波音737-CL飞机客舱隔框改装或修理常见偏离的研究

2014-04-06 11:57杨延坡
山东工业技术 2014年17期
关键词:紧固件腹板通告

杨延坡

(山东太古飞机有限公司,济南 250022)

波音737-CL飞机客舱隔框改装或修理常见偏离的研究

杨延坡

(山东太古飞机有限公司,济南 250022)

对波音737-CL飞机客舱隔框空调支架连接铆钉孔处进行预防性改装或修理时,常常会遇到一些偏离,其中一些需要联系波音批准。为了减少波音评估时间以及缩短维修周期,本文结合维修经验,对一些常见偏离以及相应处理方法进行汇总,希望对维修单位及相关从业人员有所帮助。

隔框;裂纹;改装;修理;偏离

0 引言

波音737-CL飞机左右两侧机身站位BS360至BS907,桁条S-8至S-9之间的隔框腹板在空调支架连接孔处多次发现裂纹。发生裂纹的飞机飞行循环在12,000到62,000之间。研究表明裂纹是由飞机循环增压产生的前后负载与飞机倾斜和连接部件产生的向下负载共同作用形成的疲劳裂纹。根据山太对维修过的共计80多架B737-CL飞机进行的统计,发生裂纹的飞机飞行循环最小为16760,最大则为38290。

隔框作为支撑机身框架的重要结构,如果裂纹损伤不能得到及时修理,其尺寸会继续扩大导致隔框强度下降,降低飞机结构完整性,进而影响飞行安全。

波音公司在收到营运人很多关于隔框裂纹损伤报告后,于2005-1-27日颁布了服务通告SB 737-53-1216要求运营人对客舱隔框空调支架连接孔周围进行检查,并提供了预防性改装和修理方案。为此美国联邦航空局(FAA)也随之在2006-12-21日发布适航指令AD 2006-26-09强制要求营运人对波音737-CL飞机进行依据服务通告SB 737-53-1216进行检查。

1 检查区域和典型损伤位置

图1 检查区域和典型裂纹位置

研究表明,易出现裂纹的隔框安装有件号为65C27021-()的空调支架,这种支架通常由两颗铆钉铆接到隔框上。对于STA540, STA663.74, STA685, STA727, STA616, STA639以及STA578&STA601(仅737-400型飞机)站位的隔框,因隔框构型或空调支架连接方式不同不易出现裂纹,可不进行检查。

服务通告SB 737-53-1216要求首先通过目视检查确认65C27021-()支架的安装隔框站位,然后在隔框后侧对空调支架连接孔周围的腹板进行中频涡流检查,最后使用高频涡流对内侧连接孔相邻的隔框圆角进行内部或外部检查,检查区域如图1所示。裂纹经常发现位于典型位置1处的两个连接孔周围,主要集中在靠近隔框翻边一侧;也有裂纹发现于典型位置2处的隔框内弦条圆角处。通常情况下,裂纹长度不会超过1英寸。

在检查过程中,如果发现裂纹必须依据服务通告SB 737-53-1216进行修理;没有裂纹可以进行预防性改装,也可以选择进行重复性检查。

2 预防性改装

服务通告SB 737-53-1216提供了预防性改方案,通过将原有的两个空调支架连接孔扩孔到0.247-0.250英寸,然后在隔框腹板上安装一个与腹板相同厚度的7075-T6包铝加强片,以期达到消除隔框腹板潜在裂纹及预防后续裂纹产生的目的。在扩孔之前,需要对连接孔进行高频涡流孔探检查,确保无裂纹发生。

根据隔框的构型不同,加强片的安装位置有所不同。服务通告SB 737-53-1216将STA706站位单独列出,在STA706站位加强片安装在隔框腹板后侧,其它站位的加强片则安装在隔框腹板前侧,但修理紧固件排布方式一样。根据选用的修理紧固件类型,又分为铆钉和HILOK两种构型。典型预防性改装方案见图2所示。

图2 典型预防性改装图

3 修理方案

发现裂纹后,必须依据服务通告SB 737-53-1216进行修理。修理通过将裂纹连同两个空调支架连接孔一并切除,然后在隔框腹板上安装两个与腹板相同厚度的7075-T6材料修理角材,并且将空调支架连接孔扩大到0.247-0.250英寸,以期达到修理损伤及加强原有隔框腹板的目的。

与预防性改装相似,根据隔框的构型不同,修理角材的安装位置有所不同,服务通告SB 737-53-1216将STA706站位单独列出,但修理紧固件排布方式一样。根据选用的修理紧固件类型,也分为铆钉和HI-LOK两种构型。典型修理方案见图3所示。

4 典型偏离的解决

服务通告SB 737-53-1216提供了预防性改装和修理方案,但在改装或修理时会出现一些偏离。这些偏离主要集中在紧固件间距,玻璃棉孔处理以及修理材料替代方面。山太通过多次与波音联系,间接推动了波音在2009-11-25日发布了客户信息MOM,提供了以下典型偏离的解决方法。

图3 典型修理图

4.1 玻璃棉孔的处理

在改装或修理区域内的玻璃棉孔与周围紧固件的间距很难保证要求的5-6D间距(D=紧固件直径)。

解决方法:若图2或图3区域1内存在玻璃棉杆孔,且与周围紧固件之间能够保证最小2.5D的间距,便可使用BACR15BB5AD铆钉堵塞玻璃棉孔作为一颗修理紧固件。然后使用BAC5010 Type 121/89/117的粘结剂在隔框腹板上重新粘装204508-1玻璃棉杆进行替代。限制条件:

堵孔只适用于直径最大为5/32英寸的玻璃棉孔。

仅限于使用铆钉作为修理紧固件的预防性改装或修理,且保证最外排紧固件不存在间距不足的情况。

4.2 空调支架连接孔与相邻新修理紧固件间的间距偏离

修理过程中,会将隔框腹板上的裂纹连同两个空调支架连接孔一并切除。为了保证切口周围新修理紧固件最小2D的边距,新修理紧固件与空调支架连接孔之间的紧固件间距往往不能满足要求的5-6D。

解决方法:在图3区域2内,可以接受最大8D的紧固件间距。限制条件:

仅限于使用铆钉作为修理紧固件的修理情况。

4.3 周向修理紧固件间的间距偏离

由于桁条原有紧固件孔的存在,导致在一些新修理紧固件位置无法保证要求的5-6D的紧固件间距。

解决方法:在保证最小4D的紧固件间距下,可以按需新加一排紧固件。最后保证紧固件周向间距4D-6D即可。

4.4 0.045英寸厚度修理材料的替代偏离

预防性改装或修理时,安装的加强片或修理角材与原有隔框腹板厚度相同。由于0.045英寸厚度不是工业标准厚度,在改装或修理时可能没有此厚度的修理材料。

解决方法:允许使用0.050英寸厚度的修理材料。

5 其它偏离

本文第4段包括了大部分偏离的解决方法,但在预防性改装或修理过程中仍会遇到其它偏离。根据山太的维修经验,现将常见的其它偏离和解决方法总结如下,以下偏离需要联系波音批准:

5.1 STA827站位修理角材与原有加强条干涉

干涉问题只出现在修理的情况下。左右STA827两侧隔框内翻边S-5~S-8之间存在加强条65-46552-511,加强条的下端会与修理角材干涉。通常用的解决方法是拆除并报废加强条65-46552-511,使用原材料BAC1511-3726 7075-T6511型材加工一个新加强条,新的加强条需向下延伸超出修理角材端头至少2颗钉。然后根据波音图纸65-46552和服务通告SB 737-53-1216恢复新加强条。如果没有BAC1511-3726 7075-T6511型材,可以使用BAC1511-766 7075-T6511型材或其它型材,通过铣切加工至外型与BAC1511-3726相同。

5.2 空调支架65C27021-()上的边距不足

预防性改装或修理时,要求将隔框和空调支架65C27021-()上的两颗紧固件孔扩大到0.247-0.250英寸,这样就可能出现边距小于2D的情况,典型边距不足的情况如图4所示。对于空调支架边距下限制问题,在波音服务通告SB 737-53-1216中没有提到,一般按照2D作为限制条件,如果不能满足就要联系波音批准。根据山太对类似问题的统计,能够接受最小边距为1.5D。否则就需要自制空调支架来满足2D的边距要求。

图4 典型SEM状况

5.3 波音棉杆件号替代

波音客户信息MOM中提到的玻璃棉杆204508-1,一般没货。通过查询波音PART PAGE和波音部件工程替代信息,玻璃棉杆204508-1与玻璃棉杆OP1913-1可以双向替代。在预防性改装或修理过程中可以选用OP1913-1玻璃棉杆进行安装。

5.4 图2或图3中区域1外的玻璃棉孔

对于图2或图3中区域1外的玻璃棉孔处理,可参考区域1内的处理方式。

6 总结

本文第4段和第5段所述能够解决改装或修理中遇到的大部分问题。另外,根据实际工作遇到的问题,以下几点还需注意:

(1)FAA 对于服务通告SB 737-53-1216下发了AD 2006-26-09,任何关于服务通告的偏离都需要联系波音获得FAA AMOC批准。

(2)对于能够使用服务通告SB 737-53-1216和客户信息MOM进行预防性改装或修理的站位,可以在修理完成后再向波音索要包含FAA AMOC的8100-9表格。向波音发送SR技术服务请求时,可将所有改装或修理的站位汇总在同一个SR中。为了便于波音进行评估,最好向波音提供各改装或修理站位详细的修理图,切口大小和空调支架件号信息。

(3)由于使用HI-LOK作为修理紧固件时,需要对加强件末端的两颗紧固件孔进行冷拔加工,并且波音客户信息MOM只适用于铆钉作为修理紧固件的情况。另外使用HI-LOK的成本要比铆钉高,安装工序更加繁琐。为了给营运人节约成本以及减少修理周期,建议选用铆钉作为修理紧固件。

(4)如果修理角材或加强片终止在原有桁条夹片的紧固件孔位置,需要延长修理件跨过夹片至少一排紧固件。此时桁条上的原有紧固件孔可视为修理紧固件。

(5)预防性改装或修理过程中,除连接点处的HI-LOK外,其它位置的修理紧固件HI-LOK和铆钉不能混用。

参考文件:

[1]Boeing SB 737-53-1216 REV.01

[2]FAA AD 2006-26-09.

[3]Boeing information MOM-MOM-09-0724-01B.

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