁2-3段传递，因为前梁在这个力作用下，有绕其铰接点2转动的趋势，而主梁在3点处牢固地支持着前梁，于是剪力就通过该支点3传给主梁

11、，并经主梁腹板传给机身（如图2-3）。 图2-3 剪力弯矩的传递2.4.2 弯矩的传递外侧机翼传来的弯矩，作用在前梁缘条上（如图2-3），有使根部前梁转动的趋势。这时，前梁的两个支点（2和3）对它产生反作用力矩R弯L2-3来阻止它转动，并与M弯平衡。在支点2处，前梁传给机身一个向下的作用力R弯，并使机身隔框上2点处的连接螺栓受到剪切作用；在支点3处，前梁传给主梁一个向上的作用力R弯，使主梁受附加的集中力，再由主梁传到机身隔框上。2.4.3 扭矩的传递加强翼肋外侧机翼传来的扭矩，经过蒙皮与加强翼肋连接的铆钉，以剪流形式传给加强翼肋后，是由3点和4点处产生的反作用力偶矩R扭L3-4来平衡的（如图2

12、- 4）。在使机翼前缘向下转动的扭矩作用下，加强翼肋在前支点3处，要传给前梁一个向下的作用力R扭，再由前梁传给主梁根部在支点4处，将向上的作用力R扭传给后梁。 图2-4 机翼内段结构承受扭矩的情况3 故障诊断对飞机翼梁故障检测通常采用以下两种方法。3.1目测法目测法是指直接用肉眼或使用放大镜进行检查。其优点在于简单方便、随时随地都可以检查，而不受被检材料性质的限制。3.2 超声波探伤超声波是频率大于20000Hz的机械波，超声波探伤是利用超声波在不同介质中的传播、反射和衰减等物理特性的不同来发现缺陷的一种探伤方法，又称超声波检验，主要用于工件内部缺陷的检验。超声波探伤具有穿透力强、无污染、效率

13、高、成本低等优点。超声波探伤设备超声波设备主要包括超声波探伤仪和探头。 超声波探伤仪的主要功能是产生与超声波频率相同的电震荡，激励探头发生超声波。同时，它又将探头接收到的回波转换成电信号并予以放大、处理，再以一定方式在示波屏上显示出来。超声波探头又称电压超声换能器，是实现电生能量相互转换的能量转换器件。常用的探头有直探头、斜探头和表面探头等。主要由保护膜、压电晶片和吸收块等组成。其中，压电晶片是由单晶（石英、硫酸锂和碘酸锂等）或多晶（钛酸钡等）材料切割成薄片而制成。晶片两表面敷有银层作电极，“-”极引出的导线接发射端，“+”极接地。吸收块的作用是吸收杂波，并使晶片在激励电脉结束后将声能很快损耗

14、而停止振动，以便接收反射声波。保护膜可使压晶片免于和工件直接接触磨损，匹配电感可使探头与超声波探伤仪的发射电路匹配，以提高发射效率。当高频电压加于晶片两面电极上时，由于逆压电效应，晶片会在厚度方面方向产生伸缩变形的机械振动。如果晶片于工件表面良好耦合时，机械振动就以超声波形式传播进去，即发射超声波。反之，当晶片受到超声波作用而发生伸缩变形时，正电效应又会使晶片两表面产生不同极性电荷，形成超声频率的高频电压，即接收超声波。因此，一个探头即可用于单独发射超声波或接收超声波，也可同时兼有发射和接收超声波的功能。超声波探伤的工作原理超声波探伤仪由触发电路、时基电路、发射电路、接收电路和显示器等部分组成

15、。工作时，触发电路发出电脉冲。时基电路产生锯齿电压，在荧光屏的横坐标（X1-X2）上产生一条相当于时间坐标的水平扫横线。发射电路产生调频脉冲电压，加在发射探头上。探头将电波转变成超声波，并传入工件中。超声波经缺陷或工件底面反射后，传回接收探头，探头再将超声波转变为电波，经接收电路检波、放大后，在荧光屏的纵坐标(Y1-Y2)上显示出来。荧光屏上T波为反射波，F波为缺陷波，B波为底波。各脉冲波的高度与接收到的超声波的能量成正比。显然，T波最高，而F波河B伯最低。根据F波在横坐标上的位置，可以对缺陷的深度定位。根据F波德高度，可以估计缺陷的大小。如果缺陷在垂直于超声波传递的方向上面积比较大，则荧光屏

16、上没有B波出现。如果缺陷方向与超声波传递方向平行，则对此缺陷探测的灵敏度大大降低。因此，对同一工件的同一部位，有时需要从不同方向多次探测，或利用两个或多个探头从不同方向进行探测。4 故障修理4.1翼梁缘条的修理翼梁缘条的损伤类型主要有缺口、裂纹和断裂等。修理时，应根据损伤的实际情况，采用不同的修理方法。缺口的修理翼梁缘条边缘产生缺口时，需根据缺口宽度的大小(沿构件的截面测量)，采用不同的修理方法。宽度较窄的缺口(一般小于5mm)，只需将缺口锉修成光滑的弧形，用砂纸打光后涂上底漆即可。锉修后的弧形应当符合图4-1所示的要求。当缺口宽度较宽时，需把缺口切割整齐，用填片填上缺口，并铆上加强片，如图4

17、-2所示。加强片的材料和厚度应与原构件相同，宽度则比缺口的宽度稍大。图4-1缺口锉修法图4-2缺口的修理裂纹的修理翼梁缘条在使用过程中出现裂纹，说明构件在该处承担的载荷过大，需根据裂纹的长短(沿构件截面的方向)采用不同的修理方法。当构件边缘出现长度不超过2mm的裂纹时，可采用锉修法修理；当裂纹长度大于2mm，但小于构件一边宽度的23时，可在裂纹末端钻直径为225mm的止裂孔，再用加强片加强，如图4-3所示；当裂纹的长度超过构件一边宽度的23时，在裂纹末端钻止裂孔后，用与构件相同的型材进行加强，如图4-4所示。图4-3加强片加强图4-4加强型材加强断裂的修理翼梁缘条断裂后，如果断裂的构件便于整根

18、取下，可采用更换的方法进行修理。即取下断裂构件，用材料相同、规格相等的型材，制作新构件，按原孔铆接。如果断裂的构件不便于整根取下，修理时，首先将构件的断裂部分切割整齐，用与切割部位相适应的填补型材填平切割处，然后铆接一条接补型材，将断裂的构件重新连接成一体，如图4-5所示。这样，在断裂处作用于构件一端的载荷，即可通过接补型材，传至构件的另一端，使断裂构件的强度得到恢复。这种修理方法，通常称为接补修理。图4-5 断裂构件的接补接补修理的要求是：在恢复构件抗拉和抗压强度的前提下，尽可能减轻构件的重量，并力求施工方便。接补修理的工艺过程，主要包括构件损伤部位的切割、接补型材的选择和安装，以及接补型材

19、的铆接。 (1)损伤部位的切割切割损伤构件时，切割线应超出损伤范围5 mm，并且切割线应与构件垂直。切割后，用锉刀锉平切割缝，并涂刷防锈底漆。若结构中有几根构件同时断裂，需事先用托架将损伤部件托住，再进行切割。切割时，必须使各构件的切割缝彼此错开，不要在结构的同一截面上，以防止结构接补后，在该截面处的面积突然增大，引起应力集中，降低结构的强度。一般切割缝错开的距离尽量大于l00mm。 (2)接补型材的选择接补型材通常选择与构件材料相同、截面积相等的型材。如果没有同样的型材，也可以用其它型材代替。但代用型材的抗拉强度()和弹性系数()要大于或等于构件材料的抗拉强度和弹性系数。不同构件材料的代用材

20、料见表4-1。表4-1代用材料表构件材料代用材料30CrMnSiALC4、LYl2,45LC4，IYl245LYl2，LD5，MBl5，MB8LC4LYl2LD5,MBl5,MB8ZM-5LD6代用型材的截面形状应与损伤构件的截面形状相同。 (3)接补型材的安装接补型材的安装方法通常有三种：一种是接补型材安装在构件的外侧，简称外侧接补；一种是接补型材安装在构件的内侧，简称内侧接补；一种是接补型材安装在构件的两侧，简称两侧接补，如图4-6所示。构件不论用哪种接补方法，施工时，应将接补型材的两端削斜(一般为45°)，如图4-7(a)所示。采用内侧和两侧接补时，应将接补型材外棱角倒角，以保

21、证接补型材与构件贴合紧密，同时，两侧接补时，还要使两根接补型材的端面彼此错开，不要在同一截面上，见图4-7(b)，这与切割面要彼此错开的道理是一样的。接补型材的三种安装方法各有其优缺点。外侧接补与内侧接补、两侧接补相比，操作比较简单，但是，外侧接补其接补型材的截面重心和构件的截面重心之间的距离较大(如图4-8中的e)，接补后的构件在传递载荷时，由于作用在构件和接补型材上的力(P)都将分别通过它们各自的截面重心，这样一来，作用在构件和接补型材上的载荷不在一条直线上，因而出现一个偏弯矩()。这个偏弯矩，对受拉的构件来说影响不大，对受压的构件来说，容易使构件失去稳定，产生纵向弯曲。由此可见，外侧接补

22、的特点是施工比较简单，但使构件受压的稳定性变差。图4-6接补型材的安装图4-7接补型材的两端削斜和端面错开图4-8构件外侧接补后的受力情形内侧接补和两侧接补，施工虽然比外侧接补复杂，但接补型材的截面重心和构件的截面重心之间的距离较小，构件受力时产生的偏弯矩也较小，因此，受压构件接补后不易失去稳定性，这就是内侧接补和两侧接补的特点。所以，修理时应根据损伤构件的受力特点、截面形式和安装位置等特点来合理地选择接补方法。(4)钻孔铆接为了保证翼梁缘条修理后具有应有的强度，一般规定，钻孔使构件强度削弱的程度，不得超过构件原来强度的8l0。但是翼梁缘条的宽度较窄，截面面积较小，即使在截面上多增加一个铆孔，

23、也容易超过规定，因此，修理时应尽量利用构件原来的铆孔，不钻或少钻新孔。如果需要钻制新孔，新孔的位置必须与原孔错开，不要在构件的同一截面上。钻好孔后，将填补型材安装在损伤部位，先把接补型材铆在构件上，再将填补型材铆在接补型材上。4.2 翼梁腹板的修理腹板由薄板制成，通常用螺栓或铆钉与缘条连接，承受剪力。腹板可能产生典型的损伤为破孔、裂纹等。修理时，必须根据腹板损伤的轻重程度，损伤的具体部位，采用不同的修理方法。裂纹的修理裂纹通常出现在工艺孔或紧固件孔边。修理时，在裂纹端头钻止裂孔，用与腹板同材料同厚度的板材加强。加强片的尺寸根据铆钉的数量和布置确定。当加强片与缘条连接时，紧固件要加大一级；当修理

24、结构油箱处的翼梁腹板时，加强片与腹板贴合面要涂胶，紧固件也要浸密封胶安装，并且还要在加强片周围涂密封胶。另外，加强片安装前表面要喷漆。破孔的修理（1）锉修法锉修法就是将腹板上的破孔锉修成光滑的圆孔或椭圆孔。锉修后，在孔的四周涂上油漆，以防腐蚀。锉修法不能恢复腹板损失的强度，因此，这种方法的使用有以下限制：a.只适用于修理直径较小的破孔。一般规定，破孔的直径应小于40mm。b.锉修后的圆孔或椭圆孔，其边缘与其它孔边缘的距离不宜过小。因为距离过小，腹板受剪力时容易在该部位失稳而产生变形。为此，通常规定，破孔边缘与附近其它孔的边缘距离不得少于40mm。c.用锉修法修出的圆孔或椭圆孔，其边缘与缘条的距

25、离不宜过小。因为缘条受拉或受压时，容易使腹板失稳而变形。因此，通常规定，破孔边缘与缘条的距离也不得少于40mm。以上限制如图4-9。图4-9腹板锉修的规定（2）盖板补法盖板补法如图4-10所示，将腹板上破孔切割、锉修成规则形状后，铆上一块与腹板材料相同、厚度相等的盖板，以弥补腹板损伤处的强度。图4-10盖板补法当破孔靠近一侧缘条时，应钻去腹板损伤处与缘条连接的铆钉，将盖板、腹板和缘条三者铆在一起，如图4-11所示。当破孔直径较大时，上下两端与缘条连接，中部与腹板铆接，以增加修理部位的稳定性，如图4-12所示。图4-11破孔靠近缘条的修理图4-12破孔直径较大时的修理切割的修理当腹板上有密集的破

26、孔或裂纹时，需要更换一段新腹板。首先全部切割腹板的损伤部分，再用与腹板材料相同、厚度相等的板材制作一段新腹板，将新腹板填入切割口，代替已切除的腹板，然后在接缝处铆接X形连接片，使新腹板与原来腹板连成一体，如图4-13所示。图4-13腹板切割修理4.3 蒙皮损伤修理飞机蒙皮的主要作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。在外在不利的条件下飞机蒙皮可能产生变形、裂纹或破孔等损伤。飞机蒙皮破损后，不仅破坏了飞机的良好气动外形，影响飞行性能，而且还会使损伤部位的蒙皮强度降低，承载能力下降，危及飞行安全。因此要及时修理飞机上蒙皮出现的各类损伤。飞机蒙皮的材料主要有铝合金、复合材料和

27、蒙布等，不同的材料、不同的损伤，其修理方法也不同。蒙皮压坑和变形的修理 飞机蒙皮的压坑和变形损伤，可根据压坑的深度和变形范围的大小，采用相应方法修理。如果损伤未超过该型飞机所规定的损伤容限值，则不需要修理；如果损伤超出损伤容限值，可用表面光滑的榔头和顶铁进行修整。当无法修理时可在压坑处钻直径（4-5）mm的孔，修平蒙皮后用空心铆钉堵孔，或在压坑中心开直径为（10-16）mm的施工孔后进行修整，然后用堵孔钉把破孔堵住（如图4-14）。对于不允许钻孔部位的突变小压坑（如前缘蒙皮、密封部位），可将压坑部位氧化层打磨掉，用酒精或丙酮清洗后，图刮环氧树脂或黄腻子，待干燥后修平即可。图4-14 堵孔钉的安

28、装蒙皮划伤和擦伤的修理不同型号的飞机，蒙皮划伤、擦伤的损伤容限是不同的，抢修时可根据划、擦伤度的深度和面积采用不同的方法进行处理。当蒙皮的划、擦伤范围、深度及数量未超过规定的损伤容限时，不需修理。当超过损伤容限时，对损伤部位进行打磨，并在划伤部位蒙皮的内侧（或外侧）铆上一块玉蒙皮材料相同、厚度相当的加强片。蒙皮裂纹的修理对于长度小于5mm的小裂纹，采用钻止裂孔的方法修理。止裂孔的直径通常为（1.5-2）mm，止裂孔的位置应超过目视看到的裂纹尖端2mm。对较长的裂纹，除了要在裂纹尖端钻止裂孔外，还要在裂纹部位的蒙皮内侧铆一块与蒙皮材料相同，等厚度的加强片，加强片的形状根据裂纹的位置确定，裂纹一边

29、的铆钉个数通常采用设计载荷计算。蒙皮破孔的修理当飞机蒙皮出现破孔损伤时，应根据破孔的大小、蒙皮的材料、厚度以及受力情况采用不同的方法修理。（1）无强度修理当破孔尺寸小于结构的损伤容限时，一般不修理；当损失部位有气动要求时，可采用填充法、堵盖法等无强度修理方法恢复蒙皮的气动外形。破孔尺寸较小时可用填充法修理，一般选用泡沫聚氨酯作为填充剂。首先用细砂纸将损伤表面漆层打磨掉，在破孔裂纹尖端处钻止裂孔，用细保险丝穿进各个止裂孔，并在破孔处编织成丝网；然后将混合好的泡沫聚氨酯喷涂在破孔处，喷涂面积应稍大于损伤面积，并保证喷涂后的泡沫聚氨酯略高于蒙皮表面；待泡沫聚氨酯干燥凝固后，用砂轮或铣刀将其打磨平滑，

30、必要时喷漆。破孔尺寸较大时，可选用合适的堵盖进行修理。圆形堵盖（如图4-15a、b）和长圆孔的堵盖(如图4-15c)。图4-15 堵盖法示意图（2）贴补法贴补法是对破孔进行简单修整后，在其外侧用胶粘剂粘贴一块与蒙皮材料相同、厚度相当的补片。此法不仅能较好的恢复损伤蒙皮的外形，并且还具有一定的连接强度。可适应于小曲度且损伤范围较小的单板蒙皮破孔的修理。（3）胶螺法对于非密封部位整体壁板上的破孔，可采用胶螺法进行修理（如图4-16）。将破孔切割成规则形状后，用砂布打光切口截面；在切割孔的四周铣削出与切割孔相同形状的下陷，下陷深度为蒙皮厚度的1/2，下陷的周边宽度为（20-30）mm,若壁板内侧有加

31、强筋，下陷区域应处于两加强筋之间；按下陷深度和孔径选取补片的厚度和尺寸，以蒙皮下陷区孔径为基准，验核对缝间隙；将补片与蒙皮一起钻孔，并在蒙皮上铆托板螺帽，螺钉的个数视孔径大小而定；将蒙皮下陷区及补片表面清理干净，把准备好的胶粘剂涂于它们的贴合面处，等数分钟后，将补片放入下陷区，拧紧螺钉。图4-16 胶螺法示意图（4）胶铆法对有密封性要求部位（如整体壁板）的破孔损伤，可采用胶铆贴补片的方法进行修理（如图4-17）。主要工艺步骤包括：切割损伤部位、制作贴补片和填片、粘接和铆接等，修复后应进行密封性实验。铆接时，在贴补片与壁板之间、填片与壁板之间敷设或刮涂密封胶，铆钉应涂胶，拉铆力应适当。图4-17

32、 胶铆法示意图（5）托底平补法托底平补法是最常用的等强度修理方法，在平时的修理中也经常使用，具有操作方便、工艺简单等特点。具体方法是将损伤部位切割成规则形状，然后用补片填补切割孔，用一片衬片托底，并采用铆钉或螺钉将蒙皮、补片和衬片连接在一起（如图4-18）。图4-18 托底平补法示意图4.4 复合材料结构损伤修理复合材料是指由两种或两种以上的保留其物理和化学特性的材料组成的一种新的多相材料，其各组分材料之间具有明显的界面。复合材料由于具有高比强度、高比刚度、抗疲劳破损和抗腐蚀、易成型等一系列突出的优点，在飞机结构上的应用越来越广。复合材料的组分通常包括较强的、脆性的、高模量的增强材料和较弱的、

33、韧性的、低模量的基体材料。增强材料可分为纤维、颗粒、薄片等，为复合材料提供强度和刚度、承受轴向载荷，并决定着复合材料的导电性、热膨胀系数等物理性质。基体材料可分为树脂（聚合物）基、陶瓷基、金属基等，可改善复合材料的物理化学性能，传递剪切载荷，支持和保护纤维等增强材料，使复合材料保持一定形状，免受磨损和腐蚀。复合材料结构在几乎所有的现代飞机上的应用正与日俱增，在战斗中的损伤也不是不可避免的。飞机上所采用的复合材料多采用层压板和蜂窝夹心两种结构形式。飞机复合材料结构损伤修理的技术要求复合材料结构特点不同于金属结构，其修理技术要求也与金属结构不同。飞机复合材料结构损伤修理的一般要求如下：（1）修理后

34、的结构强度和刚度，应尽可能恢复到使用条件下的设计许用值。（2）恢复结构的功能使用，或者使用功能降低最小，即最少能完成一次飞行或执行一次作战任务。（3）经修理后，构件的质量增加应最少。对于飞机舵面的修理，质量分布要满足气动平衡要求。（4）对于有透波要求的夹心结构（如雷达天线罩一类），修理后应使其电性能的变化最小。（5）修理过程中不要过于增大损伤面积。（6）修理工艺应满足前线恶劣环境条件下的使用要求；修理时间要尽可能短，使用的工具设备要方便快捷，数量要少。层压板损伤修理复合材料层压板是由单层板粘合而成的，常见损伤形式有表面轻微损伤、内部分层（脱胶）、破损等。对层压板表面的小凹坑和小孔洞损伤，可在损伤区内灌注填充物，恢复结构外形。对层压板的小面积分层损伤，可采用注射树脂法进行修理，此法不能完全恢复损伤强度，可作为临时性修理（如图4-19）。图4-19 注射树脂对于层压板较大的破孔损伤，可采用贴补法或挖补法进行胶接处理。胶接贴补修理是用复合材料或金属材料制成补强板，以外补片的形式连接到原构件的损伤部位，使损伤结构得以加强。这种修理方法的优点是补片制作容易，施工简单，但对曲率较大的结构难以实施。为了减少剥离应力和剪应力的集中，补片边缘一般做成1.5-3度的楔形角。这种修补形式类似于单面搭接接头，通常能恢复原结构原有强度的（70-80）%。胶接挖补修理是指挖除损伤的部分，以同样的层