民用飞机A320雷达罩的维修工装及维修工艺

摘要

一种民用飞机A320雷达罩的维修工装，包括：一玻璃纤维和热固性塑料模具，为类球冠状壳体，其表面形状与雷达罩外表面一致、外表面箍有环状加强筋、顶部设有轴头、开口处加厚成凸环；一支架，包括：一平面框架式底座，其上设有四个竖立的支腿，四个支腿对称于平面框架式底座的前后中线，支腿结构为开口朝上的叉子状，开叉的底部设有滚轮、上部设有夹紧螺栓；一摆架，为一四边形框架，沿前后中线对称，左右对边为弧形，左右弧形对边的间距与底座的叉子上的滚轮对应；后直边的中间设有轴承并支承所述模具的轴头、前直边设有至少2个滚轮并支承模具开口处的凸环外沿。本发明可在雷达罩大面积修理的情况下，实现一次固化成型，缩短周期保证质量降低成本。

说明书

技术领域

本发明涉及一种民用飞机A320雷达罩的维修工装。本发明还涉及应用所述工装进行民用飞机A320雷达罩的维修工艺。

背景技术

现如今，光是南方航空公司就拥有240架A320系列飞机，雷达罩的维修市场十分庞大。并且随着时间的推移，A320雷达罩的损伤程度在逐渐增大，维修等级也在逐渐推深。根据相关统计数据，2010年到2013年，南航送修雷达罩的数量在逐年上升，从年修理9个上升到年修理19个；同时，修理面积越来越大，修理周期也越来越长，从平均17天修完，急剧上升到平均47天才完成。按照老办法，老工艺去维修，维修成本会逐渐增大，同时维修质量也在有下降趋势，并且由于部分雷达罩因损伤面积过大，维修难度变大，有时甚至无法维修而报废。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题，就是提供一种民用飞机A320雷达罩的维修工装。

本发明所要解决的第二个技术问题，就是提供一种应用所述工装进行民用飞机A320雷达罩的维修工艺。

采用本发明的工装和维修工艺，可在雷达罩大面积修理的情况下，还能实现一次固化成型，大大缩短周期，保证了维修质量，降低了维修成本。

解决上述第一个技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种民用飞机A320雷达罩的维修工装，其特征是包括：

一由玻璃纤维和热固性塑料制成的模具，为类球冠状壳体，所述壳体：内表面形状与所述雷达罩外表面配合一致可完全贴合所述雷达罩外表面、外表面箍有环状加强筋、顶部设有轴头(或轴承)、开口处为凸环；

一支架，包括：一平面框架式底座，其上设有四个竖立的支腿，四个支腿对称于平面框架式底座的前后中线，支腿结构为开口朝上的叉子状，开叉的底部设有滚轮、上部设有夹紧螺栓；一摆架，为一四边形框架，沿前后中线对称，左右对边为弧形，左右弧形对边的间距与所述底座的叉子上的滚轮对应(也即：摆架可安装在所述底座滚轮上摆动)；后直边的中间设有轴承并支承所述模具的轴头、前直边设有至少2个滚轮并支承所述模具开口处的凸环外沿。

所述支架的摆架的两弧形对边之间设有若干加强横杆。

所述的后直边中间设有轴承并支承模具轴头的结构为：后直边为有间距的双直边，双直边中间设有加强板连接，加强板中间开孔安装有轴承。

所述的前直边设有至少2个滚轮并支承在模具开口处凸环外沿的结构为：直边上垂直竖起至少2根支腿，支腿的顶端设有滚轮轴支承滚轮；所述的前后直边之间设有连杆加强。

所述支架的底部设有行走轮、前部设有拖把。

所述的类球冠状壳体模具厚度为渐变的，靠近开口处厚度为2cm，向顶部逐渐加厚，到顶部为5cm。

所述的模具中玻璃纤维布含量为总质量的48％，环氧树脂(热固性塑料)占总质量的52％。模具需达到抗拉强度220Mpa，抗弯强度200Mpa，抗压强度140Mpa。

所述的壳体外表面箍有环状直径5cm加强筋两条。

所述的壳体内表面设有多处定位装置能够准确定位雷达罩方位，使雷达罩与模具能够准确定位、紧密相贴且牢固定位。

所述壳体开口处有向外翻5cm-10cm的平缓边缘，外翻边缘外侧为圆形构成所述凸环。这样能够使壳体360°转动，且5-10cm的平缓边缘也提供了良好平台，为真空封严胶提供了足够广大的空间，这样能够使对雷达罩在雷达罩模内具进行修理包裹抽真空。

如此，摆架可在底座上仰俯摆动，模具支承在摆架上可以360度转动，也即可以任意调整固定在模具内的雷达罩的角度和上下，方便工人维修。

解决上述第二个技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种民用飞机A320雷达罩的维修工艺，其特征是包括以下步骤：

1，对于雷达罩分层、进水以及内表面损伤需在内表面修理的雷达罩：

步骤一：完全去除雷达罩的外表面所有漆层、内表面的损伤和蜂窝芯，然后将雷达罩放入模具中，根据雷达罩形状和定位孔确定雷达罩在模具中的位置，并用紧固的方法固定好雷达罩；

步骤二：根据技术文件雷达罩修理手册CMM53-15-11对雷达罩损伤区域内蒙皮进行复合材料修理铺层；内表面蒙皮的纤维方向要与原雷达罩纤维方向一致，即从靠近蜂窝的外侧朝向雷达罩内表面的内侧，每层修理纤维尺寸依次增大；

步骤三：对雷达罩在雷达罩模内具进行修理包裹抽真空：先将真空封严胶贴在雷达罩模具外缘唇口上，然后利用真空封严胶和高密度不透气塑料膜与雷达罩模具制作一个密封空腔；之火对这个密封空腔进行抽真空，雷达罩紧贴合模具，并完全包含在密封空腔内，保持空腔内负压小于-22inHg；

步骤四：根据技术文件CMM53-15-11加热固化雷达罩，固化修理内蒙皮；

步骤五：将雷达罩从模具中取出，检查修理区域，修整并完成修理；

2，对于穿透损伤需双面修理的雷达罩：

步骤一：完全去除雷达罩外表面所有漆层，完全去除飞机雷达罩的内外表面损伤。然后将雷达罩放入模具中，根据雷达罩形状和定位孔确定雷达罩在模具中的位置，并用紧固的方法固定好雷达罩；

步骤二：确认损伤雷达罩区域在模具上的投影位置，并做好标记；确定投影位置方法用光照法或测量法；

步骤三：将待修雷达罩拆下，然后在模具上做标记的位置依次铺无孔分离膜、透气纤维布和有空分离膜，其中透气布边缘要大于有空和无孔分离膜2cm-5cm，有孔分离膜与无孔分离膜尺寸一致，且大于投影到模具上的待修区域2cm-5cm；

步骤四：根据技术文件雷达罩修理手册CMM53-15-11对雷达罩损伤区域外蒙皮和蜂窝芯进行复合材料修理铺层；对于穿透修理，在损伤区域先安装外表面蒙皮和蜂窝芯；外表面蒙皮的纤维方向要与原雷达罩纤维方向一致，并且从外(雷达罩外表面一侧)而内(靠近蜂窝芯一侧)，每层修理纤维尺寸要依次增大；

步骤五：对雷达罩在雷达罩模内具进行修理包裹抽真空：先将真空封严胶贴在雷达罩模具外缘唇口上，然后利用真空封严胶和高密度不透气塑料膜与雷达罩模具制作一个密封空腔。对这个密封空腔进行抽真空(雷达罩紧贴合模具，并完全包含在密封空腔内)，保持空腔内负压小于-22inHg；

步骤六：根据技术文件CMM53-15-11加热固化雷达罩，固化修理外蒙皮和蜂窝芯；

步骤七：修正雷达罩修理区域，将雷达罩从模具中取出，检查修理区域并修整；

步骤八：将雷达罩放入模具内，定好位，并固定好雷达罩在模具上；

步骤九：根据技术文件雷达罩修理手册CMM53-15-11对雷达罩损伤区域内蒙皮进行复合材料修理铺层。内表面蒙皮的纤维方向要与原雷达罩纤维方向一致，并且从外(靠近蜂窝一侧)而内(雷达罩内表面一侧)，每层修理纤维尺寸要依次增大；

步骤十：对雷达罩抽真空，重复步骤五；

步骤十一：根据技术文件CMM53-15-11加热固化雷达罩，固化修理内蒙皮；

步骤十二：将雷达罩从模具中取出，检查修理区域，修整并完成修理。

有益效果：本发明开发的A320系列飞机雷达罩整体维修工装，并根据此工装开发了新的维修工艺，保证了维修质量，降低维修周期，降低了维修成本，并使大面积大损伤修理雷达罩具备可能性。本发明可以满足所有A320系列飞机雷达罩的尺寸，并适用所有深度修理。

本模具具有超高的刚度，极限刚度可耐受3个大气压的压力而不发生形变。该模具并且具有耐高温性能，在反复极限温度300℃时，在外力下不发生任何形变。经相关试验，在安装真空袋的情况下，模拟修理环境，反复100次加热150℃，观看雷达罩模具的形变，试验结果是雷达罩模具未发生任何形变。

附图说明

图1为本发明的组成和连接结构立体示意图；

图2为图1的主视图；

图3为本发明支架的平面框架式底座去掉支腿的仰视图；

图4为本发明支架的摆架的俯视图；

图5为本发明支架的摆架的主视图(旋转180度)。

具体实施方式

参见图1至图5，为本发明的民用飞机A320雷达罩的维修工装实施例，包括：一个由玻璃纤维和热固性塑料制成的模具，为类球冠状壳体，壳体的内表面形状与雷达罩外表面相配合一致，也即可完全贴合雷达罩外表面，壳体的外表面箍有环状直径5cm加强筋两条(未画出)，壳体的顶部设有轴头(或轴承)、开口处为凸环。

类球冠状壳体模具厚度为渐变的：靠近开口处厚度为2cm，向顶部逐渐加厚到5cm，壳体内表面设有多处定位装置能够准确定位雷达罩方位，使雷达罩与模具能够准确定位、紧密相贴且牢固定位。壳体开口处有向外翻5cm-10cm的平缓边缘，外翻边缘外侧为圆形构成圆形凸环。这样能够使壳体360°转动，且5-10cm的平缓边缘也提供了良好平台，为真空封严胶提供了足够广大的空间，这样能够使对雷达罩在雷达罩模内具进行修理包裹抽真空。

模具中玻璃纤维布含量为总质量的48％，环氧树脂(热固性塑料)占总质量的52％。模具需达到抗拉强度220Mpa，抗弯强度200Mpa，抗压强度140Mpa。

参见图2至图5，上述类球冠状壳体模具支承在一个支架中，支架包括：一平面框架式底座(图1、图2和图3)，其上设有四个竖立的支腿，四个支腿对称于平面框架式底座的前后中线，支腿结构为开口朝上的叉子状，开叉的底部设有滚轮、上部设有夹紧螺栓；参见图1、图2、图3和图5，还有一摆架，为一四边形框架，沿前后中线对称，左右对边为弧形，左右弧形对边的间距与底座的叉子上的滚轮对应(也即：摆架可安装在底座滚轮上摆动)；后直边的中间设有轴承并支承模具的轴头、前直边设有4个滚轮并支承模具开口处的凸环外沿。

支架的两弧形对边之间设有若干加强横杆；支架后直边中间设有轴承并支承模具轴头的结构为：后直边为有间距的双直边，双直边中间设有加强板连接，加强板中间开孔安装有轴承；支架前直边设有4个滚轮并支承在模具开口处凸环外沿的结构为：直边上垂直竖起4根支腿，支腿的顶端设有滚轮轴支承有滚轮；前后直边之间设有连杆加强，支架的底部设有行走轮、前部设有拖把。

采用上述工装进行民用飞机A320雷达罩维修的工艺如下：

一种民用飞机A320雷达罩的维修工艺，其特征是：

1，对于雷达罩分层，进水、内表面损伤需在内表面修理的雷达罩

步骤一：完全去除雷达罩外表面所有漆层，完全去除飞机雷达罩的内表面损伤和蜂窝芯。然后将雷达罩放入模具中，根据雷达罩形状和定位孔确定雷达罩在模具中的位置，并用紧固的方法固定好雷达罩；

步骤二：根据技术文件雷达罩修理手册CMM53-15-11对雷达罩损伤区域内蒙皮进行复合材料修理铺层。内表面蒙皮的纤维方向要与原雷达罩纤维方向一致，并且从外(靠近蜂窝一侧)而内(雷达罩内表面一侧)，每层修理纤维尺寸要依次增大。

步骤三：对雷达罩在雷达罩模内具进行修理包裹抽真空。先将真空封严胶贴在雷达罩模具外缘唇口上，然后利用真空封严胶和高密度不透气塑料膜与雷达罩模具制作一个密封空腔。对这个密封空腔进行抽真空(雷达罩紧贴合模具，并完全包含在密封空腔内)，保持空腔内负压小于-22inHg。

步骤四：根据技术文件CMM53-15-11加热固化雷达罩，固化修理内蒙皮。

步骤五：将雷达罩从模具中取出，检查修理区域，修整并完成修理。

2，对于穿透损伤需双面修理的雷达罩

步骤一：完全去除雷达罩外表面所有漆层，完全去除飞机雷达罩的内外表面损伤。然后将雷达罩放入模具中，根据雷达罩形状和定位孔确定雷达罩在模具中的位置，并用紧固的方法固定好雷达罩；

步骤二：确认损伤雷达罩区域在模具上的投影位置，并做好标记。确定投影位置方法，可以用光照法，测量法等方法。

步骤三：将待修雷达罩拆下，然后在模具上做标记的位置依次铺无孔分离膜，透气纤维布，有空分离膜，其中透气布边缘要大于有空和无孔分离膜2cm-5cm，有孔分离膜与无孔分离膜尺寸一致，且大于投影到模具上的待修区域2cm-5cm。

步骤四：根据技术文件雷达罩修理手册CMM53-15-11对雷达罩损伤区域外蒙皮和蜂窝芯进行复合材料修理铺层。对于穿透修理，在损伤区域先安装外表面蒙皮和蜂窝芯。外表面蒙皮的纤维方向要与原雷达罩纤维方向一致，并且从外(雷达罩外表面一侧)而内(靠近蜂窝芯一侧)，每层修理纤维尺寸要依次增大。

步骤五：对雷达罩在雷达罩模内具进行修理包裹抽真空。先将真空封严胶贴在雷达罩模具外缘唇口上，然后利用真空封严胶和高密度不透气塑料膜与雷达罩模具制作一个密封空腔。对这个密封空腔进行抽真空(雷达罩紧贴合模具，并完全包含在密封空腔内)，保持空腔内负压小于-22inHg。

步骤六：根据技术文件CMM53-15-11加热固化雷达罩，固化修理外蒙皮和蜂窝芯。

步骤七：修正雷达罩修理区域。将雷达罩从模具中取出，检查修理区域并修整。

步骤八：将雷达罩放入模具内，定好位，并固定好雷达罩在模具上。

步骤九：根据技术文件雷达罩修理手册CMM53-15-11对雷达罩损伤区域内蒙皮进行复合材料修理铺层。内表面蒙皮的纤维方向要与原雷达罩纤维方向一致，并且从外(靠近蜂窝一侧)而内(雷达罩内表面一侧)，每层修理纤维尺寸要依次增大。

步骤十：对雷达罩抽真空，重复步骤五。

步骤十一：根据技术文件CMM53-15-11加热固化雷达罩，固化修理内蒙皮。

步骤十二：将雷达罩从模具中取出，检查修理区域，修整并完成修理。

本实施例现在涉及A320系列飞机雷达罩件号为：D53132010000，其它件号的修理暂不适用。

本发明运用复合材料制作一个壳体，在关键位置加以钢筋加强，然后放在万向旋转平台上加以固定。在实际使用过程中，将待修雷达罩放进模具里，并用紧固件加以固定，使雷达罩位置正确并完全贴合，保证雷达罩在修理能够在加温加压下完成修理且不发生形变。

在实际修理生产过程中，要对雷达罩进行抽真空加热固化，雷达罩要承受最少一个大气压的压力(每平方米10.3吨)，并且在高温下100℃持续6个小时。即需雷达罩拥有很强大的刚度，并且在高温状态不发生形变。根据以上参数，本发明采用由玻璃纤维、热固性塑料和加强钢筋组成模具。该模具具有超高的刚度，极限刚度可耐受3个大气压的压力而不发生形变。该模具并且具有耐高温性能，在反复极限温度300℃时，在外力下不发生任何形变。满足了制作模具的条件。

为了确保模具的可靠性，在可能受力较大的位置、开口处、顶点处加厚模具，并在每隔一定距离加入钢筋确保形变。经相关试验，在安装真空袋的情况下，模拟修理环境，反复100次加热150℃，观看雷达罩模具的形变，试验结果是雷达罩模具未发生任何形变。

为了使工人操作方便，本发明的雷达罩支架，使雷达罩模具可以围绕在横轴360°旋转，围绕纵轴60°摆动，并加入滚轮，使模具运输更加方便。