波音737NG主起落架舱门典型结构缺陷分析与纠正

山东工业技术 / 2018年10月18日 00:22

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摘 要:美国联邦航空管理局(FAA)颁发了适航指令AD 2013-15-16 ,强制要求航空公司对主起落架舱门铰链接头和内门组件腹板执行检查。本文对主起落架舱门的典型结构缺陷进行了详细分析,并给出正确的纠正措施。

关键词:主起落架门;铰链接头;内门组件腹板;疲劳裂纹

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.011

波音737NG机型,特别是B737-800飞机是目前航空业运营飞机中的主力机型,据统计目前国内民航客机超过3000架,其中有1000多架都是波音的NG机型。飞机的主起落架在飞机的运行中十分重要,但是近期的一系列主起落架舱门的缺陷,导致了某些航空公司的航班延误或影响了飞行安全,也暴露了制造商在主起落架舱门结构设计上的不足,需要对这些缺陷进行纠正与改进。

1 波音737NG主起落架舱门内门

1.1 主起落架舱门内门内侧装置铰链接头缺陷

737NG主起落架舱门内门内侧装置铰链接头(部件件号113A8341-1/-2),连接主起落架内门和中门,铰链接头的位置及其典型潜在裂纹如图1所示。波音针对舱门组件进行受力分析,发现铰链接头过早发生疲劳断裂,没有达到预期的使用寿命的原因是飞机起降期间舱门在开闭作动下的高频率的震动。主起落架舱门内侧装置的丢失,可能会撞击损伤飞机操作装置,影响驾驶员对飞机的操控性,对飞机的安全性有较大影响。

1.2 主起落架舱门内门内侧装置铰链接头缺陷纠正与改进

针对主起落架舱门接头的断裂的缺陷,波音重新设计了一款改进的铰链接头,件号113A8341-9/10,其厚度增加,增强了铰链接头的耐久性。

波音针对线号1-3828的飞机下发了紧急服务通告SB737-52A1167[2],要求运营人对主起落架舱门铰链装置进行检查,以此来发现任何存在及潜在的裂纹,SB中提供了修理和预防性改装方案。对于检查过程中未发现裂纹的可以继续执行重复检查,或者执行此改装,发现裂纹的飞机应立刻执行改装。美国联邦航空管理局FAA针对此损伤颁发了适航指令AD 2013-15-16 ,中国民航局也下发CAD 2013-B737-21要求强制执行。

服务通告SB737-52A1167的改装方案具体实施如下:

① 安装主起落架放下锁定销;

② 拆下主起落架内侧舱门[1];

③ 对内侧主起落架舱门铰链接头组件进行改装:

使用件号为113A8341-9/-10改进接头分别代替原始件号113A8341-1/-2的铰链接头,原构型如图2所示;

④ 安装主起落架内侧舱门;

⑤ 拔下主起落架放下锁定销,将飞机恢复至可用状态。

建议对于飞机高振动区域的受力接头,接头材料厚度设1 计时不易太薄,适当加厚承载拉伸截面的厚度。

1.3 内门内侧装置铰链接头缺陷的监控

某飞机的主起落架门组件内侧装置铰链接头断裂发生在24114飞行循环,波音下发SB提供检查时限和重复检查与终止检查改装表格。营运人在10000总飞行循环前或者SB初版发布后600飞行循环内进行初始检查或改装。

缺陷发生的频次属于高级别。此检查、修理改装为强制性,目前绝大数航空公司选择执行改装,不排除低成本公司执行后续检查来控制成本。

2 主起落架舱门内门组件腹板

2.1 主起落架舱门内门组件腹板缺陷

B737NG飞机主起落架内舱门组件结构在维修中时常发现裂纹,裂纹集中在铰链接头附近的内门组件腹板或加强筋上。

目前B737NG主起落架内舱门有两种构型,构型一为铸件结构舱门,如图3所示,舱门主体铸造而成,件号为113A8331-(),其裂纹产生的位置较多,主要集中在铰链接头周围。

构型二为机械加工结构舱门,如图4左图所示,舱门主体机械加工而成,件号为113A8335-(),其裂纹可能产生的位置集中在后侧接头铰链一侧。对比两种构型的舱门,其中铸件结构的舱门发生裂纹的几率较大。

此损伤初始报告发生在11500飞行循环。波音对主起落架内舱门进行操作分析,发现损伤是由于主起落架在作动时的振动导致的疲劳裂纹。

从构型上分析,铸件门更容易产生裂纹(裂纹位置较多),机械加工的门组件承受裂纹能力有所提高,裂纹产生原因是门铰链接头传递到内门组件腹板或加强筋上的力大于其承受力。

2.2 主起落架舱门内门组件腹板缺陷纠正与改进

波音针对此处损伤,下发了服务通告SB737-52-1169,提供了此区域的检查和修理方案,对可能出现裂纹区域进行详细检查,如果没有发现裂纹,可以在规定的间隔时间内做重复检查。如果发现结构裂纹而且裂纹没有贯穿结构的横截面,可以依据SRM手册章节中的允许损伤进行修理。如果发现裂纹并且裂纹贯穿结构的横截面,必须更换主起落架内舱门组件,更换的舱门结构可以为铸铝或者机械加工。需注意更换不同结构的舱门会改变舱门的构型。

构型一 (铸件内门):

①如果没有发现裂纹,继续执行重复检查。

②如果发现结构裂纹而裂纹没有贯穿结构的横截面,依据相应机型SRM 52-80-02 允许损伤1来修理,并继续执行重复检查。

③如果发现结构裂纹并裂纹贯穿结构的横截面,需更换主起落架内侧舱门组件,更换的舱门结构可以为铸铝或者机械加工。需注意更換不同结构的舱门会改变舱门的构型。

④如果发现裂纹超出相应机型SRM52-80-02允许损伤1需更换主起落架舱门内侧组件,并继续检查,需注意更换不同结构的舱门会改变舱门的构型。如图5所示:

构型二 (机械加工件内门):

①如果没有发现裂纹,继续执行重复检查。也可以依据相应机型SRM52-80-02允许损伤2进行预防性改装。

②如果发现结构裂纹而裂纹没有贯穿结构的横截面,依据相应机型SRM52-80-02 允许损伤1进行修理,并继续执行重复检查,也可以依据相应机型SRM52-80-02允许损伤2进行预防性改装,此改装可以终止SB的检查要求。

③如果发现结构裂纹并裂纹贯穿结构的横截面,依据相应机型SRM52-80-02 允许损伤2进行修理,此修理可以终止SB的检查要求。

④如果发现裂纹超出相应机型SRM52-80-02允许损伤1或2时,需更换主起落架舱门内侧组件,并继续执行检查。更换后的起落架舱门可以依据应机型SRM52-80-02允许损伤2进行预防性改装,此改装可以终止SB的检查要求。机械加工内门进行修理和预防性改装的修理图参考SRM 52-80-02 AD2 图104,如图6所示。

修理和改装的核心步骤为将门组件腹板容易产生裂纹的材料按照规定尺寸(最大1.7英寸)去除掉,具体尺寸如图7所示,去除材质后NDT检测无裂纹后并喷丸强化切口,防腐和涂漆。

建议在高振区域,铸铝组件的抗疲劳裂纹能力较弱,材料制作时应以机械加工为宜。

2.3 主起落架舱门内门组件腹板缺陷的监控

此损伤的初始报告发生在11500飞行循环,波音SB中要求在总循环10000之前或SB发布后5500飞行循环内进行初始检查或修理改装。

3 小结

飞机的主起落架及其附属结构位于高振区域,在飞机起飞和降落时要承受很大的载荷,对主起落架区域的结构的监控和缺陷修复可以避免由于起落架舱门丢失对飞行安全造成的影响,意义重大。

参考文献:

[1]BOEING 737-600/700/800/900 AIRCRAFT MAINTENANCE MANUAL (AMM) 32-00-01,32-13-11[Z].

[2]BOEING SERVICE BULLETIN 737-52A1167[Z].

作者简介:蔚延坤(1985-),男,山东济宁人,中级,工程师,从事飞机结构维修。endprint

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