民航飞机客舱复合材料的应用与维修探讨论文_江福田

民航飞机客舱复合材料的应用与维修探讨论文_江福田

深圳航空有限责任公司 广东 深圳 518000

摘要:随着现代科学技术的发展,复合材料逐渐广泛应用于民航飞机的使用过程中,并对民航客机的发展起到重要意义。因此民航飞机中所使用的复合材料的维修逐渐成为相关人员的研究重点。文章浅谈民航飞机客舱复合材料的具体应用,以及相关维修方法,以供参考。

关键词:民航飞机客舱;复合材料;胶接维修

前言:复合材料因其自身在比重、强度和刚度上拥有其他材料不可比拟的优点,而逐渐应用于民航客机中。并且随着科学技术的进步,复合材料在民航客机中的应用范围也逐渐扩大。因此在飞机维修部门,相关飞机复合材料的维修比重也随之增大。

1关于民航飞机客舱复合材料的应用

复合材料是指将多种材料进行科学结合从而形成性能更佳的新材料。复合材料最早用于军用机中,现阶段逐渐被应用于民航客机当中。波音737、波音787、空客A320等民航飞机中复合材料的使用比率逐渐增大。例如在空客A380飞机中,复合材料的使用达到20%以上,波音777飞机中的客舱地板梁、舱门等位置都使用了大量的复合材料,高达飞机总重的25%[1]。

复合材料可以应用于民航飞机客舱中的各个结构单位中。例如复合材料可应用于受力较小的简单结构件当中,如客舱地板、客舱舱盖等位置。同时,复合材料也可用于受力情况较复杂的位置,例如飞机的中段位置。复合材料的应用使飞机的质量、性能有所改善,但同时复合材料容易受到冲击影响,产生损伤,因此相应的维修工作极为重要。

2关于民航飞机客舱复合材料的维修

复合材料在民航飞机客舱中使用较多,其中多数装饰物都采用复合材料,同时复合材料的分布也较为杂乱,维修工作存在一定的复杂性,不仅对于质量有所要求,还需要保证美观性。所以相比铆接、焊接维修方式,更适用于胶接维修的方式。因此本文主要叙述复合材料进行胶接维修的特点和相关要求。

2.1复合材料胶接维修的特点

复合材料的胶接维修是指利用胶粘剂将不同种材料进行粘连的维修方法。主要有贴补维修和挖补维修。其中贴补维修是对受损复合材料的外部进行补片粘贴,进而恢复复合材料的性能。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而挖补维修首先需要将受损的复合材料挖除,然后将填充物以斜接式或是阶梯式的方式进行挖补,最后还需要进行相关固化技术的处理。相比挖补维修,贴补维修的操作更为简单,维修效率和维修质量也较好,所以对于受损较轻的飞机客舱多数会选择贴补维修的方式。

复合材料的胶接修补具有设计美观性、贴合覆盖效果较好、增重较小、维修时间短、维修成本少等特点。胶接维修后的复合材料的使用效果较好,例如修补后的复合材料在结构强度上能够有所修复,刚度上能够恢复到受损前,使用寿命也不会产生较大影响,结构质量不会产生较大变化。同时,胶接维修不会对复合材料航空件的外形造成破坏,会保持其美观性,适宜于民航飞机客舱的复合材料维修中。

2.2复合材料胶接维修的相关要求

2.2.1对于胶料的要求

在民航飞机客舱的复合材料进行胶接维修首先要对胶料有所要求。相关维修人员要了解并掌握客舱复合材料维修中所涉及的胶料的使用范围、寿命、温度及配比。不同的复合材料要注重胶料的不同混合配比。在复合材料的维修中,如果胶料的混合配比存在错误,会造成维修效果不理想或是返工的问题。维修人员在进行胶接维修前,还要注意对损坏的复合材料进行清理,清洁干净后才可以进行后续的胶接工作。相反,如果损坏的复合材料没有清理就直接进行胶接,势必影响到最终的维修效果。在不同的航空公司维修手册上都会明确注明胶料的使用要求。例如波音公司的维修手册上就明确的列出了复合材料胶接维修所涉及的胶料使用要求。维修工作要结合维修手册上的具体要求,进行胶料的使用,才能得到既具有高质量,又具有美观性的维修效果。

2.2.2对于纤维的要求

飞机客舱航空件所使用的复合材料中多包含增强塑料,例如玻璃纤维、硼纤维、碳纤维、芳族聚酸胺纤维增强塑料等多种。所以在此类复合材料的维修上要注重不同纤维的具体要求。例如玻璃纤维增强塑料及芳族聚酸胺纤维增强塑料涉及的相关航空件损坏时,可以使用玻璃纤维进行胶接维修。而航空件中的碳纤维增强塑料需要维修时,只能用碳纤维进行维修,不可使用其他纤维材料。其主要原因是碳纤维材料中具有玻璃纤维材料所没有的导电性。维修人员在进行对纤维有所要求的复合材料的维修时,要还根据厂家所提供的相关手册中明确标明的损伤范围进行维修,才能提高客舱复合材料的航空件的维修质量[2]。

2.2.3对于固化技术的要求

胶接维修中需要使用到胶膜,使复合材料的性能恢复到最佳。而胶膜的使用涉及到加热固化技术,因此对固化技术有所要求。固化技术分为传统的加热固化和辐射固化,辐射固化又包括光固化、微波固化等多种,维修人员需要根据复合材料维修的实际需求有选择的使用固化技术。传统的固化方式不仅传热较慢,影响维修效率。在维修的质量上,也因为固化不稳定,而影响复合材料胶接维修的实际效果。而新型辐射固化技术可以在室温情况下进行固化,对环境的要求较小。所使用的胶粘剂的毒性较小,有利于储存。所需要的维修时间成本也较少,提高了客舱复合材料维修的效率。同时辐射固化技术可以对受损的复合材料进行有选择的区域维系,对其他复合材料航空件产生的影响较少。例如波音737-300飞机的扰流板、襟翼等部位的复合材料受损时,维修人员可以在相关维修手册要求的基础上,科学的使用固化技术进行胶接维修。

结束语:复合材料逐渐广泛应用于民航客机当中,但是复合材料的维修难度较大。而胶接维修具有设计感佳、增重小等优点,相对来说更适用于民航飞机客舱复合材料的维修过程中。因此需要维系人员针对相应的维修特点、技术,进行科学有效的维修,才能提高维修质量,促进复合材料的使用。

参考文献:

[1]周少栋.浅析复合材料在现代民航飞机上的应用[J].科技创新导报, 2015(14):90-91.

[2]王洁萱.民用飞机复合材料维修性设计要求初步探讨[J].科技视界,2017(2):17-17.

论文作者:江福田

论文发表刊物:《科技新时代》2019年1期

论文发表时间:2019/3/20

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