CN105856802A - 直升机水平安定面腐蚀修补方法 - Google Patents

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杨先果
吴小刚
瞿青
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Shanghai Haiying Machinery Plant
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Abstract

本发明的直升机水平安定面腐蚀修补方法采用性能指标相当的闭孔泡沫塑料替代蜂窝芯材；根据水平安定面能承受的温度，选择与层压板及闭孔泡沫塑料粘接良好的低温或常温固化的胶粘剂。本发明的直升机水平安定面腐蚀修补方法简单易操作，且可在原机上实施。

Description

直升机水平安定面腐蚀修补方法
技术领域
本发明涉及飞机维修领域，具体涉及一种直升机水平安定面腐蚀修补方法。
背景技术
直升机水平安定面多采用层压板与铝蜂窝芯材胶结而成的夹层结构，即铝蜂窝芯材两面各胶结一层压板。在直升机服役期间，由于密封失效，雨水、湿气渗入水平安定面容易导致铝蜂窝芯材腐蚀。当水平安定面腐蚀比较严重时需送飞机修理厂修理。通常，修理厂需要根据飞机设计所给出的水平安定面腐蚀修理容限、方案，以及水平安定面图纸和材料方案进行水平安定面腐蚀的修理或更换，修理方案一般为切割掉腐蚀的蜂窝芯材，采用同材进行镶嵌修补。
对于进口直升机，随机维护资料中往往没有水平安定面的图纸及材料方案，也没有水平安定面腐蚀修理容限和方案，给水平安定面腐蚀修补带来困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种直升机水平安定面腐蚀修补方法，简单易操作。
为了达到上述的目的，本发明提供一种直升机水平安定面腐蚀修补方法，包括如下步骤：1）切除水平安定面腐蚀区域蜂窝芯材及损坏的层压板，测量蜂窝芯材铝箔厚度、层压板层数及层压板总厚度；2）清理腐蚀区域，根据清理后的腐蚀区域痕迹测量蜂窝芯材边长；3）根据步骤1）和步骤2）获得的蜂窝芯材数据，对比航空材料手册中的蜂窝芯材数据，从航空材料手册中找出数据最接近的蜂窝芯材；4）根据找出的蜂窝芯材的牌号，选择选择力学性能相当、密度相当、耐环境性能优异、与胶粘剂粘接良好、便于机械加工的闭孔泡沫塑料；5）根据腐蚀区域形状加工闭孔泡沫塑料并进行预装配；6）根据水平安定面能承受的温度，选择与层压板及闭孔泡沫塑料粘接良好的常温固化的胶粘剂，并且该胶粘剂固化后能承受直升机使用时的温度极限；；7）根据层压板层数及层压板总厚度计算并选择玻璃纤维布；8）在相关界面及玻璃纤维布上涂胶粘剂后，采用真空辅助成型实现修补。
上述直升机水平安定面腐蚀修补方法，其中，所述步骤4）中，根据蜂窝芯材的力学性能选择闭孔泡沫塑料时，弯曲强度和压缩强度是重点要考虑的。
上述直升机水平安定面腐蚀修补方法，其中，所述步骤4）中，闭孔泡沫塑料的弯曲强度不得小于蜂窝芯材的弯曲强度。
上述直升机水平安定面腐蚀修补方法，其中，所述步骤6）中，选择胶粘剂时，胶粘剂的固化条件、使用温度、与层压板和闭孔泡沫塑料的粘接性能是重点要考虑的。
本发明的直升机水平安定面腐蚀修补方法采用性能相当的闭孔泡沫塑料替代蜂窝芯材，避免了蜂窝芯材加工，大大降低了修补难度；本发明的直升机水平安定面腐蚀修补方法选择性能指标符合要求且固化温度低于原机服役极限温度的胶粘剂，可在原机上实施本发明。
具体实施方式
以下对本发明的直升机水平安定面腐蚀修补方法作进一步的详细描述。
本发明较佳实施例中直升机为进口机型，随机维护资料中没有水平安定面的图纸及材料方案，也没有水平安定面腐蚀修理容限和方案；另外，该直升机服役极限温度在80℃以内，而胶结层压板与蜂窝芯材的胶粘剂固化温度高达180℃。
为解决该直升机水平安定面腐蚀修补，本发明提供一种直升机水平安定面腐蚀修补方法，包括如下步骤：
1）切除水平安定面腐蚀区域蜂窝芯材及损坏的层压板，测量蜂窝芯材铝箔厚度、层压板层数及层压板总厚度；
测量各数据时，选择多个测量点进行测量，再计算平均值；
2）清理腐蚀区域，根据清理后的腐蚀区域痕迹测量蜂窝芯材格边长；
蜂窝芯材一般看作是由正六边形格子紧密排列组合形成，测量蜂窝芯材格边长时，选择多个测量点再计算平均值；
3）根据步骤1）和步骤2）获得的蜂窝芯材数据，对比航空材料手册中的蜂窝芯材数据，从航空材料手册中找出数据最接近的蜂窝芯材；
表1所示为航空材料手册中部分蜂窝芯材数据：
表1 SYL-3耐久蜂窝芯材规格
密度（kg/m3） 铝箔厚/边长（mm） 密度（kg/m3） 铝箔厚/边长（mm）
27 0.03/5 44 0.03/3
31 0.04/5 52 0.04/3
33 0.03/4 53 0.05/4
39 0.04/4 68 0.05/3
根据步骤1）和步骤2）获得的蜂窝芯材数据，与本实施例直升机水平安定面蜂窝芯材数据最接近的蜂窝芯材是密度为53 kg/m3、铝箔厚度为0.05 mm、边长为4 mm的蜂窝芯材；
4）根据找出的蜂窝芯材的牌号，选择选择力学性能相当、密度相当、耐环境性能优异、与胶粘剂粘接良好、便于机械加工的闭孔泡沫塑料；
本发明修补水平安定面时用闭孔泡沫塑料替代蜂窝芯材，这样就避免了蜂窝芯材加工，大大降低了修补难度；
根据蜂窝芯材的力学性能选择闭孔泡沫塑料时，弯曲强度和压缩强度是重点要考虑的，尤其是弯曲强度，闭孔泡沫塑料的弯曲强度不得小于蜂窝芯材的弯曲强度，闭孔泡沫塑料的压缩强度应接近蜂窝芯材的压缩强度；
表2所示为本实施例中找出的蜂窝芯材的性能指标：
表2 近似蜂窝芯材性能指标
根据表2所显示的蜂窝芯材的性能指标，选择的闭孔泡沫塑料的性能指标如表3所示：
表3 泡沫塑料的性能指标
表观密度 拉伸强度 压缩强度 弯曲强度（实测） 弹性模量 热变形温度
75kg/m3 ≥1.56MPa ≥1.05MPa 2.54MPa ≥75MPa ≥210℃
本发明根据原机（即待修补直升机）水平安定面蜂窝芯材数据，从航空材料手册中找蜂窝芯材，确定水平安定面（夹层结构）中间层的性能指标，以此从现有的材料中找到合适材料用于修补，使得在没有水平安定面图纸及材料方案，没有水平安定面腐蚀修理容限和方案的条件下，水平安定面腐蚀修补成为可能；
5）根据腐蚀区域形状加工闭孔泡沫塑料并进行预装配；
6）根据水平安定面能承受的温度，选择与层压板及闭孔泡沫塑料粘接良好的低温（80℃以下）或常温固化的胶粘剂；
选择胶粘剂时，胶粘剂的固化条件（例如固化温度）、使用温度以及与层压板和闭孔泡沫塑料的粘接性能是重点要考虑的；
表4所示为本实施例中选择的胶粘剂的性能指标：
表4 粘接剂性能指标
剪切强度 剥离强度 固化条件 适用范围 使用温度
≥14.7MPa ≥2kN/m 60℃、1～2h 金属、塑料、复合材料 -60℃～150℃
本发明选择性能指标符合要求且固化温度低于原机服役极限温度的胶粘剂，可在原机上实施本发明的水平安定面腐蚀修补方法；
7）根据层压板层数及层压板总厚度计算并选择玻璃纤维布；
根据层压板总厚及层压板层数可计算出每层的平均厚度，根据该平均厚度选择玻璃纤维布，即选出的玻璃纤维布（单层）的厚度应接近该平均厚度；
8）在相关界面及玻璃纤维布上涂胶后，采用真空辅助成型实现修补。
本实施例中，步骤5）和8）均可采用现有技术，在此不作详细说明。

Claims (4)

1.直升机水平安定面腐蚀修补方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）切除水平安定面腐蚀区域蜂窝芯材及损坏的层压板，测量蜂窝芯材铝箔厚度、层压板层数及层压板总厚度；
2）清理腐蚀区域，根据清理后的腐蚀区域痕迹测量蜂窝芯材边长；
3）根据步骤1）和步骤2）获得的蜂窝芯材数据，对比航空材料手册中的蜂窝芯材数据，从航空材料手册中找出数据最接近的蜂窝芯材；
4）根据找出的蜂窝芯材的牌号，选择选择力学性能相当、密度相当、耐环境性能优异、与胶粘剂粘接良好、便于机械加工的闭孔泡沫塑料；
5）根据腐蚀区域形状加工闭孔泡沫塑料并进行预装配；
6）根据水平安定面能承受的温度，选择与层压板及闭孔泡沫塑料粘接良好的常温固化的胶粘剂，并且该胶粘剂固化后能承受直升机使用时的温度极限；
7）根据层压板层数及层压板总厚度计算并选择玻璃纤维布；
8）在相关界面及玻璃纤维布上涂胶粘剂后，采用真空辅助成型实现修补。
2.如权利要求1所述的直升机水平安定面腐蚀修补方法，其特征在于，所述步骤4）中，根据蜂窝芯材的力学性能选择闭孔泡沫塑料时，弯曲强度和压缩强度是重点要考虑的。
3.如权利要求1或2所述的直升机水平安定面腐蚀修补方法，其特征在于，所述步骤4）中，闭孔泡沫塑料的弯曲强度不得小于蜂窝芯材的弯曲强度。
4.如权利要求1所述的直升机水平安定面腐蚀修补方法，其特征在于，所述步骤6）中，选择胶粘剂时，胶粘剂的固化条件、使用温度、与层压板和闭孔泡沫塑料的粘接性能是重点要考虑的。
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