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時間:2010-08-30 21:27來源:藍天飛行翻譯 作者:admin
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機從1950 年就開始使用玻璃纖維,從1960 年代起開始制造復合材料槳葉。現在廠
家越來越喜歡使用復合材料進行結構設計和制造。
現代直升機結構構成一般由30%KEVLAR,30%碳纖維和5%玻璃纖維,加上鋁合金、
鋼、玻璃、塑料、泡沫和膠組成。在直升機上使用復合材料的艙門關閉時接合良好。
有的兩塊風擋玻璃之間的窗框也是由碳纖維預浸樹脂制造的。
燃油箱安裝在抗墜毀的蜂窩結構內,發動機平臺采用蜂窩式結構。發動機防火
墻使用一種比環氧樹脂更耐高溫的樹脂。它能承受1090℃高溫15 分鐘。
現在大部分直升機的槳葉都采用復合材料。
Kevlar 用于整流罩、發動機包皮、隔音板、地板、側板、座椅、行李艙托架、
頂棚等。
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第5.8 節結構裝配技術
5.8.1 鉚接
在金屬框架結構中,大多數永久性連接是鉚釘或螺栓連接。鉚接是最便宜和輕
便的連接方法,而且組裝起來比螺栓連接更快速便利。
用螺栓代替鉚接來固定永久性連接,主要用在將蒙皮板與其它高應力結構連在
一起,比如主翼大梁端頭和安裝點、起落架和安裝點、發動機和安裝吊艙的連接等。
鉚釘的廣泛使用,使得廠家對鉚釘的設計采用標準化,確保對于給定類型的金
屬結構,其要求的鉚釘類型和大小可隨時滿足裝配工作的需要。鉚釘以一個金屬銷
釘形式,將兩塊或多塊板材、片料或構件鉚合一起。鉚釘頭在生產時已成形,鉚釘
桿則是在插在待強合件的鉚孔中后,將其端頭敲擊形成第二小鉚釘頭,從而將兩塊
鉚夾貼合。第二小鉚釘頭是靠手工或氣動工具來成形的。
兩種常見的鉚釘類型是凸頭鉚釘和埋頭鉚釘。凸頭鉚釘用于內部件,埋頭鉚釘
用于外部連接,由于氣動阻力小,埋頭鉚釘有助于減少擾流。
凸頭鉚釘通常使用蘑菇狀和通用頭形。正常情況下,埋頭鉚釘的鉚釘頭倒角為
100°。現在有時也可見到120°和90°的埋頭鉚釘。
用于埋頭鉚釘的孔或者是切割成埋頭型,或者是冷拉成埋頭型,這主要取決于
金屬板的厚度和鉚釘的直徑。通常來說,在0.036 英寸(含以下)厚度的板,采用
冷拉成錐形釘孔,而厚些金屬板則可以切割出埋頭形狀來。見圖5-37
圖5-37 鉚接
另外一種流線型鉚接方法是將鉚釘從內部向外穿,鉚釘桿從錐形孔中露出來,
當鉚釘成型后,填滿錐形孔,再通過磨床將突出部分磨平,保持機身光滑外表。
在直升機結構設計時,盡量使螺釘和鉚釘承受剪切力。有時候鉚釘會受到較小
的拉伸力,但通常受拉伸的緊固件是螺栓。例如在使用鉚釘固定蒙皮時,上表面是
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負壓,蒙皮的鉚釘就是受拉伸的。解決這個問題的辦法是加密鉚釘間距,進而減小
鉚釘承擔的拉力。
鉚釘靠頭型、桿和端頭標識來區分。有些使用顏色的不同使得便于區別。
直升機上有一些部位,由于空間限制不允許采取墊鐵頂鉚的方式,尤其對某些
鉚接結構和結構元件,無法接近施工;另外一種情況,即裝配某些非結構性的零件,
如機艙內裝飾件等,沒有辦法采用這種方法。針對這些問題,開發了能在單方向沖
鉚成型的專制鉚釘。這種鉚釘一般較實芯鉚釘輕,但具有所需要的足夠強度。這種
特殊設計的鉚釘是應用在看不到工件背面的部位(鉚接施工時看不到“加工鉚頭”
的成型過程),故稱之為“盲鉚釘”。
5.8.2 結構粘接
1 簡介
機體部件接合的標準方法是鉚接,但也有通過粘接方法,即使用合成樹脂膠將
兩個面粘起來。通常將桁條使用墊壓法粘接到機身蒙皮上。
2 優點:
· 節約重量,不要鉚釘;
· 沒有釘孔,減少了裂紋形成的可能性;
· 沒有釘頭,外表面光滑;
· 隔離電化學腐蝕,因為沒有濕氣聚集空間;
· 比鉚釘結構連接更強固;
· 在增壓區不會造成漏氣;
3 修理
由于需要復雜的設備來獲得壓力和溫度,只有廠家才可以進行粘接。小的修理
按結構修理手冊(SRM)進行鉚接。
5.8.3 螺栓連接
螺釘和螺栓都是緊固件,螺栓主要用在必須經常拆卸和分解的地方,同時又有
一定的強度要求。鉚釘用在不經常拆卸的、承受剪切的地方。還有另外一種特殊的
緊固件,稱為快卸釘,需要使用螺絲刀轉動90°來松開或安裝緊固,主要用在固定
包皮、蓋板等非主要結構處。
在實際工作中,有各種各樣的螺栓在使用,可通過其標識來區別。
對于螺栓的光滑長度,沉頭螺桿是指從螺栓平頭到螺紋的長度,對于其它螺栓
是指從螺栓頭下部到螺紋的長度。在安裝時,確保光桿正好覆蓋孔的長度,這樣螺
紋不會接觸孔的表面。在多數情況下,對螺栓的正確長度進行規定,使得光桿正好
露出孔口少許,安裝墊片后,上緊螺母就可以定力矩了。
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正常情況螺栓是與螺母配合使用的。螺母有自鎖螺母,或稱為剛性螺母。有的
螺母可以使用保險絲或開口銷保險。
如果螺栓安裝在直升機使用壽命內不大可能拆卸的地方時,那么可以使用像高
剪力、高鎖定或類似的緊固件。
定力矩是為了確保接合面正確、有效地夾緊在一起,也為了防止過應力、變形
和螺栓的剪斷等。大多數螺栓和螺帽連接要進行定力矩。力矩值通常在維護手冊中
給出,其大小是依據摩擦力、螺紋類型、材料、潤滑和光潔度等因素決定的。外場
通常使用力矩扳手進行定力矩。為了得到自鎖螺母的正確力矩,有時使用力矩指示
墊片。當力矩指示墊片被鎖緊到位后,自鎖螺母的壓緊值就是正確的力矩值。力矩
指示墊片不可重復使用。
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第5.9 節表面防護
5.9.1 合金防護
一鋁合金防護
1. 包鋁法
鋁合金板材通常使用純鋁進行包蓋來防腐。薄的純鋁板滾壓到鋁合金上下兩面。
純鋁板的厚度占5%左右。
鋁合金芯保持強度,同時純鋁層起防腐作用。純鋁相對于鋁合金來說是陽極,
因此在切口或其他表面損傷處起到犧牲性防護作用。純鋁的表面形成氧化膜,可阻
止進一步氧化。
 
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