機(jī)務(wù)“當(dāng)面”修飛機(jī) 部分乘客退票棄航
2月20日,在山東菏澤牡丹機(jī)場,從廣西南寧經(jīng)停山東菏澤飛往北京首都的海南航空HU7124航班起飛延誤。
有網(wǎng)友爆料稱,當(dāng)天17時(shí)左右,前往北京的乘客乘坐擺渡車到達(dá)航班停機(jī)位置,而此時(shí)工作人員正在維修飛機(jī)尾翼。
該航班原定起飛時(shí)間為17時(shí)20分,然而直到過了起飛時(shí)間,乘客們?nèi)缘群蛟跀[渡車內(nèi)。17時(shí)40分,載著乘客的擺渡車返回候機(jī)樓。
有乘客追問原因,但因并未得到明確的回答,部分乘客擔(dān)心存在安全隱患因此選擇退票棄航。
據(jù)飛常準(zhǔn)數(shù)據(jù),HU7124航班從南寧飛往北京首都,經(jīng)停菏澤。執(zhí)飛機(jī)型為波音737-800,注冊號B1929,飛機(jī)機(jī)齡7.9年。
從菏澤飛往北京首都的航班原定17時(shí)20分起飛,但當(dāng)天實(shí)際起飛時(shí)間為18時(shí)13分,而到達(dá)首都機(jī)場的時(shí)間也比原定推遲了25分鐘。
據(jù)九派新聞報(bào)道,21日,牡丹機(jī)場工作人員表示,起飛前發(fā)現(xiàn)疑似故障需檢查,故造成了延誤。據(jù)了解,飛機(jī)確實(shí)存在故障,航空公司和機(jī)場排除故障后,確認(rèn)起飛。
另據(jù)北京時(shí)間視頻報(bào)道,21日,海航回應(yīng)稱,航班信息顯示是工程機(jī)務(wù)問題。
這種情況可能是在做檢查或者臨時(shí)修補(bǔ)。比如面板上的一個(gè)小坑之類的,機(jī)務(wù)檢查,不超標(biāo)準(zhǔn),不需要維修也是可以直接飛行。一些小的問題做臨時(shí)修補(bǔ),是符合飛行標(biāo)準(zhǔn),不影響安全。
甚至在一些情況下,飛機(jī)是可以帶“傷”飛行,其是符合飛行標(biāo)準(zhǔn)要求,不影響飛行安全,等飛機(jī)回到基地或者有時(shí)間的時(shí)候再由機(jī)務(wù)進(jìn)行處理。
比如飛機(jī)上某個(gè)擋板損壞或丟失,只要符合CDL(外形缺損清單)就可以飛行。
飛機(jī)不安全,機(jī)務(wù)是不能放行飛機(jī)的,機(jī)長也不會(huì)接受。
機(jī)長對于飛機(jī)能否飛行有決斷權(quán),機(jī)長自己也在飛機(jī)上,飛機(jī)不安全機(jī)長是不會(huì)飛的,所以旅客大可不必?fù)?dān)心飛機(jī)在不安全的情況下飛行。
關(guān)于修飛機(jī)的一些事兒
飛機(jī)修理的依據(jù)
飛機(jī)修理講究依據(jù),每一步都要求有根據(jù),而且必須是經(jīng)過本國民航適航部門批準(zhǔn)的根據(jù)。這些根據(jù)主要包括:
批準(zhǔn)數(shù)據(jù)(Approved data)
a/ 型號證書,STC(Supplemental Type Certificates,補(bǔ)充型號證書),LSTC(Limited Supplemental Type Certificates,有限補(bǔ)充型號證書),RDC(Repair Design Certificates,修理設(shè)計(jì)證書)等等。
b/ 其他根據(jù)航空法由運(yùn)輸大臣或其代表批準(zhǔn)的圖紙或者方法。
具體數(shù)據(jù)(Specified data)
a/ 適航指令里給出或列舉的圖紙或方法。
b/ 由飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)載設(shè)備制造商或者型號證書持有者發(fā)布的,經(jīng)過適航部門批準(zhǔn)的數(shù)據(jù),包括改裝指令,服務(wù)通告,工程指令。
c/ 飛機(jī)制造商的結(jié)構(gòu)修理手冊
d/ FAA Advisory Circulars AC43.13-1/-2。這是兩本厚書,關(guān)于飛機(jī)修理方方面面的技術(shù)問題。只適用于小飛機(jī)。而且是在小飛機(jī)制造商沒有提供相關(guān)修理方法時(shí),有條件地使用。
一般飛機(jī)那個(gè)部位損傷了,比如說飛機(jī)上的裝卸工人野蠻操作,撞壞了后貨艙門的蒙皮。那么就先查結(jié)構(gòu)修理手冊(具體數(shù)據(jù))。結(jié)構(gòu)修理手冊非常詳盡,能夠找到那個(gè)部位蒙皮所用的材料是什么,允許損傷范圍是什么,范圍之內(nèi)怎么處理一下就可以,范圍之外怎么修,用什么材料修,損傷大到什么程度,就不能用結(jié)構(gòu)修理手冊給出的方法修理了。
怎么辦?于是請出高一級的數(shù)據(jù)—批準(zhǔn)數(shù)據(jù),型號證書,也就是飛機(jī)公司的原始圖紙了。用原始圖紙來修理,或者干脆就是替換受傷部位的零部件。
修理的每一個(gè)步驟,都有類似這樣的記錄:MADE REPARE PART IAW B737-700 SRM REV43 CHXX-XX-XX, PARA XX STEPS X TO Y.
或者,IAW BOEING DWG# XX-XXXXX。
IAW= IN ACCORDANCE WITH=按照。
一種型號的飛機(jī)要飛起來,必須由適航當(dāng)局批準(zhǔn)它的原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),得到批準(zhǔn)后,拿到型號證書,才能合法地投放市場。
某型飛機(jī),飛了多年后,已經(jīng)不適合客運(yùn),但用來貨運(yùn)應(yīng)該不錯(cuò)。那么就有公司作這個(gè)客改貨的設(shè)計(jì)工作。做這個(gè)工作的公司可以是飛機(jī)制造公司,也可以是某個(gè)飛機(jī)維修公司,或者干脆就是個(gè)設(shè)計(jì)公司。這類設(shè)計(jì)完成之后,也要得到適航部門的批準(zhǔn),拿到 STC,或者 LSTC 之后,才能具體施工。比如 B747 客機(jī)改貨機(jī),就要走這條路。
波音飛機(jī)的翼尖小翼,是個(gè)選裝件。不是原始型號證書里的東西。如果客戶選裝小翼,那么要用到小翼的 STC,這個(gè) STC 的持有公司是 Aviation Partner Boeing。
有些看似不起眼的東西,也是需要適航批準(zhǔn)的。比如飛機(jī)客艙里用的座椅套,頭片等紡織品,座位牌,行李牌等塑料小片片,舊了,壞了怎么辦?換。從飛機(jī)公司購買原裝的?太貴。本地企業(yè)生產(chǎn)的?可以,但是要經(jīng)過適航當(dāng)局的嚴(yán)格審批,拿到許可證才能裝到飛機(jī)上。
從 787 聊聊飛機(jī)的復(fù)合材料
這 787 最與眾不同的地方是大量使用先進(jìn)的復(fù)合材料,連機(jī)身都用的是復(fù)合材料,大約結(jié)構(gòu)重量的一半是復(fù)合材料。相比之下,757 飛機(jī)這個(gè)比例大約是 7%,777 大約是 11%。757 咱修了不少,感覺沒有達(dá)到 7% 的比例。傳統(tǒng)飛機(jī)用的是鋁合金結(jié)構(gòu)機(jī)身。
787 的復(fù)合材料尾段
注意看復(fù)合材料也用鉚釘,但鉚釘?shù)牟牧鲜氢伜辖鸹蛘吣魏辖穑@是防腐的需要。復(fù)合材料用的鉚釘不能用一般的氣動(dòng)捶擊式鉚槍,只能用擠壓式鉚槍,因?yàn)閺?fù)合材料最大的缺點(diǎn)是抗沖擊能力太差
復(fù)合材料的定義是很廣泛的,飛機(jī)上使用的復(fù)合材料主要是指碳(石墨)纖維、玻璃纖維、凱夫拉纖維和樹脂做成的。以碳纖維復(fù)合材料為例,在同等質(zhì)量條件下,其強(qiáng)度是鋁合金的 7 倍。使用復(fù)合材料的好處主要就從這里來的。既然復(fù)合材料又輕又結(jié)實(shí),那用復(fù)合材料的飛機(jī)就更輕,能載更多的客貨了。鋁合金容易腐蝕,飛機(jī)飛的時(shí)間長了還有疲勞問題,會(huì)出現(xiàn)疲勞裂紋。但復(fù)合材料就不然,它不腐蝕,也不疲勞。這帶來的好處就多了去了。傳統(tǒng)飛機(jī)大修時(shí),飛機(jī)廁所、廚房、前后貨艙下面的地板梁,經(jīng)常腐蝕得白花花的。用復(fù)合材料就不怕腐蝕了。這 787,機(jī)身都用復(fù)合材料制造,強(qiáng)度遠(yuǎn)高于鋁合金機(jī)身,因此,787 客艙的舷窗可以開的更大,客艙里的氣壓和濕度也可以升高。金屬飛機(jī)客艙里的氣壓相當(dāng)于海拔 2,400 米的氣壓,氣壓再高,就太接近機(jī)身結(jié)構(gòu)的安全限了。很多人坐飛機(jī)時(shí)會(huì)覺得機(jī)艙里空氣太干燥,這可是故意的,太濕潤旅客覺得舒服,機(jī)身就受不了,要腐蝕了。復(fù)合材料部件可以把形狀做的很大,很復(fù)雜,相對來說還是比較容易的。因?yàn)槭褂脧?fù)合材料,787 減少了 1,500 個(gè)鈑金件,40,000 到 50,000 顆鉚釘。
復(fù)合材料是代表,是方向。復(fù)材是設(shè)計(jì)出來的材料,即科研人員用已知性能的材料:纖維和樹脂,用不同的排列組合指向,計(jì)算出來,然后變計(jì)算為現(xiàn)實(shí)材料的。讓它在某個(gè)或某幾個(gè)希望的方向上力學(xué)性能最好,而在其他不那么重要的方向上性能做些妥協(xié)。最典型的例子,復(fù)材在纖維方向上最結(jié)實(shí),纖維或纖維布鋪層時(shí)改變方向,可以做到平面/曲面上其他方向上也結(jié)實(shí)。但在纖維布的層間力量還是差,垂直方向很容易分層。但這是可以容忍的缺點(diǎn)。什么材料沒弱點(diǎn)呢?鋁合金好,但容易腐蝕;鈦合金好,但貴還容易裂紋。
看一下 787 上的部件都是那里制造的吧,小國旗標(biāo)的很明白了。中國制造的有機(jī)身機(jī)翼整流罩,垂直安定面前緣,還有方向舵。最難做的飛機(jī)部件之一是飛機(jī)的大翼。制造商是日本三菱重工
制造 787 機(jī)身的熱壓爐,里面的溫度和壓強(qiáng)是嚴(yán)格控制的,復(fù)合材料部件在熱壓爐里固化成型
787 靜力試驗(yàn)中斷裂的復(fù)合材料
個(gè)人感覺 787 修理的時(shí)候,航空公司就開始做惡夢了,飛機(jī)維修公司就笑逐顏開了。比如說修發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇機(jī)匣整流罩時(shí),可以把它拆下來送到復(fù)合材料車間去修,不太嚴(yán)重的損傷就直接在原位修理了。修理時(shí)首先要把損傷的碳纖維層打磨掉,打磨掉了幾層纖維,就要按原來纖維布的鋪層方向修補(bǔ)幾層。所以損傷部位最后要打磨成圓形或橢圓形的(理想狀態(tài)),中間最低,一層比一層擴(kuò)大半英寸的斜面。這可是技術(shù)活,復(fù)合材料部件上一層碳纖維布也就 0.01 英寸,修三層,0.03 英寸厚,你要把它打磨成 1.5 英寸寬的斜面,還要分清楚每一層纖維布的鋪層方向?。ㄓ⒋鐡Q毫米?1 英寸=25.4 毫米,您來做算術(shù))一家飛機(jī)修理公司也就只有幾個(gè)人能把這活做得漂亮。愿為修理最重要的一點(diǎn),就是一定要保證,打磨的時(shí)候,絕對不能讓石墨纖維亂飛,所以在工作之前必須用塑料布搭個(gè)嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)的帳篷,才能開工。否則石墨纖維飛到燃油流量控制器等電子器件里,那就災(zāi)難了,石墨纖維可是導(dǎo)電的!
維修中的復(fù)合材料發(fā)動(dòng)機(jī)罩
飛機(jī)上用的碳纖維,準(zhǔn)確說是石墨纖維,制造過程說起來是簡單的(其簡單僅限于說說而已),原料是 PAN(polyacrylonitrile)纖維,一種人造絲。先把人造絲在 200 到 300 攝氏度的環(huán)境里氧化、固化 1 小時(shí)。然后再到 1,200 攝氏度的環(huán)境里碳化 1 到 2 分鐘。在 2,000 到 3,000 攝氏度溫度下1到2分鐘這時(shí)發(fā)生石墨化反應(yīng),這才得到高強(qiáng)度,高模量的石墨纖維。碳化反應(yīng)產(chǎn)生的是無序的結(jié)構(gòu),而在石墨化反應(yīng)中,除去了材料中的氫、氮、氧等其他元素,只留下了有序排列的碳鏈,這樣就得到了高密度高模量的石墨纖維。石墨纖維還要再氧化處理一下,目的是為了提高與樹脂的粘接性能。
纖維做出來后,然后紡成比如說 3,000 根一股(叫 3K),在編織成石墨纖維布,平紋的,或者絨布的等等,都是紡織專業(yè)名詞。順便給出一個(gè)數(shù)量級的概念,這些飛機(jī)上用的玩藝有多貴呢?玻璃纖維布 0.75-7 美元/磅;卡夫拉纖維布 12-20 美元/磅;碳纖維布 12-100 美元/磅。也別對這些價(jià)格太認(rèn)真。美國沒有得次貸感冒的時(shí)候,這些東西有價(jià)無貨;得了兩場大感冒后,行情就另說了。
石墨除了在工業(yè)上應(yīng)用廣泛,在軍事上也是很厲害的—石墨炸彈 BLU-114/B!海灣戰(zhàn)爭中,美軍的石墨炸彈癱瘓了伊拉克 85% 的電力供應(yīng);接下來在科索沃戰(zhàn)爭中,又摧毀了塞爾維亞 70% 的電力基礎(chǔ)設(shè)施。怎么整的?一顆石墨炸彈里有很多小炸彈,小炸彈筒里裝了很多超細(xì)的,經(jīng)過化學(xué)處理的石墨纖維束,我猜想為了達(dá)到更好的破壞效果,石墨纖維束應(yīng)該是長短不一的??赡芤灿貌恢徽ㄩ_,纖維就長短不一了。石墨炸彈在變電所,變壓器跟前爆炸,炸出極多的石墨纖維,搭到哪里,哪里就形成導(dǎo)電通路,然后石墨纖維受熱蒸發(fā),形成電弧……,想像一下!金屬做的供電設(shè)施哪里受的了這般連燒帶炸得折騰,Game Over了,修都沒法修!
螺絲釘
螺釘(Screw)一般用在受力不是很大,而又需要經(jīng)常拆卸的場合,比如蓋板。螺栓(Bolt)用在受力較大的地方,比如輪轂的兩個(gè)半轂的安裝,大翼與機(jī)身的連接安裝。發(fā)動(dòng)機(jī)往吊架上安裝。請您注意一下照片中螺釘漂亮的顏色,照片上這些螺釘都是鋼質(zhì)的,但不是鋼鐵的本色。因?yàn)樗鼈儽砻骐婂兞艘粚渔k(Cadmium)。
不僅是螺釘,大部分飛機(jī)上用的鋼質(zhì)的螺栓、螺帽等緊固件都要鍍上一層至少 0.005 英寸的鎘。不僅顏色很好看,更重要的是防腐的需要。其實(shí)金屬鎘很軟,很容易劃傷。但是當(dāng)鍍鎘層劃傷后,它與空氣或水中的氧起反應(yīng),形成致密的,隔絕水和空氣的氧化層。這種保護(hù)稱為犧牲腐蝕(Sacrificial Corrosion)。
飛機(jī)上用的鋁合金也不是隨便用的,2024 鋁合金含銅 4.5%,錳 0.6%,鎂 1.5%;7075 鋁合金含銅 1.5%,鎂 2.5%,鋅 5.6%,鉻 0.3%。這兩種鋁合金是飛機(jī)上最常用的,2024 鋁抗拉伸,所以機(jī)身機(jī)翼的下半部蒙皮用 2024-T3;飛機(jī)上半部蒙皮、隔框、桁條多用 7075-T6。T3 代表固溶熱處理加硬化;T6 代表固溶熱處理加人工實(shí)效。一般說來,可以熱處理的鋁合金抗應(yīng)力腐蝕的性能高一些。飛機(jī)表面用的鋁合金蒙皮,一般還要在表面包一層純鋁。把復(fù)雜的東西往簡單里說,就是在已經(jīng)熱處理過的鋁板的兩個(gè)表面軋上一層純鋁,純鋁的厚度大約是鋁合金總厚度的 5%。舉例說,如果包鋁的鋁板厚度是 0.040 英寸,那么鋁板的兩面各有一層 0.002 英寸的起防腐保護(hù)作用的純鋁。在力學(xué)上真正頂事的是 0.036 英寸的鋁合金板。這層純鋁的作用是,表面包鋁層劃傷后,純鋁立刻與氧反應(yīng),形成致密的氧化鋁膜,防止腐蝕內(nèi)部的鋁合金。
防止腐蝕,控制腐蝕是飛機(jī)維修最重視的問題(之一吧)。如果您稍微留點(diǎn)神,就會(huì)發(fā)現(xiàn)國內(nèi)民航的飛機(jī)幾乎都是新飛機(jī),老舊飛機(jī)不是退租就是賣掉。相反,美國各航空公司的飛機(jī)反而是非常老舊的飛機(jī)。其中主要的問題還是在防腐控腐和結(jié)構(gòu)修理的能力上。說的極端一點(diǎn),飛新飛機(jī)是航空公司在給波音、空客打工;飛舊飛機(jī)才是給自己掙錢。我現(xiàn)在修的飛機(jī)(包括一些民航客、貨機(jī))大部分都是和我年齡差不多大小的(那才有修頭?。“扬w機(jī)翅膀擰下來,修好,在安上去,那多有成就感!),當(dāng)然,給自己掙錢需要對自己的能力有足夠的信心才可以。國人愛吃生猛海鮮,飛機(jī)貨艙都裝海鮮了。海水腐蝕鋁合金,那真是太 EZ 了。
那么腐蝕一定要發(fā)生,那怎么辦?一個(gè)原則:讓便宜的部件先腐蝕!讓便宜的部件先顯露跡象,那么例行檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)了拆換就是了。飛機(jī)上什么最便宜?一般緊固件。那就讓螺絲釘們先腐蝕吧!
結(jié)構(gòu)用的螺栓,非結(jié)構(gòu)用的螺絲釘,確實(shí)都這么講究。而且什么地方用什么螺釘,在 AIPC(飛機(jī)圖解部件手冊)都有非常詳細(xì)的信息。所有事情都有例外,比如廚房衛(wèi)生間邊條的固定螺釘,但相對來說這些是無關(guān)緊要的。
一般飛機(jī)制造公司選用螺栓螺釘時(shí),會(huì)用航空工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。比如說美軍標(biāo) MS,美航空標(biāo)準(zhǔn) NAS 等。標(biāo)準(zhǔn)由相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)根據(jù)研究、實(shí)驗(yàn)、使用結(jié)果確定。如果某標(biāo)準(zhǔn)件公司想把它的產(chǎn)品推向航空市場,那么它就得把它的產(chǎn)品送到第三方的認(rèn)證機(jī)構(gòu)作各種各樣的實(shí)驗(yàn),完全符合標(biāo)準(zhǔn)后才能用到飛機(jī)上。
波音公司的緊固件用它自己的標(biāo)準(zhǔn):鉚釘?shù)募栭_頭是 BACR;螺栓的件號開頭是 BACB;螺帽件號開頭是 BACN……同樣的,一家緊固件公司想在波音飛機(jī)用它的產(chǎn)品,也得到第三方的認(rèn)證機(jī)構(gòu)去認(rèn)證,這個(gè)過程是要花費(fèi)很多錢的。
鉚釘
用來造飛機(jī)機(jī)身的材料,主要是密度低,強(qiáng)度高的鋁合金。最常用的鋁合金系列是鋁銅合金系列 2XXX,代表合金是 2024,國內(nèi)叫硬鋁;和鋁鋅合金系列 7XXX,代表合金是 7075,國內(nèi)叫超硬鋁。
2024 抗拉伸性能好,所以用來做機(jī)身、大翼下半部蒙皮,7075 抗擠壓性能好,所以用來做機(jī)身、大翼上半部蒙皮,以及龍骨梁、隔框、桁條(這三個(gè)就算是骨架了)。遺憾的是,這兩種鋁合金的可焊接性很差,只能是用鉚接,而不是焊接了。
當(dāng)然話也不能說死,有一種飛機(jī)的方向舵、升降舵尾端蒙皮,很薄的一層蒙皮,用一層很薄的襯里(有點(diǎn)像鑲邊、骨襯)加強(qiáng),用的就是點(diǎn)焊,老技術(shù)了。
如果采用現(xiàn)代汽車行業(yè)的點(diǎn)焊工藝,是不是就得使用焊接性能非常好的鋼板來造飛機(jī)啊?鋼架結(jié)構(gòu)的飛機(jī)是有的,不是主流。
飛機(jī)上有焊接的鋁合金部件,是焊接性能和抗腐蝕性能很好的鋁鎂合金系列 5XXX,代表合金是 5056,典型部件是飛機(jī)外掛油箱和液力管。
飛機(jī)上用的緊固件的種類之多,一般人是難以想象的。一架飛機(jī)上的緊固件之多,也是一般人難以想象的。舉例來說,一架波音 747-400 飛機(jī),有 600 萬多個(gè)零部件,其中半數(shù)是緊固件。
簡單地、掛一漏萬地介紹一下飛機(jī)上的鉚釘。凡是上飛機(jī)的部件,都是要經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的。有的是行業(yè)協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn),比如 AN(Army/Navy,陸軍海軍)標(biāo)準(zhǔn);MS(Military Standard),NAS(National Aerospace Standard),等等, 也有飛機(jī)公司自己的標(biāo)準(zhǔn),比如波音公司的標(biāo)準(zhǔn),以 BAC 開頭,鉚釘標(biāo)準(zhǔn)是 BACR(Rivet);墊圈標(biāo)準(zhǔn)是 BACW(Washer);螺母標(biāo)準(zhǔn)是 BACN(Nut)等等。
單說這鉚釘?shù)臉?biāo)準(zhǔn)件號里,包含的信息就不少。制造實(shí)心鉚釘,要依據(jù)美國聯(lián)邦規(guī)范 QQ-A-430。接下來,按照 MS 或 NAS 系統(tǒng)來標(biāo)識(shí)鉚釘。我們至少需要知道一顆鉚釘?shù)娜缦滦畔ⅲ?/p>
1/鉚釘頭的形狀
2/鉚釘?shù)牟馁|(zhì)
3/鉚釘桿的直徑
4/鉚釘?shù)拈L度
鉚釘頭部都有材質(zhì)識(shí)別標(biāo)志
舉例:MS20470AD4-5
MS20=美軍標(biāo)緊固件 20 類
470=鉚釘頭的代碼,universial head,扁圓頭(從 AN 標(biāo)準(zhǔn)繼承來的,AN 那里的件號是 AN470)
AD=鉚釘材質(zhì)的代碼(材料是 2117 銅鋁合金,含銅 2.6%,強(qiáng)度(strength)是 27,000psi)
4=鉚釘桿的直徑是 4/32=1/8 英寸,直徑以 1/32 英寸進(jìn)位。
5=鉚釘桿的長度是 5/16 英寸,長度以 1/16 英寸進(jìn)位。
AD 鉚釘?shù)你T釘頭中央,有個(gè)小凹坑作為識(shí)別標(biāo)志。
常見的鋁鉚釘?shù)牟馁|(zhì)還有
2017(D):含銅 4%,強(qiáng)度 30,000psi,鉚釘頭標(biāo)識(shí)是一個(gè)凸起的小圓點(diǎn)。
2024(DD):含銅 4.4%,強(qiáng)度 35,000psi。鉚釘頭標(biāo)識(shí)是兩道凸起的線。
2017 和 2024 鉚釘又叫冰箱鉚釘,需要熱處理。小直徑的 2017(D)鉚釘不需要熱處理,大直徑的需要。所有的 2024(DD)鉚釘都需要熱處理。
DD 鉚釘,從材料庫領(lǐng)出來的時(shí)候,熱處理狀態(tài)是 T4,直接安裝是打不動(dòng)的。必須先在熱處理爐里 930F-950F 溫度范圍保溫 1 小時(shí)退火,然后再冷水中淬火,然后放到冰冷的一種酒精(Isopropyl alcohol)里,放到冰箱里,用時(shí)取出。從冰箱里取出后,必須在 20 分鐘內(nèi)安裝好,否則鉚釘槍就打不動(dòng)了。能打動(dòng)也會(huì)發(fā)生裂紋。打好的 DD 鉚釘?shù)臒崽幚頎顟B(tài)是 T31。
最近一次安裝冰箱鉚釘,持鉚釘槍打鉚釘?shù)氖莻€(gè)新手,沒有經(jīng)驗(yàn),掌握不好力度,一顆鉚釘打幾次,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有的鉚釘出現(xiàn)裂紋,必須重新打。安裝冰箱鉚釘?shù)囊c(diǎn)就是力度合適,一氣呵成,一次成功。
使用鉚釘槍安裝鉚釘?shù)倪^程
復(fù)合材料上也用鉚釘,是特殊的鉚釘,出于防腐蝕的考慮,材料只能是鈦合金或莫奈合金。要粘接/鉚接的復(fù)合材料板之間,仍然要涂樹脂,或者封嚴(yán)膠(用什么怎么用嚴(yán)格遵守結(jié)構(gòu)修理手冊)。鉚釘桿上涂封嚴(yán)膠,然后裝入鉚釘孔安裝。復(fù)合材料鉚釘安裝有個(gè)特殊要求,就是不能用普通的沖擊式鉚槍,只能用擠壓式的,復(fù)合材料怕沖擊。
復(fù)合材料上使用普通鉚釘會(huì)引發(fā)材料的損壞
現(xiàn)在的飛機(jī)講究多了,剛出廠的飛機(jī),機(jī)身外部一般都用平頭鉚釘,有些飛機(jī)也會(huì)在機(jī)身外部用到圓頭鉚釘,但都是在機(jī)身尾部氣動(dòng)影響不大的地方
打鉚釘會(huì)產(chǎn)生很大的聲響。打 3/32、1/8 英寸小直徑的鉚釘,不帶護(hù)耳也沒啥。如果是打 5/32、3/16 英寸直徑鉚釘,特別是在封閉環(huán)境里,那最好是戴上了。當(dāng)然,干活是干活,宣傳是宣傳,可能戴上護(hù)耳照相影響整體畫面的美觀。
2010 年我就遇到過這么一次,一架 B737-200 做非常大的修理,我和搭檔打鉚釘安裝一塊很大的加強(qiáng)片,位置是中部機(jī)身左側(cè)蒙皮,搭檔在外面打鉚釘,我在里面拿頂鐵。我當(dāng)時(shí)全部老保用品穿戴整齊,一個(gè)攝影者就在我后面拍照。工間休息的時(shí)候,剛起身準(zhǔn)備走,又請求我能不能配合他再照幾張。那就配合一下吧,他要求我胳膊這個(gè)位置,身體那個(gè)位置,臉部這樣,目光那樣,……,嘿嘿,全都是干不了活的位置。
最常見的護(hù)耳有這么三種:
傳統(tǒng)護(hù)耳,我覺得這種實(shí)際上是最舒適的。我當(dāng)攝影模特的時(shí)候,戴的是這種,黃色的。
這種耳塞,機(jī)庫有多處供應(yīng)箱,隨便取用。方便,一次性使用。
還有這種,根據(jù)個(gè)人耳孔形狀分別定制的,材料是硅膠。我也有一副,藍(lán)色的。我現(xiàn)在不常用它,嫌不太舒服。顏色自選,我原先選透明或肉色,后來聽勸選了藍(lán)色。透明或肉色丟了不好找。
鉆孔
飛機(jī)停場、起飛、飛行、降落、停場過程中,大翼的受力情況非常復(fù)雜,不停地上下擺動(dòng)。一般來說,大翼是最容易產(chǎn)生疲勞裂紋的飛機(jī)部件。大翼的設(shè)計(jì)、制造要求非常高。高深的咱頭痛,就說簡單的,簡單的說。
飛機(jī)大翼上表面的鋁合金板,主要合金元素是鋁-鋅-鎂-銅,代表合金 7075-T6;翼梁翼肋也用 7075 系列;下表面的鋁合金板,主要合金元素是鋁-銅-鎂,代表合金 2024-T3。各家制造商都有各自的高招,但萬變不離其宗。含量、熱處理狀態(tài)可以改變,元素沒法變。
疲勞裂紋容易從緊固件孔處產(chǎn)生。在大翼鋁合金板上鉆孔是很講究的。首先,預(yù)鉆一個(gè)小直徑的孔;第二步用絞刀(reamer)把小孔修成光滑的孔;第三步用一種特殊的工具把這個(gè)孔膨脹擠壓一下;最后用絞刀把孔修成光滑的最終直徑的孔。用這種技術(shù)加工的高質(zhì)量的孔,在大多數(shù)情況下,能有效提高疲勞壽命 3 倍以上。
絞刀(Reamer)
這就是FTI公司的 Split Sleeve Cold Expansion 技術(shù),簡單圖示:
1/預(yù)先潤滑的有縫套管套到工具上
2/連桿帶套插入孔中
3/啟動(dòng)(液壓式的)工具,作動(dòng)桿從空和套管中抽出,逐漸加大對空的擠壓力度,然后逐漸減小。注意桿的直徑是不均勻的,桿頭比后面粗
4/取出有縫套管丟棄
5/用絞刀將孔修到最終直徑
孔周圍的應(yīng)力分布示意圖。有一種專門的偏振片,以孔為中心貼到工件表面上,就可以看到這樣的光環(huán),但一般都達(dá)不到這么理想的圓形
五金工具
來加拿大之前,做的工作種類很多,有些也與五金工具密切相關(guān),但真正上手使用,卻是很少。
到加拿大后,也算順利,很快就找到這份“專業(yè)工作”—本地華人都熟悉這詞兒。
立刻就發(fā)現(xiàn)和國內(nèi)不同的地方了:接到 OFFER 的同時(shí),也接到一份個(gè)人必備工具清單。工具竟然要自己買!而且工具箱都要自己買!國內(nèi)可是到工具房領(lǐng)工具,收工后交回工具房的。
買就買吧??磩e人的工具箱啥樣,就買啥樣的吧。就這樣,到 Canadian Tire 買了一個(gè)工具箱,550 多元。我的工具箱和這個(gè)有點(diǎn)像,不完全一樣。沒注意原產(chǎn)地哪里,不是加拿大就是中國,到現(xiàn)在為止,我很滿意它的質(zhì)量。這個(gè)是 Cabinet,后來根據(jù)需要又買了一個(gè) Chest,放在 Cabinet 上的,有六個(gè)抽屜。
買了一把氣鉆,也是在 Canadian Tire。50 加元不到。用了很短一段時(shí)間,實(shí)在不好用,干不成活兒,棄置不用。原產(chǎn)地 哪里也沒仔細(xì)看。然后就買了一把 Chicago Pneumatic 的,廠家原來的名稱是 Desoutter Ltd,UK。
干飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理這一行,最重要的工具就是這手鉆了。這把鉆的型號是 C22-P,200W,3300r/min,使用氣壓 6.3bar,鉆頭最大直徑 1/4 英寸。價(jià)錢是 380 多加元,加上稅超 400 加元了。非常順手好用。擁有這種鉆的同行不少。
C22-P
最常用的鉆頭的材質(zhì)是高速鋼和鈷合金,我們用的鉆頭都是美加生產(chǎn)的。很少見有人磨鉆頭繼續(xù)用的,鈍了就扔。在國內(nèi),這磨鉆頭可是鈑金工必須技能了。
這類英制鉆頭,價(jià)格從幾十美分到幾十美元不等。國內(nèi)航空公司從航材公司手里買的價(jià)格,能比美加的價(jià)格高得多。高多少?高到國內(nèi)航空公司的鈑金工都把寶貴的時(shí)間用來磨鉆頭了……
國內(nèi)造不出英制鉆頭?我不相信,也不知道。但你修英美制飛機(jī),就得有英制鉆頭啊。
從一位資深飛行員+機(jī)械員+教員那里,聽來一個(gè)磨鉆頭的故事,不保證真實(shí)性了,就當(dāng)故事吧。加拿大伐木工人伐下的木頭,現(xiàn)由直升機(jī)把原木吊到河邊或路邊,然后運(yùn)出山。
一架吊原木的直升飛機(jī)悲劇了。悲劇之后總得有個(gè)說法,有個(gè)原因。查不出原因的時(shí)候,往死人身上推往往是簡便方法,這一點(diǎn)哪里都一樣。所以,基本定調(diào)飛機(jī)失事原因是直升飛機(jī)駕駛員誤操作。
冤枉啊!飛行員的母親非常不滿,她對她的兒子非常信任:我兒子從小到大,做任何事情都是認(rèn)真仔細(xì),從來沒有出過任何差錯(cuò),他絕對不可能在工作中出差錯(cuò)!
在這位偉大的母親呼吁督促之下,經(jīng)過很長時(shí)間,終于查出,事故原因在于一個(gè)傳動(dòng)軸,在某家公司(不在美加,也不在中國)大修的時(shí)候,鉆的孔有超出標(biāo)準(zhǔn)的偏差,經(jīng)過一段時(shí)間的震動(dòng),緊固件松脫,悲劇了。
查到這根軸,后面的問題就好查了,鉆那個(gè)孔的,只有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的老工人,他有一個(gè)習(xí)慣,就是磨鉆頭……,磨偏心了。
逝去的年輕飛行員是德裔。另外,飛行員都有一個(gè)工作習(xí)慣,說是規(guī)定更合適一些,就是嚴(yán)格執(zhí)行工作單(Checklist)的每一條指令。這是防止工作出錯(cuò)的非常有效的措施。
失之毫厘,謬之千里。這樣的例子在航空領(lǐng)域太多了。
打鉚釘?shù)你T槍,也是必備的。好的鉚槍,比如 CP 的 CP-4444,將近 500 加元。一般的 200 加元左右。
CP-4444
說一點(diǎn)國產(chǎn)工具吧。我用的銼刀有幾把是美國產(chǎn)的 Nicoleson 的,很好用,價(jià)格也貴,單價(jià)都在 10 加元以上。最近去了 Princess Auto,看到五把 8 寸長的銼刀一套才 3 加元多一點(diǎn),便宜啊,看著也挺好的,國產(chǎn),買下。用了幾次,恨不得扔了。
螺刀,我買的第一套螺刀是國產(chǎn)的,十多把一套,不到 20 加元?,F(xiàn)在都找不到了。用著太累,手疼。最好的螺刀是 Snap-on 的,rachet,國內(nèi)叫卡拉式的吧?手柄握著非常舒服,前部吸螺刀頭的磁鐵吸力很強(qiáng),終生保修保換。一把 100 加元左右。
Snap-on 螺絲刀
我有這么一把 Snap-on 的鴨嘴鉗,價(jià)錢是32.25美元,稅另加。這個(gè)價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一般的鉗子。您看它有特別之處嗎?
飛機(jī)上、發(fā)動(dòng)機(jī)上很多螺栓上到規(guī)定力矩后,要用保險(xiǎn)絲把螺栓頭綁緊,簡稱打保險(xiǎn)。這種鉗子用來打保險(xiǎn),非常好用。還有專門打保險(xiǎn)的保險(xiǎn)鉗。
另有一個(gè)小故事。在工作過程中工具損壞時(shí)有發(fā)生,那就報(bào)廢吧。早年間航空公司不知道終生全保之說。有些作工具買賣的業(yè)務(wù)員就說了,工具壞了,也修不成了,您給我得了……。轉(zhuǎn)身到 Snap-on 換新工具了。
業(yè)務(wù)擴(kuò)大,購入一批鈑金設(shè)備,如剪板機(jī)、折邊機(jī)、臺(tái)鉆、滾圓機(jī)……,全是原產(chǎn)中國的,便宜??墒谴蠹艺l用誰搖頭,用過都嘆氣。有人甚至在那臺(tái)折邊機(jī)上寫了句:“make honey from dog shit”。
這些工具的問題是,質(zhì)量穩(wěn)定地用著不順手。
設(shè)計(jì)者可能就沒有用過自己的設(shè)計(jì)出來的工具。反倒是美帝生產(chǎn)的簡單工具,用著順手,可以看出使用者參與設(shè)計(jì)的痕跡,貫徹了“從實(shí)踐中來,到實(shí)踐中去”的方針。
飛機(jī)與漆
不管是飛機(jī)還是汽車,噴漆無非就是兩大目的:保護(hù)和美觀。對飛機(jī)來說,更重要的是保護(hù),防治材料直接暴露于有害環(huán)境中,發(fā)生腐蝕。
時(shí)至今日,鋁合金材料還是在飛機(jī)上廣泛地使用著:蒙皮,隔框,桁條,等等。鋁合金部件的保護(hù)算是一個(gè)大題目。
首先,所有的蒙皮材料,表面全有一層薄薄的純鋁層,英文叫”clad”,純鋁比鋁合金的抗腐蝕性能高得多。理工科同學(xué)都知道原電池是怎么回事。
在純鋁上直接噴漆,不是不可以,但噴上后過段時(shí)間肯定就掉漆,那是為什么呢?小時(shí)候買布要布票,用布做窗簾是很奢侈的,很多人家就從廠里弄點(diǎn)漆回家,刷到玻璃上,就當(dāng)窗簾了??墒呛镁安婚L,油漆在玻璃上待不住,經(jīng)常剝落下來。玻璃表面太光滑了。這是一個(gè)道理。
純鋁太光滑,漆層粘不住,必須處理一下。
首先需要表面處理,可以是電化學(xué)處理,也可以是化學(xué)處理。用一種類似洗碗布的東西 3M 公司的 Scotch Brite,在弱堿性的溶液洗凈鋁材表面,暴露出純鋁,(當(dāng)然沒有包鋁層的就是露出鋁合金了)然后用去離子水沖洗,怎么算洗干凈了呢?
水?dāng)嘣囼?yàn):去離子水灑到表面,形成一層均勻的水膜,這就干凈了;如果局部水膜不連續(xù),那就是不干凈。
洗凈以后的部件,接著進(jìn)行處理,生產(chǎn)廠家都是電化學(xué)處理,就是鉻酸陽極化處理;修理廠家用化學(xué)處理方法,阿羅丁處理。阿羅丁是漢高公司的注冊商標(biāo)。Alodine 600、Alodine 1000、Alodine 1200 等等……。特別指出一下,油箱里的部件,要用阿 600,油箱里的底漆也是專門的標(biāo)準(zhǔn)。阿 600 還有一個(gè)特殊的用途,就是有些地方,需要導(dǎo)電性良好,不能噴漆,但必須化學(xué)處理,這時(shí)候必須使用阿 600。處理后鋁表面一般成淡金黃色,也有無色的。想想 American Airlines 飛機(jī)閃閃發(fā)光的金屬原色吧!為了防腐,不處理是不可能的,但處理的確是很漂亮!
處理的目的是在純鋁表面形成一層致密的氧化層。同時(shí)為下一步處理打基礎(chǔ)。
接著就要噴底漆了。底漆是表面處理層和表面漆的過度層。實(shí)際上也是最關(guān)鍵的保護(hù)層。所有的鋁合金結(jié)構(gòu)件都必須有底漆。從歷史到今天,底漆的種類也不少,我們還是以波音飛機(jī)來說吧,其余類似。最常用的是雙組分的環(huán)氧樹脂底漆:基漆和固化劑。一般是綠色和黃色。整機(jī)噴漆一般用靜電噴涂設(shè)備,小部件用一般的噴槍就可以了。顯然,用于這兩種設(shè)備的漆是不一樣的。
底漆一般是綠色和黃色
最后是表面漆。表面漆兼有保護(hù)和裝飾作用。波音用的表面漆是聚氨酯漆。這種漆層的良好性能至少表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:抗化學(xué)溶劑:如丙酮、MEK。飛機(jī)上使用的液力油是腐蝕性非常強(qiáng)的,但聚氨酯漆不怕。另外就是抗摩擦性能很好。想想飛機(jī)在沙塵暴天氣里的飛行環(huán)境吧……
雷達(dá)罩,就是飛機(jī)最前面的那個(gè)圓錐形的罩子。復(fù)合材料制成。內(nèi)外表面各有不超過 4 層的玻璃纖維布,中間是紙蜂窩(Nomex,像紙但不是真正的紙)。其主要作用是整流和保護(hù)其下的氣象雷達(dá)。說氣象雷達(dá)有點(diǎn)“眼睛”的作用,大家不會(huì)反對吧?如果此說成立,那么雷達(dá)罩又點(diǎn)像眼鏡。
P-3 飛機(jī)的雷達(dá)罩
氣象雷達(dá)的作用:及時(shí)發(fā)現(xiàn)航路上的雷雨區(qū)。有些氣象雷達(dá)還有發(fā)現(xiàn)風(fēng)切變的功能。
雷達(dá)罩的修理不是哪個(gè)維修公司都能干的。飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理手冊 SRM 上對雷達(dá)罩的損傷位置、范圍和修理方法有極其嚴(yán)格的規(guī)定,原則上按 SRM 修理就不會(huì)錯(cuò)??蛇z憾的是,您檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)損傷只有一小塊兒,但去除損傷時(shí),會(huì)越修越大,最后收不了場。怎么會(huì)這樣呢?因?yàn)椴AЮw維層與層之間,玻璃纖維層與蜂窩之間,用樹脂粘接的并不特別牢固。雷達(dá)罩修理范圍如果比較大,勢必影響雷達(dá)波發(fā)射和回收的功率,這是個(gè)大問題。本來校正視力 1.2,正常,換副眼鏡,得,矯正視力剩 0.7 了。更要命的是開飛機(jī)的飛行員還不知道!
正在維修 P-3 雷達(dá)罩的美國海軍機(jī)械師
接著說噴漆吧。雷達(dá)罩上也用膩?zhàn)?,嗯,專用的,波音有專門的材料標(biāo)準(zhǔn),達(dá)標(biāo)的才能用。相當(dāng)于化妝品中的粉底霜吧?把表面搞得光滑一點(diǎn)。距離雷達(dá)罩圓錐尖頂大約 30 厘米處,有一圈寬度約為 30 厘米的黑色的防靜電涂層,防雷擊的,物體的尖端、突出部容易受雷擊。這層防靜電涂層的固化后厚度要求是 0.0008 英寸(0.02 毫米)左右。然后是覆蓋整個(gè)雷達(dá)罩的兩層復(fù)合材料專用,綠色的底漆。固化后一層大約 0.0003 英寸。最后是一層大約 0.001 英寸的聚氨酯表面漆。雷達(dá)罩的內(nèi)表面是一層防潮的 Tedla 層。一般來說,大部分的飛機(jī)雷達(dá)罩最前段,還套了個(gè)無色透明的,防小甲殼蟲的膜—3M 公司的專利,效果非常好。
雷達(dá)保護(hù)膜
飛機(jī)雷達(dá)罩是比較嬌貴的部件。不是所有的飛機(jī)維修公司都有資格修理雷達(dá)罩。
汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋最前面的那個(gè)位置,連小石子兒都特別害怕,特別容易掉漆,不及時(shí)補(bǔ)漆,過不了多久就生銹。雷達(dá)罩的情況有點(diǎn)類似。它在飛機(jī)迎風(fēng)面的最前端,別說小石子兒了,甲殼蟲都能把它打得掉漆皮。
做雷達(dá)罩的材料是玻璃纖維蜂窩復(fù)合材料。里外兩三層薄薄的玻璃纖維布,中間夾著 Nomex(芳綸)纖維紙蜂窩。Nomex 是杜邦公司的一種產(chǎn)品商標(biāo)。
NOMEX 蜂窩結(jié)構(gòu)
Nomex 蜂窩材料。圖示的是柔性蜂窩,還有剛性的,飛機(jī)客艙下面的地板也是蜂窩復(fù)合材料板,所用蜂窩是剛性的
復(fù)合材料怕水,特別是蜂窩復(fù)合材料。復(fù)材表面的漆皮脫落后,水分就尋找縫隙進(jìn)入蜂窩中。地面溫度高,蜂窩里是水;航路上溫度低,零下 50-60 度,水變成冰。水-冰相變伴隨著體積增大,10% 左右。這個(gè)結(jié)冰就相當(dāng)厲害了。那個(gè)力量就足以破壞周圍本來完好的蜂窩材料,結(jié)果是更多的水進(jìn)入,更大面積的結(jié)冰……
3M 公司就看到了這個(gè)市場,研制出一種簡單的聚酯保護(hù)膜,保護(hù)雷達(dá)罩免于小蟲、小沙粒等的破壞。向飛機(jī)公司推銷,申請 FAA 批準(zhǔn)……。不是一個(gè)簡單的過程。這是我很佩服 3M 公司的一個(gè)原因,哪個(gè)角落都能看到它的產(chǎn)品,簡單、實(shí)用、有效。飛機(jī)雷達(dá)罩保護(hù)膜現(xiàn)在已經(jīng)非常普遍地應(yīng)用了,非常管用。
雷達(dá)罩保護(hù)膜的英文名稱是 Radome Protective Boot。當(dāng)然,也有俗名、外號。在這里我的工友們叫它“康大媽”(音譯)。
當(dāng)高速氣流與飛機(jī)上的大面積大尺寸復(fù)合材料部件摩擦?xí)r,會(huì)不可避免的產(chǎn)生靜電。最典型的例子就是雷達(dá)罩。雷達(dá)罩上的靜電積累到一定程度,就必須釋放掉(流向飛機(jī)的金屬部分),不管是像山洪爆發(fā)一樣呼嘯奔騰而下;還是在某些措施控制之下,如涓涓細(xì)流,潤物細(xì)無聲。飛機(jī)設(shè)計(jì)師們顯然希望的是后一種情況。原因是顯而易見的:瞬間大靜電放電,會(huì)惡劣地干擾其附近的航空電子設(shè)備。
設(shè)計(jì)師們的解決辦法是往復(fù)合材料部件的外表面涂一薄層防靜電漆。 針對不同的位置,不同的需求,不同的目的,設(shè)計(jì)出電阻率不同的漆。一般來說,漆層厚度大約是 0.025 毫米。美軍標(biāo)中防靜電漆和導(dǎo)電漆的標(biāo)準(zhǔn)為:MIL-C-7439B。波音的標(biāo)準(zhǔn)是:BMS 10-21,Type I 和 Type II。
JF-17 的灰色氯丁橡膠導(dǎo)電漆
Type I 的電阻率低于 Type II 的,是導(dǎo)電漆,用于雷達(dá)罩和天線以外的所有其他玻璃纖維、凱夫拉復(fù)材外表面,碳纖維復(fù)合材料用不著。簡單道理,噴涂導(dǎo)電漆的目的就是迅速解決復(fù)材表面的靜電積累,越快越好。
Type II 的電導(dǎo)率高,是防靜電漆,專門用于雷達(dá)罩和天線。其靜電釋放必須控制在一個(gè)范圍內(nèi),使其對周圍航電設(shè)備產(chǎn)生的影響最小。
您可能想問,這防靜電漆和導(dǎo)電漆到底是個(gè)什么東西呢?簡單地說,確實(shí)簡單,就是在環(huán)氧漆里計(jì)量加入了一些導(dǎo)電的碳粉。嗯,這種漆確實(shí)是黑色的。
導(dǎo)電漆的電阻率典型值是最高 50 千歐;防靜電漆的典型電阻率范圍是 1 到 100 兆歐。這里說一個(gè)最簡單的檢測方法,就是用兩條長度 L 的有導(dǎo)電膠的薄銅條,平行貼到被測涂層表面,兩銅條內(nèi)側(cè)邊的距離為 0.1L,然后把萬用表的兩個(gè)表筆分別放到兩個(gè)銅條的中間測量。
還是細(xì)節(jié):必須給復(fù)合材料部件一個(gè)導(dǎo)電的通路,就是通過緊固螺釘和專門的導(dǎo)電帶連接到飛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)上。
當(dāng)飛機(jī)遇到雷擊
坐飛機(jī)沒遇到過,說不出來飛機(jī)在天上遭遇雷擊時(shí),機(jī)艙里的旅客是什么感覺。一般來說,雷電是進(jìn)不了機(jī)艙的。
被雷擊的飛機(jī)靜靜地停在機(jī)庫里,機(jī)身下半部,從前登機(jī)門下面,一直到 APU(輔助動(dòng)力裝置,在機(jī)尾)艙,貼掛了兩長溜黃色的塑料帶,很是醒目。中間部位,是一系列的復(fù)合材料艙門(空調(diào)艙門,主起落架艙門)和機(jī)身機(jī)翼整流蓋板,復(fù)材表面沒有雷擊傷痕。電從電阻率小的結(jié)構(gòu)上通過了。
復(fù)材導(dǎo)電防雷擊的措施大概有幾種:外表面噴涂導(dǎo)電漆;外表面火焰噴鋁膜層;內(nèi)表面粘貼鋁箔;連接導(dǎo)線到結(jié)構(gòu)上,等等。
飛機(jī)進(jìn)機(jī)庫后,檢驗(yàn)員就開始里里外外地仔細(xì)目視檢查,檢查到什么問題,就在那里掛/貼一個(gè)醒目的塑料條,簡單寫上問題,開一張非例行工作單,在塑料條上寫工作單的編號,輸入系統(tǒng),各工種在計(jì)算機(jī)終端看到自己的工作,就安排人力開始修理。
雷電擊傷的特征是比較明顯的,表面漆皮擊穿,蒙皮或鉚釘燒灼熔化痕跡,有時(shí)很像火山口,損傷或大或小,不一而足。
雷擊損傷處都要用高頻渦流無損檢測的方法檢查,小的雷擊點(diǎn),可以鉆透,打個(gè)鉚釘;鉚釘損傷,就要把損傷鉚釘除去,打上新鉚釘。雷擊損傷過大,那就只能用常規(guī)的蒙皮修理方法了。
說起來簡單,做起來難!飛機(jī)修理工作是非常嚴(yán)格的,講究一絲不茍,不折不扣地按照圖紙、手冊來修,不能發(fā)明創(chuàng)造。每一步的工作,都要有 Reference(依據(jù))。小小的雷擊,損傷不大,但花在閱讀理解資料上的時(shí)間卻是很長,情況復(fù)雜,條件限制多。如果理解錯(cuò)誤,小修理就變大修理了……
復(fù)合材料的防雷擊防靜電措施,雷達(dá)罩:四周裝有防雷擊條,有一圈防靜電漆,正中央為保證氣象雷達(dá)波束的穿透率,只有底漆和面漆;發(fā)動(dòng)機(jī)整流包皮,空調(diào)艙門等大件,內(nèi)表面有鋁箔貼面;大翼(或副翼)水平安定面(或升降舵)垂直安定面(或方向舵)最突出部位有放電刷;垂直安定面頂端的小整流罩還有其他某些部位的蓋板,表面有火焰噴鋁層。最表面層是玻璃纖維的,有一薄層(固化后 0.0152—0.0051mm,電阻小于300,000)導(dǎo)電漆。固定復(fù)合材料部件的螺釘也能起作用,把復(fù)合材料上的靜電傳遞到主要金屬結(jié)構(gòu)上,大的和重要的部件和主要金屬結(jié)構(gòu)之間還有螺絲固定的導(dǎo)電條相連接。787 可能有更先進(jìn)的防靜電防雷擊措施。
您看飛機(jī)蒙皮有多復(fù)雜!現(xiàn)在的飛機(jī)蒙皮,大多采用化學(xué)減薄技術(shù),該厚的地方厚,該薄的地方薄,很講究。
飛機(jī)與風(fēng)切變
這是個(gè)與大家切身安全密切相關(guān)的問題。
Mr.百度說:風(fēng)切變是一種大氣現(xiàn)象,是風(fēng)速在水平和垂直方向的突然變化。風(fēng)切變是導(dǎo)致飛行事故的大敵,特別是低空風(fēng)切變。國際航空界公認(rèn)低空風(fēng)切變是飛機(jī)起飛和著陸階段的一個(gè)重要危險(xiǎn)因素,被人們稱為“無形殺手”。風(fēng)切變的直徑是幾公里到幾十公里不等。
幾次與風(fēng)切變有關(guān)的飛行事故:
1/1982 年 7 月 9 日,泛美航空公司一架飛機(jī)在新奧爾良機(jī)場起飛時(shí)遭遇風(fēng)切變,150 人死亡。
2/1985 年 7 月 2 日,三角航空公司一架飛機(jī)在達(dá)拉斯沃斯堡機(jī)場降落時(shí)墜毀,137 人死亡。
3/1994 年 7 月 2 日,US Air 一架飛機(jī)在離北卡羅來納夏洛特機(jī)場幾英里處誤入暴雨云和風(fēng)切變,機(jī)組想中止降落但未成功,5 名機(jī)組和 37 名旅客生還,15 名旅客死亡。
4/2005 年 8 月 2 日,法航 358 航班在多倫多皮爾遜國際機(jī)場降落時(shí)遭遇風(fēng)切變,尾風(fēng) 64 公里/小時(shí)。機(jī)組采取了正確的措施,加大油門,但這導(dǎo)致飛機(jī)沖出跑道,起火,飛機(jī)完全損失,機(jī)上 309 人全部奇跡般地生還,12 名機(jī)組和 297 位乘客(兩位嬰兒)。特別指出,這次風(fēng)切變引起的事故中,飛機(jī)是龐然大鳥 A340,可見風(fēng)切變對大飛機(jī)也一樣是心狠手辣。
這是飛機(jī)降落時(shí)遭遇風(fēng)切變的示意圖。飛機(jī)機(jī)頭所指的直線,是沒有風(fēng)切變時(shí)正常降落程序中的降落軌跡。1 階段,飛機(jī)正常降落程序。2 階段,飛機(jī)遭遇風(fēng)切變的頭風(fēng)(Headwind,逆風(fēng)),飛機(jī)動(dòng)力不變,升力增加,被抬起,如果這時(shí)候減小發(fā)動(dòng)機(jī)推力,飛機(jī)可能就無法恢復(fù)了。3 階段,飛機(jī)到達(dá)風(fēng)切變中心 ,垂直下降氣流,飛機(jī)被氣流下壓。4 階段,飛機(jī)到達(dá)風(fēng)切變尾風(fēng)(Tailwind,順風(fēng))區(qū)域,即使飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)推力不變,飛機(jī)所受升力也會(huì)驟然下降。有兩個(gè)可能發(fā)生的結(jié)果,一個(gè)是奇跡,一個(gè)是悲劇。
現(xiàn)在絕大多數(shù)的大機(jī)場,都有能夠及時(shí)探測風(fēng)切變的多普勒氣象雷達(dá)。就是照片上的樣子,這個(gè)好像簡陋了點(diǎn),沒有首都國際機(jī)場的氣派。氣象雷達(dá)使用的是微波頻段,一個(gè)發(fā)射脈沖大約 0.0000016 秒,緊跟著一個(gè) 0.00019 秒的接收回波時(shí)間。 氣象雷達(dá)的平均功率為 450 千瓦,想像一下,微波爐的平均功率為 1 千瓦……
您也許會(huì)問,這么大的功率,難道無害嗎?這么回答吧:一個(gè)小時(shí)的時(shí)間段里,氣象雷達(dá)發(fā)射微波的時(shí)間總計(jì)非常的短,其余 59 分鐘 53 秒是接收回波和數(shù)據(jù)處理時(shí)間。
客機(jī)的機(jī)載氣象雷達(dá)一般使用 C 波段和 X 波段。能發(fā)現(xiàn)風(fēng)切變的是 X 波段。X 波段的頻率范圍是 8 到 12GHz。C 波段是 4 到 8GHz。用光速除以頻率就是波長,X波段的波長范圍大約是 2.5 厘米到 3.75 厘米。這個(gè)波長范圍和風(fēng)切變中的雨滴直徑可以比擬。而且,這個(gè)波段的雷達(dá)發(fā)射器不用做的太大,功率也不太大,正好適合裝到飛機(jī)上。
風(fēng)切變在絕大多數(shù)情況下是帶水汽的。當(dāng)然,干的風(fēng)切變也存在。
這是當(dāng)年 NASA 在研究風(fēng)切變現(xiàn)象時(shí),把一架波音 737 飛機(jī)改裝成一架科研飛機(jī)。
多普勒氣象雷達(dá)發(fā)現(xiàn)風(fēng)切變的原理。水滴向飛機(jī)迎面飄來,和順著飛行方向漂走,雷達(dá)收到的回波的頻率是不同的
美國民航管理局規(guī)定,民航客機(jī)必須安裝風(fēng)切變雷達(dá)。中國也一樣。
坐飛機(jī)看飛機(jī)
乘飛機(jī)喜歡 Window Seats 的人,可能喜歡看飛機(jī)翅膀的變化。
飛機(jī)起飛、降落時(shí),速度比較低。飛機(jī)需要打開襟翼增加升力。
這是 B737-400 飛機(jī)主輪接地瞬間,后緣襟翼仍處于打開狀態(tài),后緣襟翼是富勒式襟翼,分前、中、后三塊。飛行和地面擾流板全部打開,減速??罩行枰獪p速時(shí),只用飛行擾流板(就是減速板),只有落地后,地面擾流板(減速板,最靠里面的,左右各一塊)才打開。大翼深色部分蒙皮,機(jī)務(wù)人員修理工作時(shí)允許踩在上面,淺灰色部分,和前面沒漆的部分,有標(biāo)志:禁止踩踏。黑線內(nèi)黑色箭頭,白色漆范圍,是逃生時(shí)的路徑。這白漆是特氟隆漆,混有防滑顆粒。飛機(jī)大翼下表面,沒有禁止踩踏標(biāo)志。允許踩踏,如果個(gè)人能力允許。
這個(gè)是前緣縫翼,它是與后緣襟翼配合使用的。后緣襟翼角度比較大時(shí),就需要打開前緣縫翼增加飛機(jī)的穩(wěn)定性。坐在飛機(jī)上看大翼前部,沒有漆,金屬色光亮的,起飛、降落階段會(huì)伸出一些的,就是前緣縫翼。以 B737-600/700/800/900 為例,在發(fā)動(dòng)機(jī)外側(cè)。
這個(gè),是前緣襟翼—Krueger Flap,克魯格襟翼,也是增加升力裝置。對 737 這樣的小飛機(jī)來說,克魯格襟翼位置在大翼前緣根部,從發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)側(cè)到機(jī)身處,一般是灰色漆。
側(cè)視一個(gè),下面那個(gè)彎鉤,平時(shí)是收到里面的,中間那個(gè)圓弧狀的,收起來的時(shí)候,是大翼前緣的下表面。
飛機(jī)機(jī)翼修補(bǔ)綁膠帶
用的是 2 英寸寬的 3M 鋁膠帶。注意鋁膠帶中間的細(xì)節(jié)。正好是襟翼蝸桿整流罩和尾椎相連的拼接處。
整流罩和尾椎都是復(fù)合材料部件。昆航在這里是按照波音公司的一個(gè)服務(wù)通告要求,對尾椎做一項(xiàng)改裝工作,目的是加強(qiáng)這里的連接強(qiáng)度。可以看出來,改裝基本完成,緊固件安裝完畢,只剩最后一項(xiàng)工作沒有足夠的時(shí)間完成,拼接縫封嚴(yán)膠(完全固化)。
封嚴(yán)膠的作用正如其名,就是為了隔絕飛機(jī)部件與外部水、油、化學(xué)物質(zhì)的接觸,還有氣動(dòng)平滑作用。
飛機(jī)外部最長用的封嚴(yán)膠完全固化的時(shí)間,與周圍溫度與濕度關(guān)系最大。溫度高濕度高,固化快。不管怎么說,都得一天左右才牢固。沒有完全固化,上天就被風(fēng)吹得到處都是了。
時(shí)間不夠——應(yīng)該就是貼膠帶的主要原因了。這確實(shí)不涉及任何安全問題,這是絕對是安全的。貼 3M 鋁膠帶是一種常見的臨時(shí)修理措施。在什么情況下可以使用,多少飛行小時(shí)之前必須完成永久性修理,這在飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理手冊上都有明確說明。
退一萬步說話,那個(gè)尾椎即使在飛行中脫落了,也不影響飛機(jī)安全。
修飛機(jī)隨筆
現(xiàn)在修飛機(jī)的工種,主要是機(jī)械,電子,結(jié)構(gòu),內(nèi)裝飾四個(gè)專業(yè)。修蘇制飛機(jī)那陣兒,專業(yè)劃分還要復(fù)雜些。主要說熟悉的結(jié)構(gòu)。
七/八十年代,新疆航空公司還有撒農(nóng)藥的運(yùn)五。機(jī)場一出來,公路兩邊種的是榆樹和楊樹。這兩種樹好像都很招蟲子,每年夏天樹林里到處都是毛毛蟲,樹葉子被蟲咬得亂七八糟。蟲災(zāi)嚴(yán)重的時(shí)候,大喇叭上就喊,哪天幾點(diǎn),飛機(jī)要來撒藥了,請大家別出門……
連著幾天,空氣中彌漫著濃烈刺鼻的六六粉(?)的味道。致癌物質(zhì)啊,周圍的居民多倒霉!修飛機(jī)的也一樣倒霉,老機(jī)務(wù)們說往飛機(jī)里裝農(nóng)藥就是機(jī)務(wù)的工作之一。老機(jī)務(wù)們辛苦一輩子,有些就落下了病根。
現(xiàn)在的飛機(jī),采用的材料越來越先進(jìn),對人身體的危害也越來越大。按照規(guī)定,所有化學(xué)物質(zhì)的材料安全數(shù)據(jù)(MSDS),都要上網(wǎng),每個(gè)人都可以隨時(shí)查到。存儲(chǔ)、使用一種化學(xué)品時(shí)必須標(biāo)記品名和 MSDS 編號。
飛機(jī)用的液壓油,有很強(qiáng)的腐蝕。
常用的溶劑,MEK,Acetone 毒性都很大,Isopropyl 稍好,但比前兩種清潔效果差。在國內(nèi)還常見使用 70 號汽油,也不是什么好東西,滲入皮膚就把皮下脂肪溶解了。有些工人嫌麻煩不愛用手套,久而久之,
九陰白骨爪!
飛機(jī)客艙里的空氣供應(yīng),一部分來自發(fā)動(dòng)機(jī),一部分循環(huán)使用。傳輸空氣的管道,總管在客艙頂部,然后有很多分管通到下面。
空氣總管很輕,修理的時(shí)候用的一種樹脂,三種組分,比例和混合順序非常重要,否則會(huì)引起爆炸(不是炸藥那種爆炸威力)。最讓人害怕的是,三種組分之一,是 MEKP,傳說眼睛沾上一點(diǎn),立刻就盲。還好沒有見過實(shí)例。大家配這種樹脂時(shí),都帶著全臉防護(hù)面具。
曾經(jīng)帶著這類面具與這種樹脂奮戰(zhàn) 8 小時(shí),雖然中間有休息和午飯時(shí)間,但下班后感覺真是很不好,憋了一天?。?/p>
Basically,樹脂都不是什么好東西。有一次修客艙地板。最后一道工序,是用一種防水的樹脂(Epibond 156A/B),在已經(jīng)用玻璃纖維修理好的表面,涂上薄薄的一層防水層。
A 組分比較粘稠,B 組分看著像水一樣。在電子秤上稱好后,左手拿著盛有樹脂和固化劑的紙杯,右手拿著醫(yī)生壓病人舌頭的木片,開始攪拌。剛攪沒幾下,一滴固化劑濺到右眼。當(dāng)時(shí)就感覺右眼被什么東西重重一擊。真不巧,忙來忙去忘了帶防護(hù)眼鏡。
趕緊走到專門洗眼的地方,沖了一會(huì)兒,然后找 First Aid,又去診所檢查。萬幸,沒有損傷,視力也沒有下降。
結(jié)構(gòu)修理工作最多的地方,就是飛機(jī)結(jié)構(gòu)最容易腐蝕的地方,廚房衛(wèi)生間地板下面,貨艙地板下面。那是真臟,罄竹難書?。?/p>
問與答
1、客機(jī)舷窗是幾層玻璃?好像最里面一層上有一個(gè)小小的眼,是干嗎的?
客機(jī)舷窗兩層,外面一層厚而強(qiáng)壯,安裝在蒙皮上,是密封的。里面那層薄,安裝在客艙內(nèi)裝飾側(cè)壁板上,一拳頭就能打掉。不要試驗(yàn)!有小孔,是平衡艙內(nèi)氣壓的。飛機(jī)在地面時(shí)艙內(nèi) 1 個(gè)大氣壓,巡航時(shí)的氣壓相當(dāng)于 2,400 米海拔高度的氣壓。爬升下降時(shí)氣壓不斷變化,所以需要通氣孔。
2、噴氣式客機(jī)在地上滑行時(shí),能不能倒車?
不能。飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)有反推裝置,但絕不是用來到車的,那太奢侈,也不安全。地面倒車一定是飛機(jī)拖車引導(dǎo)進(jìn)行的。以下是飛機(jī)拖車的長相,拖車都是用非常厚的鋼板做成的,體積小,重量大,馬力足,可控性好。
拖車駕駛員一定是經(jīng)過培訓(xùn)的,經(jīng)驗(yàn)豐富的機(jī)械員。操作全程必須在飛機(jī)左、右、后三方都有人監(jiān)視。
3、有一次坐了一架很舊的 757,居然發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)上有個(gè)凹坑,這安全嗎?
飛機(jī)起飛以前,要由機(jī)務(wù)人員按照航前工作單一項(xiàng)一項(xiàng)地對飛機(jī)作維護(hù)檢查,然后由具有整機(jī)放行權(quán)的機(jī)械員簽字放行。這還不算,飛行員做飛行準(zhǔn)備時(shí),也要繞飛機(jī)一周,再次確認(rèn)飛機(jī)狀況良好。機(jī)長有權(quán)根據(jù)他的個(gè)人判斷拒絕飛行。
所以,只要機(jī)長不看那個(gè)坑,說明那個(gè)坑不重要。
4、客機(jī)降落時(shí),一般到什么高度就放起落架?飛行員會(huì)不會(huì)忘了放起落架?
降落屬于弱動(dòng)力飛行,放下起落架后對速度姿態(tài)影響較大,所以一般在進(jìn)場下滑的初始階段就放下起落架,高度 1,500~1,800 英尺左右,距離 4~5 英里處。會(huì),不過現(xiàn)在飛機(jī)上多裝有語音提醒。
飛行員比乘客還怕死,所以不會(huì)忘記放起落架。飛機(jī)制造商也丟不起那人,該放起落架時(shí)駕駛艙里有語音提示。有聽不懂語音提示的。即使這樣還有情況發(fā)生。多年前某航空公司一架麥道飛機(jī)飛烏魯木齊,起飛前把烏魯木齊機(jī)場海拔高度設(shè)置錯(cuò)了,結(jié)果降落到了離機(jī)場之前 10 公里左右的麥田里。語音提示“Pull up! Pull up!”,但機(jī)組沒聽懂。
5、起飛后和降落前有時(shí)聽到某種傳動(dòng)系統(tǒng)吱吱的響,然后有時(shí)機(jī)身都會(huì)抖一下,就是在收放起落架嗎?
您能聽到的吱吱響,一般是收放起落架和收放襟翼(一種起飛降落時(shí)增加升力的裝置)時(shí)發(fā)出的聲響。機(jī)身抖一下應(yīng)該是收放起落架。
6、機(jī)翼下面吊著的菱形的東西是什么?我不是指發(fā)動(dòng)機(jī)。
您說的是不是這個(gè)?如果是,這是襟翼滑軌整流罩。
7、原來的經(jīng)濟(jì)艙座艙就緊急出口那個(gè)位置最舒服,現(xiàn)在好多新型號,尤其是空客的,緊急出口位置都沒有空出半排距離了,唉。這又是為什么?
乘客座椅安裝距離是可以調(diào)節(jié)的。飛機(jī)制造廠提供建議,航空公司還可以根據(jù)自己的情況調(diào)節(jié)座椅間距,多個(gè)座椅多張票。間距變化后要重新計(jì)算飛機(jī)重心,這很關(guān)鍵。緊急出口位置應(yīng)該開敞一寫的,這影響應(yīng)急撤離時(shí)全體旅客安全離開飛機(jī)的時(shí)間。一秒鐘都是關(guān)鍵的。