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从波音787窥探航空复合材料修理

时间:2019-03-25 20:53来源:飞机维修砖家 作者:中国航空

(2)修理时保持结构刚度的完整性,并且充分考虑飞行表面和操纵面的弯曲极限,不能改变飞机的飞行特性;

(3)从耐久性的角度考察结构性能,包括疲劳加载对螺栓或胶结接头的影响、损伤的增长,不相似材料导致的腐蚀作用和树脂材料在湿热环境中的降解作用;

(4)结构质量增加最小;

(5)保持飞机外形的气动平滑度;

(6)修理过程可操纵性好,修理成本低。

4 存在问题与发展方向    

虽然国际上对复合材料的修理的研究已经日趋成熟,但国内技术的研究起步较晚。从20 世纪80 年代开始针对缺陷影响、无损探伤的修理方法和修理工艺开展探索性研究。20 世纪90 年代开始跟踪国外复合材料修理方法,完成了主要修理方法的验证工作,也针对碳纤维层合板T300/5405、T300/QY8911,胶黏剂J116、J159等具体修理材料进行了初步评定;尝试着对一些机型的复合材料结构进行维修,如服役中歼击机的雷达罩、直升机涵道垂尾、客机的升降舵等复合材料构件,积累了一定的修理经验,但是在很多方面与国外相比还有很大差距。

修理容限的范围界定尚未成熟,尤其是处于复杂应力状态下的结构,在受到损伤后的剩余强度的确定需要试验验证,而国内仍缺少这方面研究的试验仪器和设备。国内积累的复合材料修理经验主要对象为次承力结构,多为外场应急修理,对主承力构件基本没有进行修理适用性研究。修理材料方面,国内尚不能生产用于复合材料修理的原材料(预浸料),复合材料修理手册中提及的胶黏剂缺乏试验测试数据,可供选择经过试验验证的修理材料种类很少。对于最广泛采用的胶结修理方法,仍有很多工作需要开展。如对大曲率层合板结构的修理,对胶黏剂受力特性的在复合材料厚度方向上表现出的非线性特征对修理效果的影响,固化温度对修理效率的影响,疲劳作用对修理结构性能的影响都亟需进一步研究。在修理验证方面,经修理后结构是否恢复强度要求并满足适航条例规定仍需要理论分析做基础,并伴随大量试验支持,试验研究可从试样级到元件级再到部件级,从简单结构到复杂结构逐步进行。

复合材料修理技术需要不断汲取新技术,向优质、高效和低成本方向发展,成熟健全的修理技术是复合材料在航空结构上的广泛使用的有力保障。

 

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