淺論空中客車A320系列飛機(jī)FR43隔框的改裝與偏差

1、    淺論空中客車a320系列飛機(jī)fr43隔框的改裝與偏差    王永剛【摘 要】空中客車部分批次a318/319/320/321飛機(jī)涉及到fr43隔框改裝工作，通過增加加強(qiáng)支架以改善局部受力，增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。整個(gè)改裝工作有完整的方案，但改裝工作的執(zhí)行過程卻有不少細(xì)節(jié)需要各航空公司依據(jù)自身現(xiàn)狀適當(dāng)修正?！娟P(guān)鍵詞】隔框；改裝；空中客車；工程指令1 改裝工作的由來在空中客車公司進(jìn)行的全尺寸疲勞測(cè)試中，發(fā)現(xiàn)a320系列飛機(jī)在fr43框左側(cè)和右側(cè)側(cè)盒梁凸緣處出現(xiàn)裂紋1。裂紋主要集中在fr43框左側(cè)和右側(cè)側(cè)盒梁上凸緣的三個(gè)緊固件孔孔壁周圍。出于適航安全的考慮，要求

2、各航空公司根據(jù)適用情況，完成相關(guān)工程指令（eo-2012-a320-53-075-r1）2的檢查，并且之后以不超過7500fc或15000fh的重復(fù)檢查間隔，先到為準(zhǔn)，對(duì)fr43隔框左右側(cè)s15加強(qiáng)筋區(qū)域的側(cè)盒梁凸緣執(zhí)行旋轉(zhuǎn)渦流探傷檢查。在執(zhí)行工程指令中所要求的任何檢查過程中，如果發(fā)現(xiàn)裂紋，下個(gè)飛行前，聯(lián)系空客申請(qǐng)經(jīng)過批準(zhǔn)的修理方案，并根據(jù)修理方案完成相應(yīng)措施。同時(shí)要求，自飛機(jī)首飛后，在達(dá)到48000fc或96000fh前，先到為準(zhǔn)，根據(jù)eo-2013-a320-53-018-r1或后續(xù)版本，執(zhí)行改裝。改裝工作完成后則相應(yīng)的重復(fù)性檢查要求自行終止。東方航空公司對(duì)其b-2400飛機(jī)進(jìn)行10c檢時(shí)

3、，首次執(zhí)行該工程指令（eo-2012-a320-53-075-r1）的檢查工作，在飛機(jī)fr43隔框右側(cè)s15加強(qiáng)筋區(qū)域發(fā)現(xiàn)裂紋。裂紋位于s15加強(qiáng)筋上側(cè)的緊固件孔孔壁，且通過擴(kuò)孔不能消除裂紋。之后在東航機(jī)隊(duì)飛機(jī)的9c、10c檢時(shí)，又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)幾起fr43框左側(cè)和右側(cè)側(cè)盒梁凸緣處出現(xiàn)裂紋的案例。由于前期已經(jīng)完成航材與工具的準(zhǔn)備，在完成工程指令的檢查要求后，東方航空公司立即又執(zhí)行了空客sb a320-53-1251 r1，對(duì)扭力盒一側(cè)s15長(zhǎng)桁下側(cè)板處進(jìn)行加強(qiáng)接頭改裝工作以終止重復(fù)檢查工作，確保飛機(jī)安全運(yùn)行。出現(xiàn)裂紋的飛機(jī)為空中客車某些批次的a318/319/320/321飛機(jī)，國(guó)內(nèi)多家航空公司均有

4、運(yùn)營(yíng)。但是由于改裝工作具有嚴(yán)謹(jǐn)性和一直性3，在執(zhí)行改裝時(shí)的方案不會(huì)有明顯差別。在此筆者也就以自身所從事過的幾起改裝工作為例，淺論該項(xiàng)改裝工作的細(xì)節(jié)與偏差。2 改裝方案執(zhí)行概述空中客車公司給出的改裝方案，依據(jù)飛機(jī)構(gòu)型的不同略有差異。但這種差異主要是考慮緊固件邊距等細(xì)節(jié)造成的，區(qū)別不大。在改裝前確認(rèn)飛機(jī)的構(gòu)型和改裝包的件號(hào)能確保改裝工作的正確執(zhí)行。整個(gè)改裝過程可以概述如下：從外部接近飛機(jī)主起落架艙內(nèi)fr43隔框附近區(qū)域，拆除該區(qū)域的重力放起落架裝置附件，同時(shí)從客艙內(nèi)部拆除fr43附近區(qū)域的座椅和地板，拆除空調(diào)管路，以便為改裝工作清理出空間。拆除壓力板上的海洛克螺釘，撬起壓力板后切除在該區(qū)域存在干擾

5、的加強(qiáng)筋并將切除面打磨光滑。同時(shí)若s15加強(qiáng)筋上側(cè)的緊固件孔孔壁有裂紋時(shí)則將出現(xiàn)裂紋的梁凸緣切除并打磨光滑。對(duì)兩個(gè)完成打磨的切除面進(jìn)行高頻渦流探傷檢查，確認(rèn)無損傷后進(jìn)行加強(qiáng)支架的安裝工作。若s15加強(qiáng)筋上側(cè)的緊固件孔孔壁無裂紋出現(xiàn)，則不必執(zhí)行改裝工作中的梁凸緣的切除與修理步驟，僅僅在切除加強(qiáng)筋并確認(rèn)切除面打磨光滑無損傷的情況下即可執(zhí)行下一步工作。安裝加強(qiáng)支架，在完成加強(qiáng)支架的安裝工作后開始施工區(qū)域的恢復(fù)工作。在壓力板上擴(kuò)孔并安裝新的海洛克螺釘，安裝新的重力放起落架裝置附件，安裝空調(diào)管路并安裝修形后的空調(diào)管路支架，安裝客艙地板和座椅。在完成恢復(fù)工作后進(jìn)行相應(yīng)的清理和測(cè)試工作，改裝完成。在進(jìn)入加強(qiáng)

6、支架安裝步驟后，工作的重點(diǎn)在加強(qiáng)支架的定位與復(fù)孔。為保證加強(qiáng)支架的安裝精度，改裝包中的加強(qiáng)支架僅僅有三個(gè)初始定位孔，其余緊固件孔均需要后期加工。由于工作區(qū)域管路、線路復(fù)雜，即使在拆除大量設(shè)備裝置后，工作區(qū)域依舊十分狹小，無法實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)支架直接在安裝位置復(fù)孔。而反思裂紋出現(xiàn)的原因也不難發(fā)現(xiàn)，fr43隔框區(qū)域恰恰位于主起落架影響區(qū)域，受力極大且頻繁。若是加強(qiáng)支架的定位不準(zhǔn)，緊固件孔與飛機(jī)側(cè)盒梁上的孔無法有效對(duì)齊無疑會(huì)形成以下三種后果：支架本身與側(cè)盒梁的型面無法緊密貼合，緊固件無法穿過與之過盈配合的緊固件孔或強(qiáng)行穿過后形成損傷，或是為安裝緊固件而反復(fù)鉸孔，造成孔徑增大過盈配合效果大大削弱甚至消失。而此

7、三種后果，無論哪一種無疑都會(huì)使加強(qiáng)接頭的強(qiáng)化作用大打折扣甚至是改裝失敗。航材改裝包中給出的加強(qiáng)支架僅有三個(gè)初始定位孔，這三個(gè)孔與側(cè)盒梁上的三個(gè)緊固件孔相對(duì)應(yīng)。但是在改裝工作中這三個(gè)孔僅僅用于輔助定位，在將支架各孔加工完畢后確認(rèn)這三個(gè)孔依舊在許可范圍之內(nèi)才擴(kuò)孔到許可尺寸。在改裝伊始就將這三個(gè)孔擴(kuò)孔到位，筆者認(rèn)為不是良策。主要原因在于這三個(gè)孔集中處于支架的遠(yuǎn)端，且相對(duì)于支架三個(gè)型面要加工的42個(gè)孔而言，這三個(gè)孔始終數(shù)目占比過小，且處在同一平面，定位的效應(yīng)較差4。結(jié)合航空公司實(shí)際，筆者認(rèn)為較為有效的定位方法為：在完成切割區(qū)域的探傷工作后，將加強(qiáng)支架比對(duì)到位，至少在兩個(gè)型面用c型夾夾持以保證支架貼緊飛

8、機(jī)側(cè)盒梁型面。此時(shí)觀察支架三個(gè)初始孔是否在側(cè)盒梁上相應(yīng)孔的孔徑范圍之內(nèi)。若偏差較大則輕敲支架調(diào)整并在孔中安裝定位銷輔助定位。至此則加強(qiáng)支架的安裝位置確定，所有孔的后期加工均需以保證加強(qiáng)支架在此位置的安裝為前提。此時(shí)用記號(hào)筆在側(cè)盒梁上描出加強(qiáng)支架的外輪廓，再反手透過側(cè)盒梁減重孔，將側(cè)盒梁立面的初始孔位置描到支架上。所描下的位置僅僅作為參考，卻不可以此為依據(jù)制孔。依據(jù)加強(qiáng)支架立面的形狀加工明板。將明板貼合側(cè)盒梁立面復(fù)孔，再將明板取下，貼合支架立面，參照描下的孔的位置定位鉆孔，完成加強(qiáng)支架立面的復(fù)孔工作。此時(shí)加工的所有孔的孔徑均與側(cè)盒梁原始孔孔徑相同。用這些完成初始加工的孔為依據(jù)，將加強(qiáng)支架用均布的

9、定位銷在大梁上拉緊。參照側(cè)盒梁凸緣上的原始孔，完成加強(qiáng)支架其余型面的復(fù)孔工作并在適當(dāng)位置安裝定位銷。至此，則可通過不斷替換定位銷的位置，將各型面的孔依次擴(kuò)孔、鉸孔到目的尺寸并完成部分孔的冷擠壓工作。 3 改裝偏差的探討在整個(gè)改裝過程中，空中客車公司給出的改裝方案得以嚴(yán)格執(zhí)行是毋庸置疑的。但是與生產(chǎn)廠家不同，航空公司所做的飛機(jī)改裝由于是已投入運(yùn)營(yíng)的飛機(jī)，所有機(jī)載設(shè)備均已安裝到位。即使在評(píng)估后給出了相應(yīng)的拆裝方案，依舊難免存在改裝空間中設(shè)備互相干涉的情況。更不用說雙方在工具設(shè)備、生產(chǎn)條件方面的差異，單純以生產(chǎn)狀態(tài)下給出的改裝方案具體到航空公司的實(shí)際工作狀態(tài)時(shí)，難免會(huì)出現(xiàn)某些工作細(xì)節(jié)上的執(zhí)行困難。對(duì)

10、于這些困難，若是影響工藝標(biāo)準(zhǔn)，影響改裝質(zhì)量的，自然毫無商討余地，哪怕是重新評(píng)估也要嚴(yán)格執(zhí)行。但是對(duì)于某些施工細(xì)節(jié)，可能僅僅是由于評(píng)估環(huán)境的不同造成的差異，筆者覺得可以在此類問題上進(jìn)行權(quán)衡，允許改裝方案適當(dāng)修改，做出略有偏差的執(zhí)行。正如fr43隔框的改裝工作，按照方案要求，改裝區(qū)域壓力板上的74顆海洛克螺釘要全部拆除并在恢復(fù)時(shí)更換加大一級(jí)的海洛克螺釘?？v觀整個(gè)改裝過程不難發(fā)現(xiàn)，這一步驟的主要意義在于壓力板與側(cè)盒梁上凸緣搭接，拆下螺釘松開壓力板后才能為凸緣的切割與修理工作騰出空間。然而凸緣的切割與修理工作僅僅存在于緊固件孔壁出現(xiàn)裂紋的情況下，有相當(dāng)數(shù)量的改裝是終止檢查任務(wù)的改裝，由于裂紋尚未出現(xiàn)并

11、不需要進(jìn)行側(cè)盒梁上凸緣的切割與修理工作，此時(shí)松開壓力板的意義已經(jīng)不大。而僅就需要松開壓力板的情況而言，全部拆除海洛克螺釘后會(huì)出現(xiàn)這樣一個(gè)困難：壓力板遠(yuǎn)端有三個(gè)釘孔位置與油管、導(dǎo)線相隔較近，在擴(kuò)孔與鉸孔時(shí)，鉆頭與鉸刀難以擺正，鉸孔的難度較大，同時(shí)安裝新的海洛克螺釘時(shí)也難以使用震槍安裝。而這三顆海洛克螺釘對(duì)于撬起壓力板的影響已經(jīng)不大。那么能不能夠?qū)@三顆海洛克螺釘不拆也不加大呢？甚至是在整個(gè)改裝工作中允許航空公司自行評(píng)估更換壓力板上海洛克螺釘?shù)臄?shù)目呢？對(duì)于這一執(zhí)行偏差，由于有悖于改裝方案，在目前的改裝工作中顯然是不允許的。但是隨著改裝方案的不斷優(yōu)化，會(huì)不會(huì)出現(xiàn)類似的改進(jìn)也未可知。4 改裝中應(yīng)注意的

12、細(xì)節(jié)整個(gè)fr43隔框的改裝工作工作量大且需要不同部門配合，在改裝工作的執(zhí)行過程中各個(gè)部門對(duì)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的把握都是比較嚴(yán)格的。在改裝過程中注意細(xì)節(jié)，減少差錯(cuò)和彌補(bǔ)差錯(cuò)所浪費(fèi)的時(shí)間，無疑有利于改裝工作的順利完成。綜合幾次改裝工作的經(jīng)驗(yàn)，筆者覺得有下述幾個(gè)細(xì)節(jié)值得注意。4.1 注意鉸孔的精度，在許可的公差范圍內(nèi)選取較為緊密的配合加強(qiáng)支架由39顆海洛克螺釘安裝到位，其中立面的18顆海洛克螺釘需要透過側(cè)盒梁的減重孔反手安裝。在過盈配合的范圍內(nèi)，若選取較大的孔徑，可能存在安裝過程中由于扭矩過大造成釘桿旋轉(zhuǎn)的情況。為保證螺母安裝到位，剪切環(huán)順利剪斷，需要用內(nèi)六角工具對(duì)釘桿進(jìn)行固定。但是反手安裝且又空間狹小的情況

13、下使用內(nèi)六角工具難度可想而知。反倒是選取較緊配合，增加釘桿的夾緊力度更為方便安裝。當(dāng)然釘桿的安裝方向也要切實(shí)注意，由于配合較緊，若是出現(xiàn)釘桿安裝方向錯(cuò)誤，再退出釘桿調(diào)整時(shí)就費(fèi)工費(fèi)力了。4.2 加強(qiáng)支架部分釘孔端銑時(shí)注意找準(zhǔn)垂直面端銑平面與釘孔軸線垂直是一個(gè)顯而易見的常識(shí)，但在端銑選取作為基準(zhǔn)的垂直面時(shí)還是具有一定迷惑性的。主要是需要端銑的平面均是順機(jī)身方向略有傾斜的，呈左右對(duì)稱狀態(tài)。在單獨(dú)端銑加強(qiáng)支架時(shí)，由于沒有了機(jī)身的比對(duì)，傾斜趨勢(shì)不明顯，難免會(huì)銑錯(cuò)方向，或是顧此失彼，銑對(duì)了這個(gè)卻銑錯(cuò)那個(gè)。在此唯有多加注意，空間換算較為模糊時(shí)不妨直接放到飛機(jī)上比對(duì)確定后再銑。4.3 做好導(dǎo)線的防護(hù)在改裝工作區(qū)有不少導(dǎo)線接頭松開，導(dǎo)線處于松動(dòng)狀態(tài)。在改裝過程中為了保證鉆頭、鉸刀的垂直，需要不斷調(diào)整導(dǎo)線的位置。這也就增加了導(dǎo)線與機(jī)身結(jié)構(gòu)件磨擦造成損壞的概率。在整個(gè)改裝過程中要做好這些導(dǎo)線的防護(hù)，避免導(dǎo)線磨斷或絕緣層破損的情況。在進(jìn)行恢復(fù)工作時(shí)也要注意檢查這些導(dǎo)線的破損情況和防護(hù)物的撤離情況5。【參考文獻(xiàn)】1airbus.structural repair manualm.2002-02-07.2劉淵.eo-2012-a320-53-075-r1，東航股份工程技術(shù)公司，2013-11-26.3王細(xì)洋.航空概論m.航空工業(yè)出版社，200