北京航空工程技术中心
摘要:保持飞机结构完整性是飞机交付部队后在整个使用寿命期内必须满足的根本要求。所谓结构完整性是指在规定的安全性、功能、耐久性和保障性水平下,结构处于完好和未损坏的状态。它是关系飞机功能、安全使用和费用等方面的机体结构强度、刚度、损伤容限及耐久性(或安全寿命)等所要求结构特性的总称。
通过飞机结构设计、加工制造使飞机具备了结构完整性品质,而全机疲劳试验是考核其是否满足使用要求的唯一途径。全机疲劳试验的主要目的是暴露飞机结构所存在的各种损伤故障。通过对故障出现的原因分析和研究,一方面可以对设计或工艺进行改进,由此可以提高未装备部队飞机的结构完整性品质;另一方面可以制定出飞机使用过程中应采取的检查和修理措施,由此为现役飞机结构完整性的保持奠定了基础。由于飞机结构许多关键部位处于内部封闭区,常规检查方法无法对这些部位损伤情况进行检查,因此美、英等西方国家在完成全机疲劳试验后都要对试验飞机进行拆毁检查。实际上拆毁检查是整个全机疲劳试验工作不可缺少、最为重要的一部分。
所谓拆毁检查是指对飞机选定结构进行彻底分解,而后采用目视、涡流、X光、超声等各种检查设备和手段对飞机结构,特别是内部不可达部分裂纹、腐蚀和磨损等损伤情况进行检查,并对发现损伤的部位进行断口金相分析,确定出损伤出现的原因。
美、英等国不仅对试验飞机进行拆毁检查,而且还会抽取现役飞机进行拆毁检查。他们认为:为了确保老龄飞机的安全使用需要确定老龄飞机结构的实际损伤状态,而对现役结构进行拆毁检查是实现这一目的的唯一可用途径。目前国外对现役飞机已进行了大量不同规模和形式的拆毁检查,包括对一架飞机的部分选定结构,对一架飞机的所有主要结构和对多架飞机的相同部件等等。
对现役飞机进行结构拆毁检查的目的主要有三个:一是对使用一段时间后的飞机结构损伤情况进行评估;二是对现行的损伤预测模型进行评定和修正;三是对无损检测方法的有效性进行验证。与国外相比,国内由于对飞机拆毁检查的作用认识不够,所以在这方面所开展的工作很少。本文对美英等国飞机拆毁检查方面的情况进行了介绍,给出了飞机拆毁检查流程、规范要求以及对试验飞机和现役飞机拆毁检查实例。在此基础上,对国内飞机相关工作的开展提出了建议。
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