蔣楊

摘? ?要：單發(fā)活塞式飛機在飛行訓練過程中，由于頻繁起降和不規(guī)范操作等都可能導致飛機結(jié)構(gòu)受損。Cessna172飛機以其一系列優(yōu)點，成為通用航空航校初級教練機的首選，廣泛用于民航飛行員的培訓。本文是對某航校一架Cessna172飛機沖出跑道結(jié)構(gòu)損傷進行排故分析，并制定出了合理的修復措施;為了確保飛行安全，修復后飛機應(yīng)進行監(jiān)控飛行，本文制定了詳細的監(jiān)控方案。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)損傷? 變形? 監(jiān)控飛行

中圖分類號：V328.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）10（a）-0056-02

2019年2月，某航校一架Cessna172飛機在執(zhí)行飛行訓練著陸時，由于離地1m左右姿勢大、速度小，導致以失速狀態(tài)接地，接地后向左30°方向沖出跑道，左副翼擦地，右機翼WS208.00翼肋向外變形，機尾擦地，需要進行結(jié)構(gòu)修復以恢復飛機的適航狀態(tài)。自國內(nèi)通航引進Cessna172飛機以來，已出現(xiàn)多起結(jié)構(gòu)損傷事故。以前出現(xiàn)此類故障皆是通過整體機翼換件方式來進行修復，但考慮到通航運營的經(jīng)濟性及換件航材等待的時間成本，因此對結(jié)構(gòu)損傷飛機進行修復才是最劃算的。

1? 機翼結(jié)構(gòu)分析

Cessna172屬于上單翼飛機，機翼為全金屬、支柱支撐的半硬殼式結(jié)構(gòu)，每個機翼包括一個翼片及一個整體油箱、副翼和襟翼。翼梁為工字形截面，主要承受彎矩和剪力。翼肋包括普通翼肋和加強翼肋。普通翼肋用來構(gòu)成機翼并保持翼型，承受局部氣動載荷。加強翼肋則要承受和傳遞較大的集中載荷。

2? 機翼損傷情況和修復措施分析

2.1 左機翼損傷修理

經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)左機翼翼尖擦地破損，左機翼WS208.00站位中間翼肋尾部擦地，輕微損傷;左副翼外側(cè)擦地，外側(cè)翼肋和上下蒙皮局部破損。

左機翼翼尖由于粉碎性破損且無法修復，故直接更換。左機翼WS208.00翼肋是輕微擦地損傷，因此我們對翼肋尾部進行打磨、整形，對修理部位做防水處理。左副翼修理，需鉆掉副翼外側(cè)翼肋（0523811-0）上的鉚釘，取下翼肋。切割破損的副翼上下蒙皮，用2024-T3鋁合金板材對副翼外側(cè)蒙皮實施拼接修理（見圖2）。鉚接新的副翼翼肋。

注意：盡量少的切割副翼蒙皮，避免對飛機造成二次損傷。

2.2 右機翼損傷修理

（1）經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)右機翼翼尖擦地破損，右副翼蒙皮輕微變形。

（2）右機翼WS190.00-WS208.00站位上、下蒙皮鼓動變形。

（3）右機翼WS190.00-WS208.00站位中間蒙皮鼓動變形。

（4）右機翼WS190.00-WS208.00站位前梁輕微變形。

（5）右機翼WS208.00站位中間翼肋變形。

2.3 右機翼對應(yīng)的修復措施如下

右機翼翼尖由于粉碎性破損且無法修復，故直接更換。右副翼蒙皮無裂紋，經(jīng)整形后，使其恢復到原始流線型。

右機翼WS190.00-208.00站位鼓動變形蒙皮首先進行整形收邊將變形量減小，然后通過等強度修理鉚接加強將蒙皮鼓動部分消除。在確定鼓動區(qū)域后，選取長度、寬度與鼓動區(qū)域一致的補片（2024-T3，0.063inch鋁合金），等間距鉆孔后與原機翼蒙皮鉚接，實現(xiàn)內(nèi)部襯補修理。必要時，將板材折彎成直角狀，以進一步增加其強度。

右機翼WS190.00-WS208.00站位中間蒙皮鼓動變形，首先對此處蒙皮整形，然后按等強度修補原則在鼓動區(qū)域蓋補一塊長度、寬度相同的補片。注意：補片制作后應(yīng)與機翼蒙皮呈同一平面，保持貼合。

右機翼WS190.00-WS208.00站位前梁輕微變形，經(jīng)整形后可恢復其流線型。在這個區(qū)域，機翼結(jié)構(gòu)相對簡單。根據(jù)單發(fā)飛機結(jié)構(gòu)修理手冊，普通翼肋、桁條和蒙皮均可更換。若是前梁外段變形，則采用切割拼接的方法進行修復。按照等強度修理原則，用0.063inch的2024-T3鋁合金制作新的前梁外段，以保證修理后的大梁滿足等強度要求。

右機翼WS208.00站位中間翼肋變形，由圖可知，中間翼肋變形量很大，整形已經(jīng)不能恢復其流線型。采取內(nèi)部拼接的方式進行修復。

3? 機尾擦地損傷和修復措施分析

飛機著陸操作不當導致機身尾部觸地，尾椎系留環(huán)折斷，蒙皮處有褶皺，斷面較為平整;蒙皮擦傷，損傷面積約為2cm×3cm;尾部隔框磨損，磨損面積約為2cm×1.6cm;尾部方向舵下部整流罩擦傷，損傷面積約2.6cm×4cm。通過受力分析，我們知道機身尾部直接觸地導致機身尾部結(jié)構(gòu)非正常受力超過結(jié)構(gòu)承載能力，造成隔框、蒙皮、方向舵整流罩損傷、裂紋。

根據(jù)Cessna172飛機AMM手冊要求，對尾部隔框損傷部位進行打磨、整形，恢復其流線型，檢查無裂紋后繼續(xù)使用。對尾部蒙皮、加強件進行檢查，確保無裂紋、鉚釘固定良好，對蒙皮進行整形，并作防腐處理。用0.032inch厚的2024-T3鋁合金板材制作補片對受損蒙皮進行補強修理。更換機身尾部系留環(huán)。

4? 監(jiān)控飛行

執(zhí)機單位應(yīng)在飛機完成修復投入飛行后，對結(jié)構(gòu)損傷修理區(qū)域進行監(jiān)控檢查：首次50飛行小時、之后每100飛行小時目視檢查修理區(qū)域，應(yīng)無變形、裂紋、鉚釘脫落等異常，如有應(yīng)立即采取恢復措施。

5? 結(jié)語

我廠已按照此方案完成對該機的修復工作，修復后的飛機使用狀況良好，無裂紋等異常發(fā)生，修復后安全飛行400余小時，因此取消了監(jiān)控飛行，轉(zhuǎn)為正常飛行訓練。飛機在使用過程，出現(xiàn)機翼結(jié)構(gòu)損傷，包括外緣蒙皮、翼肋以及前梁外段變形均是可以修復的，從經(jīng)濟角度和時間角度都是最優(yōu)的方案。

參考文獻

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[3] Cessna Aircraft Company.Cessna172R/172SMaintenanceManual[S].Cessna Aircraft Company ，R22.