某型飞机垂直尾翼结构损伤分析与修理方案设计.doc

毕业设计成果（方案）设计题目: 某型飞机垂直尾翼结构损伤分析与修理方案设计 二级学院 航空装备维修工程学院 专 业 飞机维修 班 级 飞机1303班 学 号 201300193019 姓 名 刘文博 指导老师 文 韬 二Ο一六年一月六日19诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究所取得的成果尽我所知，除设计中特别加以标注的地方外，设计中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担毕业设计作者签名： 指导教师签名： 2016年 1月6日 2015 年1月6日目 录1. MA-60飞机垂直尾翼结构现状分析 21.1 垂直尾翼概述 21.2垂直尾翼损伤分析 21.2.1 翼梁的损伤类型 21.2.2翼肋的损伤类型 31.2.3壁板的损伤类型 32. MA-60飞机垂直尾翼结构修理方案设计思路 32.1整体设计思路 32.2引用技术规范、标准 43. MA-60飞机垂直尾翼结构修理方案设计理论依据 43.1 垂直尾翼结构组成 43.2 垂直安定面结构组成 53.3 垂直安定面的结构识别 53.3.1梁结构识别 53.3.2翼肋的结构识别 73.3.3壁板的结构识别 74．垂直安定面结构修理方案设计 84.1梁的损伤修理 84.1.1修理技术要求 84.1.2梁缘条修理 94.1.3梁腹凹陷板修理 94.1.4腹板裂口及裂纹的修理 94.2 翼肋损伤修理 114.2.1修理技术要求 114.2.2腹板裂纹的修理 124.2.3腹板腐蚀的修理 124.2.4加强型材及肋缘条裂纹或腐蚀的修理 124.3 壁板损伤修理 124.3.1修理技术要求 124.3.2 壁板修理 135 总结 17参考文献 19阶件1 20附件2 22附件3 26某型飞机垂直尾翼结构损伤分析与修理方案设计摘 要每一种新型飞机投入使用前必须制订一份维修大纲,以保持飞机的固有安全性和可靠性。

它是航空公司控制其初始维修方针,制订维修文件与方案的基础和框架,是保证飞机持续适航的基本文件之一飞机垂直尾翼的结构损伤不仅可能导致飞行事故而危及飞机持续适航性，还很可能导致飞机长时间非计划停场修理，使航空公司蒙受巨额经济损失本文主要通过分析MA-60飞机垂直尾翼结构的组成构件，其在使用过程中可能会出现的各种损伤情况，并对使用中出现的典型损伤类型制定相应的维修方案在修理方案设计中重点设计修理工卡，垂直尾翼结构在修理中须根据工卡工序步骤进行施工和修理质量检查，恢复飞机原有技术性能，从而达到缩短维修时间，提高维修效率的目的关键词：垂直尾翼结构；允许损伤；结构修理；修理工卡1. MA-60飞机垂直尾翼结构现状分析1.1 垂直尾翼概述垂直尾翼简称垂尾,也叫做立尾,安装在机身后部,其功能与水平尾翼类似,也是用来保持飞机在飞行中的稳定性和控制飞机的飞行姿态不同的是垂直尾翼是使飞机在左右(偏航)方向具有一定的静稳定性,并控制飞机在左右(偏航)方向的运动飞机的垂直安定面的作用是使飞机在偏航方向上(即飞机左转或右转)具有静稳定性垂直安定面是垂直尾翼中的固定翼面部分当飞机沿直线作近似匀速直线运动飞行时,垂直安定面不会对飞机产生额外的力矩,但当飞机受到气流的扰动,机头偏向左或右时,此时作用在垂直安定面上的气动力就会产生一个与偏转方向相反的力矩,使飞机恢复到原来的飞行姿态。

而且一般来说,飞机偏航得越厉害,垂直安定面所产生的恢复力矩就越大1.2垂直尾翼损伤分析通过对垂直尾翼，以及它们的结构的受力，传力和彼此的连接问题进行分析，飞机垂直尾翼结构损伤不仅可能导致飞行事故而危及飞机持续适航性，还很可能导致飞机长时间非计划停场修理，使航空公司蒙受巨额经济损失因此，结构损伤类型的分析是航线维护及其航空修理工厂的一项经常性的重要工作本小节仅说明垂直安定面结构修理项目允许损伤的数据，包括仅需做小量修理，例如：打磨、钻止裂孔、涂漆等，无需拆卸或做较大的修理就能满足设计要求的损伤1.2.1 翼梁的损伤类型(1) 凹陷深度不大于3 mm（0.1181 in），且凹陷最小宽度与深度之比不小于30，凹陷表面光滑、无折痕、划伤或裂纹，紧固件无松动或拔出现象，凹陷也没延伸到相连构件上，这种损伤可不予修理2) 可允许的划伤、擦伤，清除后深度不超过腹板厚度的15%，可允许的腐蚀：清除后深度不超过腹板厚度的10%，上述清除方法是指打磨光滑后，涂氧化液和漆3) 任何损伤（如划伤、擦伤、腐蚀）清除后深度不超过厚度的 20%，清除宽度不超过宽度的20%，且应保证足够的连接件边距1.2.2翼肋的损伤类型由于翼肋封闭在翼盒里面，无法进行有效的检查，故而也难以给出允许的数据。

对于翼肋，只有在发现壁板蒙皮发生大的损伤和变形的情况下，检查相邻区域内的翼肋，确定损伤程度和是否需要修理1.2.3壁板的损伤类型(1) 蒙皮上的化铣部分深0.15 mm（0.0059 in）以下的划伤和擦伤，非化铣部分深0.2 mm（0.0079in）以下，总长不超过250 mm（9.8425 in）的划伤和擦伤可按下述程序排除：① 用圆钢棒压平锐边且不使蒙皮变形② 用带圆钝口的刮刀把损伤处刮光③ 用180 号砂纸打光④ 用涂研磨膏的毡轮抛光⑤ 去油污后涂XMS1621 底漆（或H06-2加5%铝粉环氧锌黄底漆）2) 相对高度0.01 以下，深度不超过2 mm（0.0787 in）的凹陷（在无划伤、压伤、擦伤的情况下）在内部构件未变形时，可以不修3) 相对高度超过0.01 或深度超过2 mm（0.0787 in）的凹陷，以及尺寸虽未超出上述规定数据，但已引起内部受力构件变形的凹陷（在无划伤、压伤、擦伤的情况下）用重量不超过0.2 kg（0.4409 lb）的橡皮的、木质的、铝的或铜的锤子进行矫正矫正后检查该部位铆钉有无松动，若有，则换新重铆2. MA-60飞机垂直尾翼结构修理方案设计思路2.1整体设计思路本方案在参考MA-60飞机技术资料和技术说明基础之上，分析该型飞机垂直尾翼常见故障形式及形成原因，分析目前航空维修中修理工艺的不足之处，归纳故障的形式，总结设计了垂直尾翼翼梁、翼肋和壁板损伤修理典型工作任务。

并针对垂直尾翼典型结构的组成，改进MA-60飞机垂直尾翼修理工艺设计按照工作任务的工作流程，设计了修理程序，分别制定三个修理工卡具体的设计思路如图2-1所示总结创新点总结创新点总结创新点制定典型结构损伤修理工卡设计典型修理工艺和方案提出改进措施和改进依据分析现有修理方式存在不足搜集技术资料和技术说明明确设计目的和目标阅读毕业设计任务书图2-1 毕业设计思路2.2引用技术规范、标准本方案所有技术标准和维修标准工具的选用严格参照MA-60《飞机维修手册》、《SRM结构修理手册》、《TSM故障分析手册》、《SSM系统原理图册》等相关技术资料工卡的制定要求参照中国民用航空总局颁发的《CCAR145规定》及相关法律文件3. MA-60飞机垂直尾翼结构修理方案设计理论依据3.1 垂直尾翼结构组成飞机的垂直尾翼由固定的垂直安定面和可偏转的方向舵组成如图3-1所示图 3-1 垂直安定面示意图1. 背鳍；2. 垂尾前部整流罩；3. 垂直安定面；4. 方向舵；5. 方向舵调整片；6. 升降舵调整片；7. 升降舵；8. 水平安定面；9. 水平安定面与机身整流罩；10. 腹鳍；11. 水平安定面可卸翼3.2 垂直安定面结构组成垂直安定面位于机身后段的 40框到43框之间的上部，其主要功用是保证飞机的航向稳定性和航向的平衡。

垂直安定面由前、后梁，翼肋，左、右胶接点焊壁板，前缘、后缘及玻璃钢翼尖整流罩等组成如图3-2所示图3-2 垂直安定面结构图1. 前梁；2. 前缘；3. 垂直安定面翼盒；4. 翼尖；5. 封严板；6. 悬挂支臂；7. 根部斜肋3.3 垂直安定面的结构识别3.3.1梁结构识别垂直安定面的前、后梁是垂直安定面的主要纵向承力构件，同时对前缘、翼肋提供连接支持垂直安定面前梁由左、右半梁在弦平面处对接而成，连接方式为螺栓和铆接左、右半梁均由挤压型材经机械加工而成，且其厚度尺寸由根部至梢部呈等强度变化同时，为连接翼肋之需要，在肋的连接处，铆接有连接角材，如表3-1，结构组成如图3-3所示后梁由缘条、腹板组成半梁，左、右半梁在弦平面处对接而成，对接时采用的连接方式是螺接和铆接为悬挂方向舵的需要，在2、8、13 肋处装有加强接头，在与肋连接处有加强立柱梁缘条与梁腹板均由挤压型材机械加工而成，其厚度由根部至梢部呈等强度变化，梁的结构如图3-4,表3-2所示图3-3 垂直安定面前梁（半梁）结构图表3-1 垂直安定面前梁材料图表项目号名称材料毛料尺寸（mm）互换性实施或修理备注：1缘条LY12-CZ-XC6473（化铣）L=47805腹板LY12-CZ-XC113-116L=478010支柱LY12-CZ-XC113-5615支柱LY12-CZ-XC113-2120支柱LY12-CZ-XC113-1925支柱LY12-CZ-XC113-11图号Y7Ⅲ-3401-0A-12注：用于图3-3图3-4垂直安定面后梁（半梁）结构图表3-2 垂直安定面后梁材料图表项目号名称材料毛料尺寸（mm）互换性实施或修理备注：1缘条LY12-CZ-XC6470L=44005腹板LY12-CZ-XC113-115L=432510支柱LY12-CZ-XC111-1215支柱LY12-CZ-XC111-420支柱LY12-CZ-XC111-425接头LD530接头LD535角材LY12-CZ-XC111-12图号Y7-3402-00-12注：用于图3-43.3.2翼肋的结构识别垂直安定面翼肋是垂直安定面的横向受力构件，同时也是构成翼型的主要元件。

垂直安定面翼肋包括八个普通肋、五个加强肋、根部斜肋和端肋。