飞机外翼前缘总装阶段装配阶差的探究与分析

淡琳尧 梁晓宇 代永英 马文浩

摘 要：针对飞机机翼前缘与机翼前梁装配协调技术的探究。从飞机装配各阶段入手，结合某型机生产过程中机翼部件阶段前缘与机翼前梁装配沿合、总装阶段机翼前缘回装，对容易产生机翼前缘装配阶差的原因和装配协调方法措施展开论述。最后，本文提出装配协调技术的具体措施。希望通过对前缘装配阶差的探究与分析，能为大家在机翼前缘总装阶段装配工作提供参考。

关键词：机翼;前缘;装配;阶差

引言

理论设计中的飞机应该具有一个光滑流线的外形。但是实际上真实飞机表面会存在大量的生产不平度，阶差（顺差和逆差）就是一种典型的不平度。外形中大量阶差的存在会使飞机废阻力增加，气动力损失，降低飞行性能，因此需要合理有效的控制。本文以飞机外翼前缘装配阶段差生的阶差为例，分析了部装与总装阶段装配环境差异导致的装配阶差，并据此提出了部件拆卸、回装过程中装配阶差控制方法及建议。

一、部件阶段外翼前缘装配

机翼在部装阶段，外翼前缘装配采用人工现场沿合外形、制备螺钉孔。装配过程中机翼主体结构采用多个包胶木托承托，机翼整体形变量小，在该状态进行前缘沿合，制螺钉孔，安装螺钉。装配结束的前缘与机翼前梁阶差完全符合技术要求（对缝阶差≤0.5mm，局部阶差允许≤0.8mm（20%），顺差≤0.8mm，局部阶差允许≤1mm（20%））。实际现场测量阶差基本控制在0.5mm以内，装配结束后机翼表面外形美观。部装阶段整体螺钉装配结束后，采用航吊将木托上的机翼吊运至托架运输车上，送交总装阶段。

二、总装阶段外翼前缘回装

外翼进入总装后总装人员进行预检，确定阶差满足技术要求后，开始后续总装工作。拆卸前缘安装螺钉，将前缘从外翼结构分解下来。安装外翼吊挂，使用航吊起吊外翼进行外翼与中外翼对接，其他专业在机翼前梁敷设电缆、导管等相关工作。相关敷设工作结束后恢复安装前缘。安装时需在前缘与结构搭接处敷设一层防水密封带，密封带厚度约0.2～0.3mm。安装过程中外翼整体呈悬臂梁结构，受重力影响机翼结构相比部装阶段形变明显。而分解下的前缘采用部装阶段外翼结构沿合而成。在该种悬臂梁状态下进行外翼前缘恢复安装，安装后的前缘阶差大，易出现1mm以上顺差，局部阶差可达2mm。此种阶差尺寸违反飞机技术条件要求阶差尺寸，导致飞机无法完成验收交付。

三、阶差产生原因分析

前缘回装后产生阶差，主要原因有以下几点：

1.部分前缘安装螺钉安装不到位，未能压紧前缘，造成前缘与结构贴合不紧密。

2.部装阶段机翼前缘沿合装配时产生阶差，外翼结构贴合面不平整、下陷小，下陷走要求范围内极限值。

3.前缘内侧贴合面多层蒙皮铆接有间隙，贴合不紧实。

4.部装阶段前缘螺钉装配时存在应力安装。

5.防水密封带本身厚度导致前缘装配后阶差增大。

6.部装与总装前缘装配环境差异。部装阶段外翼结构在多个木托承托形式下进行前缘的沿合、螺钉制孔、装配。总装前缘装配时外翼呈悬臂梁结构，机翼主体与部装阶段相比形变明显。

四、减小阶差的处理方法

1.为保证前缘安装紧固，不要将所有安装螺钉一次完全拧紧，可分两次或三次拧紧。装配结束后发现阶差大的安装区域可按照要求扭矩对螺钉再次拧紧。

2.部装阶段严格控制外翼结构贴合面平整度、下陷值。通过统计多架机部装控制数据，总装回装后数据，汇对比分析后合理调整结构贴合面下陷值，保证设计标准可行性。

3.前缘内侧贴合面多层蒙皮铆接处增设工序验收标准，可增加塞尺检验间隙工步。

4.部装阶段前缘螺钉装配存在应力安装，安装时可采用先装配图3.1示1、2处螺钉，再依次向两边每隔3颗螺钉进行装配，然后装配其他剩余螺钉，做到无应力装配。同样在总装前缘回装阶段也可按照这种方法进行螺钉安装，以便减小装配阶差。

5.针对防水密封带本身厚度导致前缘装配阶差大，可在前缘装配前认真检查发表防水密封带敷设情况，确保防水密封带不褶皱，不多层挤压，边缘不起球鼓起。可在工序验收中增加检验人员验收环节。

6.针对部装与总装前缘装配环境差异。部装阶段外翼在多个木托承托形式下基本保持水平，而在总装阶段机翼整体呈悬臂梁形式，机翼在重力作用下形变明显，可在图示3.1中所示顶撑位置处采用专用托架或撑杆对机翼进行顶撑，减小机翼形变量。最后安装螺钉回装前缘。

五、阶差类故障排除的注意事项

通过对飞机外翼前缘阶差故障的分析与处理，针对常见阶差故障的排除简要总结以下几点：

1.部件制造环节加强各尺寸要求的检验工作，做到应检尽检，指标数据化，详细化，可追溯。

2.通过统计上游单位部件制造数据与故障发现单位呈现的阶差数据，综合分析判断部件设计尺寸及公差带是否合理，是否满足当前制造水平。对不合理的数据要求进行重新设定，确保设计数据在生产制造中的可行性。

3.优化装配方法，保证装配过程中装配方式科学合理、无应力装配。

4.考虑各阶段装配环境因素，通过工装、装配方法等手段减小环境对装配的影响。

六、结束语

通过对外翼前缘装配阶差故障进行探究和分析，列举了设计指标、检验标准、装配方法、装配环境对于外翼前缘装配阶差的影响，提出相关的对应措施。以期能为大家在工作中关于制造装配中阶差类故障的分析和排除提供思路。

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作者简介：

淡琳尧，男（1992.5—），汉族，陕西汉中人，大学本科，工作单位：中航飞机股份有限公司漢中飞机分公司，职称：工程师。主要研究方向或从事工作：飞机大部件对接及飞机测量。