A320 系列飞机冲压空气进气口前缘风蚀损伤修理介绍

邵逸锐 徐天杰

（北京飞机维修工程有限公司重庆分公司，重庆404100）

1 概述

复合材料：由基体材料和增强材料为主要组成的材料，其综合性能优于原始组成的材料。对于现阶段国内服役的主要机型，如A320 系列和B737 系列飞机，复合材料主要用于承受和传递局部气动载荷的次要结构和内部结构。

2 复合材料风蚀

飞机复合材料结构的损伤类型较多，按照损伤现象来分类：分层、脱胶、凹坑、穿孔、风蚀损伤等，其中，最常见且不能避免的是复合材料迎风面风蚀损伤。飞机表面复合材料的风蚀：飞机迎风面构件在飞行过程中受到气流中的砂尘，雨水等其他粒子的冲击，磨蚀所产生的损伤。

复合材料风蚀如果任其发展，一般会经历三个阶段：首先，保护层损伤（如漆层，合成橡胶或金属涂层），使复合材料本体直接暴露在外，开始受到气流中介质的冲击，磨蚀。第二阶段，暴露在外的复合材料本体直接受到侵蚀。复合材料的硬度较低，持续侵蚀造成材料的缺失、剥落，形成小的缺口，凹坑。第三阶段，损伤持续扩大，出现严重风蚀的损伤，其表象特征有穿孔，铺层剥离、分层等。严重风蚀损伤，减少了材料的厚度，表面厚度不均，材料强度会受到很大影响。因此在日常维护中要避免风蚀损伤发生到第三阶段，减少第二阶段复合材料本体的暴露时间。

3 冲压空气进气口前缘风蚀修理

A320 系列飞机的冲压空气进气口前缘经常会出现风蚀的损伤。如图1 所示，机身外部的冷空气由冲压空气进口进入空调系统，通过热交换器的流动以降低来自引气系统的热空气的温度。冲压空气进气口前缘是固定的，由复合材料制成，内部是硬质泡沫芯，外部由数层预浸料铺层包裹。根据近些年的维修记录，大部分进厂做C 检的A320 系列飞机该位置都会出现风蚀损伤，严重的甚至出现穿孔的损伤。

图1a A320 系列飞机的冲压空气进气口示意图

图1b A320 系列飞机的冲压空气进气口风蚀一阶段损伤

图1c A320 系列飞机的冲压空气进气口风蚀二阶段损伤

结构修理手册中提供了两种关于该处风蚀损伤的修理方法：玻璃纤维修理和铝补片修理[1]。归纳如下：方案一：玻璃纤维修理方案（SRM53-35-12-300-002），参照图2。a.打磨去除损伤区域表面保护层并清洁修理区域。b.用粘接剂（08-017A）填充损伤区域，在室温下固化。c.打磨修理区域得到原始的表面轮廓并清洁。d.用玻璃纤维布（05-007）和层压树脂（08-070）制作铺层。e.在修理区域铺放修理铺层。f.真空条件下固化树脂。g.恢复表面保护层。

图2 冲压进气口玻璃纤维修理方案

方案二：铝补片修理方案（SRM53-35-12-300-001），参照图3。a.打磨并清洁修理区域；b.按照要求尺寸裁剪和准备修理补片。c.修理补片涂装前处理的预处理（铬酸阳极氧化（CAA）或化学转化膜（CCC））。d.在修理补片上涂刷结构漆（防腐蚀底漆和聚氨酯面漆）。e.用粘接剂（08-017A）填充损伤区域。f.在补片和修理区域的接触面都涂上一层粘接剂，确保填满补片和修理区域之间的间隙。g.安装补片。用手压实，挤出多余的胶糊并去除。用胶带固定，保持在正确的位置。h.室温下固化胶糊。 i.用清洁剂清洁修理区域。

图3 冲压进气口铝补片修理方案

从两个修理方案归纳可以看出，修理方法类似，都需要粘接剂（08-017A）填充损伤区域，一个是用玻璃纤维和层压树脂制作修理补片，另一个方案是用0.4mm 的CLAD 2024-T3 制作修理补片。但是从修理后的使用情况来看，修理方案二运行耐久性更好。用方案一进行修理以后，在临近的C 检维修中，大部分都会再次发现风蚀损伤，还需要重新修理。安装过铝合金补片的飞机，只需要恢复漆层而已。对于冲压进气口没有安装过铝补片的飞机，由于复合材料迎风面的风蚀损伤不能完全避免，在平时航线航后维护中没有及时发现并处理该类损伤，把风蚀损伤严格控制在第一阶段，甚至到了风蚀的第二阶段还在任其发展。所以造成了损伤修理方案1 的使用情况不理想。

4 结论

风蚀损伤都是发生在构件迎风区域的表面，该损伤一般采用目视检查就可以发现。对于风蚀损伤第一阶段的修理，往往只需要打磨去除损伤的漆层，重新刷漆或者安装保护层。及时发现风蚀损伤，及时修理，则维护起来相对简易，且修理维护成本小，所以，应该把部件的风蚀损伤控制在损伤的第一阶段。反之，如果发展成为严重风蚀造成分层或者穿孔，则维修过程复杂，且维修成本大。平时航后例行工作检查时，目视检查一定要检查到位，如有风蚀损伤，尽可能对其处理，将风蚀损伤控制在可接受的水平内，避免轻微风蚀发展到严重风蚀。在做C 检或者专门针对冲压空气进气口前缘维修时，对于没有采用修理方案二修理的飞机，对该位置的损伤尽量采用方案二进行修理。减少后续的重复维修，降低维修成本，减少飞机的维修停场时间，提高飞机的使用效率。