民用飞机铝合金蜂窝结构件的超手册修理
【摘要】本文给出了民用飞机铝合金蜂窝结构件超手册修理的典型方案，并
针对特殊情况处理和需要注意的问题进行了阐述，以期帮助飞机结构工程师更加
方便地编写相应的修理方案，从而缩短飞机停场时间，提高飞机的利用率，为航
空公司创造更多的效益。
【关键词】民用飞机；蜂窝结构；超手册修理
RepairofAluminumHoneycombStructureDamageBeyondManualLimiton
CivilAircraft
ZＨＡＯＷei－yanYＩＮＹun－xinWａｎｇDe－chao
(Taikoo(shandong)AircraftEngineeringCo.,Ltd.,JinanShandong250107,
China)
【Abstract】Typicalrepairschemeisillustratedinhereforaluminum
Honeycombstructuredamagebeyondmanuallimitoncivilaircraft,specialcondition
dispositionsandgeneralrequirementsarealsodiscussed.Theaimistohelpaircraft
structureengineertoeasilydevelopindividualrepairscheme,toreducetheaircrafton
groundtimeandimprovetheutilizationrateoftheplane,hencetheairlinescangain
moreeconomicbenefit.
【Keywords】Civilaircraft;Aluminumhoneycombstructure;Damagebeyond
manuallimit
铝合金蜂窝结构具有质轻、高温强度好、耐热、耐腐蚀、吸能减震等性能，
因此在民用飞机上得到广泛的应用，包括主操纵面在内的一些重要部件都是使用
铝合金蜂窝制作。但是民用飞机长期在各种恶劣气候环境中使用，铝合金结构部
件不可避免地会产生诸如脱胶、吸水、腐蚀、离层等缺陷，甚至遭受外物损伤。
飞机制造商对铝合金蜂窝构件的修理有严格的限制，对于737系列飞机，通
常允许修复的损伤不能超过200平方英寸。然而目前常规的一些无损检查方法如
敲击法、超声检测或者X射线检测等不易发现铝合金结构部件上粘接力下降、
内部蜂窝腐蚀等隐形缺陷，当这些隐形缺陷发展到目视可见时，实际损伤面积常
常会远远超出结构修理手册中允许的最大修理面积。由于备件昂贵，航空公司一
般不可能有备件，往往导致飞机因缺件而停场修理一周以上，给航空公司造成了
很大的经济损失。如果能正确而迅速地修复损伤超标的部件，将大大减少飞机停
场时间，提高飞机的利用率，增加航空公司的经济效益。
1铝合金蜂窝结构损伤成因分析
粘接力下降、内部蜂窝腐蚀等隐形缺陷发展到目视可见损伤时，飞机的飞行
循环一般在20000以上，飞行寿命在10年以上。铝蜂窝结构部件由于使用时间
较长，在恶劣的环境条件下，铝合金蒙皮和金属蜂窝之间的粘合层性能老化，甚
至脱粘离层，但是蒙皮和蜂窝仍然接触在一起，宏观上无法发现脱胶。此时如果
有水分进入内部，在飞机的起降过程中，内部的水会循环经历高空结冰膨胀-地
面融化复原这一过程，会加速这一进程，导致更大面积的脱胶，蜂窝芯也会逐渐
腐蚀。
2铝合金蜂窝结构损伤典型修理方案
以图1所示后缘襟翼损伤为例，此损伤最初表现为下表面的大面积离层，敲
击检查下蒙皮离层区域时会发出沉闷的声音。切除离层的下蒙皮后，发现内部进
水，蜂窝腐蚀。下蒙皮和蜂窝的粘结强度变弱。实际上，如果仅凭目测，很难判
断蒙皮和蜂窝的粘结是否依然良好。但是目前无损检测也没有有效的方法可以判
定蒙皮和蜂窝的粘结强度变弱。可行的方法是切除明显的损伤区域后，然后在损
伤区域四周使用钳子尝试拉起蒙皮，如果蒙皮和蜂窝的粘结强度变弱，则蒙皮可
以很容易地拉起而蜂窝不会损伤；如果需要很大的力量才能拉起蒙皮，并且蒙皮
拉起后蜂窝损伤，则表明蒙皮和蜂窝粘合良好。另外仔细观察蜂窝的状态，如果
蜂窝呈