Способ ремонта поврежденной зоны фюзеляжа летательного аппарата

Способ ремонта поврежденной зоны фюзеляжа летательного аппарата

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к способу ремонта поврежденной зоны фюзеляжа летательного аппарата.

Фюзеляж летательного аппарата содержит обшивку, в основном из листового металла, усиленную внутренними ребрами жесткости, образующими каркас.

Внешняя часть фюзеляжа летательного аппарата может быть повреждена из-за столкновения с птицей или иным объектом. Если след столкновения является весьма значительным, это может породить повреждения и мешать обтеканию фюзеляжа воздухом, так что может появиться необходимость заменить часть поврежденного фюзеляжа.

В соответствии с Руководством по ремонту конструкции (S.R.M.: structural repair manual), параграф 51-27-00, ремонт должен быть осуществлен путем вырезания листового металла.

Как изображено на фиг.1, вырез 10 многоугольной формы, охватывающий место удара 12, выполнен на уровне листового материала. Обычно вырез 10 является квадратным или прямоугольным.

Для ограничения концентрации напряжений углы выреза 10 скруглены.

Для выполнения этого выреза и, в частности, скругленных углов оператор, выполняющий ремонт, просверливает сверлом маленькие отверстия 14, например, диаметром порядка 6 мм, расположенные внутри выреза, окружность которых практически тангенциальна выполняемому вырезу. Далее оператор соединяет эти маленькие отверстия 14 с помощью напильника и завершает скругление этим же инструментом. Эти операции вырезания вручную должны быть выполнены весьма тщательно, чтобы постараться ограничить дефекты вырезания. Следовательно, они являются относительно длительными и дорогостоящими и вызывают соответствующие простои, которые вредно сказываются на рентабельности летательного аппарата.

Во всяком случае, даже если эти операции выполнены с большой тщательностью, использование напильника вызывает дефекты вырезания, например, вследствие отклонений траектории или точечного воздействия напильника.

Так как скругления являются зонами максимальных напряжений, эти дефекты вырезания вызывают появление трещин 16, как показано на фиг.3.

Эти дефекты ремонта принимаются во внимание при расчетах допуска при повреждениях, которые предусматривают при таком типе ремонта увеличение частоты контрольных осмотров. Увеличение числа осмотров приводит к более частому простою летательного аппарата и к уменьшению времени его эксплуатации.

В соответствии с этим типом ремонта, если трещина обнаружена при очередном контрольном осмотре, новый ремонт является обязательным. Новое вырезание в фюзеляже имеет размер, охватывающий трещину и место предыдущего ремонта. Следовательно, по мере выполнения последовательных ремонтов ограниченная вырезом поверхность увеличивается, что со временем приводит к уменьшению срока службы летательного аппарата.

Таким образом, такой способ ремонта не является удовлетворительным, так как он занимает много времени, повышает риск появления новых дефектов и частоты контрольных осмотров, что приводит к уменьшению времени эксплуатации летательного аппарата и, в общем, к уменьшению срока его службы.

Таким образом, настоящее изобретение направлено на устранение недостатков известного уровня техники и предлагает способ ремонта зоны фюзеляжа, поврежденной, в частности, в результате удара, позволяющий уменьшить время ремонта и риски последующих повреждений, таких, например, как появление новых трещин, а также увеличить эксплуатационную готовность летательного аппарата и продолжительность его службы.

Для этого объектом изобретения является способ вырезания поврежденной зоны фюзеляжа летательного аппарата, в частности, для ремонта упомянутой поврежденной зоны, заключающийся в выполнении, по меньшей мере, одного выреза в фюзеляже для ограничения вырезанной зоны, охватывающей поврежденную зону, содержащего, по меньшей мере, одно отверстие, отличающийся тем, что он состоит в выполнении отверстия на уровне упомянутой зоны инструментом, диаметр которого соответствует диаметру желаемого скругления.

В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим описанием, приведенным только в качестве примера, со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг.1 изображает вид во фронтальной проекции зоны фюзеляжа, поврежденной в результате столкновения, иллюстрирующий вырезание в соответствии с известным уровнем техники,

фиг.2 изображает вид, иллюстрирующий в деталях скругление выреза в соответствии с известным уровнем техники,

фиг.3 изображает вид, иллюстрирующий скругление выреза с трещинами в соответствии с известным уровнем техники,

фиг.4 изображает вид во фронтальной проекции зоны фюзеляжа, поврежденной в результате столкновения, изображающий сплошными линиями вырезы по изобретению и штриховой линией вырез в соответствии с известным уровнем техники,

фиг.5 изображает вид во фронтальной проекции зоны фюзеляжа после вырезов в соответствии с изобретением, и

фиг.6 изображает в разрезе зону отремонтированного фюзеляжа.

На фиг.4 позицией 20 изображена зона 22 фюзеляжа летательного аппарата, поврежденного при ударе.

Ниже в описании под фюзеляжем понимают любые части внешней обшивки летательного аппарата, которые могут находиться в контакте с воздушными потоками, окружающими как корпус самолета, так и крылья и хвостовое оперение.

Под местом удара понимают любой изъян на внешней поверхности фюзеляжа, в частности углубление упомянутой поверхности, вызванное, в частности, столкновением с птицей или любым другим элементом, способным вызвать завихрения воздушных потоков.

Способ ремонта поврежденной зоны фюзеляжа 20 заключается в выполнении, по меньшей мере, одного выреза в фюзеляже 20 для ограничения вырезанной зоны 24, охватывающей место удара 22, и получения отверстия 26 в фюзеляже для последующего закрывания упомянутого отверстия деталью 28 из листового материала, совместимой с остальной частью фюзеляжа 20, размеры которой равны или превышают размеры отверстия 26.

Для ограничения концентраций напряжения вырезанная зона 24 содержит, по меньшей мере, одно скругление.

Часть 28 листового материала накладывается и прикрепляется к остальной части фюзеляжа любыми известными средствами, в частности приклепыванием, сваркой или другими.

Вырезание накладываемой части 28 из листового материала, а также ее крепление на остальной части фюзеляжа подробно не описывается, так как оно известно специалистам. Предпочтительно, на этих этапах используют решения, упомянутые Руководством по ремонту конструкции.

На фиг.4 штриховыми линиями изображен вырез 30 из известного уровня техники.

Вырезанная зона 24 имеет многоугольную форму с практически прямолинейными сторонами 32. Как вариант, стороны 32 могли бы быть слегка изогнутыми. Обычно вырезанная зона 24 является прямоугольной или квадратной и содержит четыре стороны 32.

В соответствии с изобретением вырезанная зона 24 на уровне каждого угла имеет отверстие 34, выполненное инструментом, диаметр которого соответствует желаемому диаметру скругления.

Способ вырезания по изобретению состоит в выполнении отверстия 34 на уровне каждого угла зоны 24, вырезаемого инструментом, диаметр которого соответствует желаемому диаметру скругления, с помощью, в частности, дрели, снабженной сверлом большого диаметра или буром, затем соединение упомянутых отверстий 34 вырезанием с помощью пилы прорезей, соответствующих сторонам 32.

Скругление в области каждого угла, получаемого сверлением одного-единственного отверстия, диаметр которого соответствует диаметру скругления, обеспечивает более качественное состояние поверхности кромки скругления, чем известное скругление, выполняемое вручную путем соединения отдельных отверстий между собой.

Более того, выполнение отверстий с помощью вращающегося инструмента позволяет улучшить состояние поверхности кромки отверстий.

В связи с тем, что скругление имеет высокое качество, уменьшается риск появления дефектов, таких как трещины.

Предпочтительно, для обеспечения надежности возможно выполнять на уровне отверстий 34 повторное сверление в несколько микрон для улучшения качества поверхности кромки отверстий 34 для уменьшения рисков возникновения дефектов.

Таким образом, в соответствии с изобретением осуществление способа вырезания является более быстрым, что позволяет уменьшить время ремонта и улучшить эксплуатационную готовность летательного аппарата.

Уменьшение рисков возникновения дефектов позволяет исключить увеличение частоты контрольных осмотров и последующих ремонтов, что также позволяет улучшить эксплуатационную готовность летательного аппарата и его срок службы.

Для того чтобы убедиться, что отверстия 34 не содержат повреждений, их можно контролировать методами неразрушающего контроля, например, типа HFEC (высокочастотный вихревой ток).

Диаметр отверстий 34 должен быть достаточным, например порядка 20 мм, для введения полотна пилы.

В соответствии с другой характеристикой изобретения стороны 32 вырезанной зоны 24 не являются тангенциальными скруглениями, предусмотренными на уровне углов многоугольника, как в известном уровне техники, но секущими.

Следовательно, даже если существует небольшое отклонение траектории пилы между двумя отверстиями, то оно не ухудшает качество скругления, при этом пила никогда не достигает зоны скругления, подверженной максимальным напряжениям.

Кроме того, тот факт, что стороны 32 являются секущими относительно отверстий 34, позволяет получить изогнутую дугу 36 на уровне более длинных по сравнению с известным уровнем техники углов, способствуя при этом наилучшему распределению напряжений и ограничивая феномены концентрации напряжений в точке, способной вызвать появление трещин.

Предпочтительно, стороны 32 размещены относительно отверстий 34 таким образом, чтобы ограничить изогнутую дугу 36 на уровне упомянутых отверстий, простирающуюся примерно на 270°.

1. Способ вырезания поврежденной зоны фюзеляжа летательного аппарата, в частности для ремонта упомянутой поврежденной зоны, состоящий в выполнении, по меньшей мере, одного выреза в фюзеляже (20) для ограничения вырезанной зоны (24), охватывающего поврежденную зону и содержащего, по меньшей мере, одно скругление, отличающийся тем, что он состоит в выполнении отверстия (34) на уровне упомянутого скругления вырезанной зоны (24) с помощью инструмента, диаметр которого соответствует желаемому диаметру скругления.

2. Способ вырезания поврежденной зоны фюзеляжа по п.1, отличающийся тем, что вырезаемая зона имеет многоугольную форму со сторонами (32) и на уровне каждого угла - отверстие (34), диаметр которого соответствует желаемому диаметру скругления.

3. Способ вырезания поврежденной зоны фюзеляжа летательного аппарата по п.2, отличающийся тем, что он состоит в выполнении на уровне отверстий (34) повторного сверления в несколько микрон для улучшения качества поверхности кромки отверстий (34).

4. Способ вырезания поврежденной зоны фюзеляжа летательного аппарата по п.2 или 3, отличающийся тем, что стороны (32) вырезанной зоны (24) и отверстия (34) являются секущими.

5. Способ вырезания поврежденной зоны фюзеляжа летательного аппарата по п.4, отличающийся тем, что стороны (32) размещены относительно отверстий (34) таким образом, что они ограничивают изогнутую дугу (36) на уровне упомянутых отверстий, простирающуюся приблизительно на 270°.

6. Способ ремонта поврежденной зоны фюзеляжа летательного аппарата, состоящий в выполнении, по меньшей мере, одного выреза в фюзеляже (20) по одному из предыдущих пунктов, затем закрывания отверстия, соответствующего вырезанной зоне (24), элементом (28), совместимым с остальной частью фюзеляжа (20).

7. Летательный аппарат, отремонтированный с применением способа ремонта по п.6.