某型飛機(jī)進(jìn)氣道鉚釘脫落故障分析

某型飛機(jī)進(jìn)氣道鉚釘脫落故障分析摘要：飛機(jī)進(jìn)氣道鉚釘脫落故障危害嚴(yán)重，很容易打傷發(fā)動(dòng)機(jī)，造成事故征候，造成該故障的原因很多，如：應(yīng)力集中造成、疲勞造成、設(shè)計(jì)強(qiáng)度不足造成等。本文針對(duì)一起由于未消除裝配間隙且施工空間狹小，致使帶應(yīng)力裝配后造成鉚釘脫落的故障進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：進(jìn)氣道；鉚釘脫落；裝配應(yīng)力；疲勞裂紋一、 引言在飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理時(shí)，經(jīng)常遇到進(jìn)氣道鉚釘脫落故障。裂紋成因復(fù)雜，裂紋初始發(fā)生時(shí)在漆層的覆蓋下，具有一定程度的隱蔽性，容易在修理、維護(hù)中被忽視，埋下安全隱患。進(jìn)氣道一旦發(fā)生故障，因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作空間狹窄，排故工作困難、時(shí)間長(zhǎng)。二、 故障現(xiàn)象對(duì)某型飛機(jī)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)：進(jìn)氣道內(nèi)5384框上部1件鉚釘頭脫落。故障圖片見(jiàn)圖1。圖1進(jìn)氣道鉚釘裂紋、脫落故障三、故障定位通過(guò)對(duì)故障鉚釘從結(jié)構(gòu)形式、受力分析和裂紋的形貌來(lái)判斷，該裂紋為疲勞裂紋，其成因有設(shè)計(jì)強(qiáng)度不足、制造缺陷等裂紋源產(chǎn)生問(wèn)題，結(jié)構(gòu)剛度不足抗振能力差問(wèn)題。四、 原理分析疲勞裂紋一般由裂紋源和振動(dòng)引起，裂紋源可能由設(shè)計(jì)強(qiáng)度不足和制造缺陷引起；振動(dòng)受工作環(huán)境、結(jié)構(gòu)構(gòu)型、結(jié)構(gòu)剛度的影響。殲-某型飛機(jī)為超音速飛機(jī)，進(jìn)氣道為“S”形進(jìn)氣道，飛機(jī)經(jīng)常在跨音速前后過(guò)渡，流道受力形式復(fù)雜。進(jìn)氣道采用化銑蒙皮與骨架連接的結(jié)構(gòu)形式，連接點(diǎn)、對(duì)縫處為薄弱點(diǎn)，進(jìn)氣道橫向方向平直段為薄弱點(diǎn)，彎曲段（拱橋結(jié)構(gòu)）為增強(qiáng)段。平板蒙皮在承受吸力時(shí)靠彎曲剛度承受載荷，由于其彎曲剛度小、變形量大。不同于曲板靠拱或鏈力，其剛度大，變形小。因而鉚釘承受的拉力偏心，很容易將鉚釘釘頭拉斷。五、 原因分析1、 鉚釘頭掉塊故障發(fā)生部位為設(shè)計(jì)封閉區(qū)，施工空間有限結(jié)構(gòu)間隙不易觀察，裝配作業(yè)時(shí)容易產(chǎn)生裝配應(yīng)力。同時(shí)，由于空間限制開(kāi)敞性較差，鉚接質(zhì)量控制相對(duì)困難，操作者在制孔、鉚接等工序可能存在不易發(fā)現(xiàn)的鉚釘損傷、制孔偏心、釘桿歪斜等缺陷，不易保證鉚接質(zhì)量，可能是鉚釘斷裂的誘因。。2、 進(jìn)氣道5384框的鉚釘處于進(jìn)氣道調(diào)節(jié)板的后方S型進(jìn)氣道轉(zhuǎn)折處，該部位氣流容易分離，結(jié)構(gòu)承受的氣流脈動(dòng)壓力較大。鉚釘釘頭在進(jìn)氣道交變載荷（壓力、吸力）反復(fù)作用下容易產(chǎn)生疲勞裂紋。3、 故障部位的蒙皮為平板形狀的蒙皮，氣流經(jīng)過(guò)進(jìn)氣道會(huì)對(duì)蒙皮產(chǎn)生強(qiáng)大的吸附作用，在鉚接結(jié)構(gòu)形式下，大部分作用力會(huì)轉(zhuǎn)化為對(duì)鉚釘?shù)睦炝?。進(jìn)氣道內(nèi)所用鉚釘均為100°埋頭鉚釘，拉伸力會(huì)集中在外形急劇變化的區(qū)域，所以鉚釘最容易被破壞的部位就是鉚釘頭。六、 總結(jié)綜合分析，5384框區(qū)域施工空間狹小，開(kāi)敞性較差，結(jié)構(gòu)間隙不易觀察，制造時(shí)存在裝配應(yīng)力和鉚接缺陷，長(zhǎng)時(shí)間在氣流交變拉應(yīng)力的反復(fù)作用下，在承受載荷相對(duì)偏弱的鉚釘帽處發(fā)生斷裂、脫落。根據(jù)上述分析制定了相關(guān)改進(jìn)措施：1、 通過(guò)匯總進(jìn)氣道故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，確定重點(diǎn)檢查部位、重要檢查項(xiàng)目、檢查方法及典型裂紋修理方法，提升故障修復(fù)及時(shí)率。2、 對(duì)識(shí)別出來(lái)的重點(diǎn)檢查部位、重要檢查項(xiàng)目進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，提高進(jìn)氣道