飞机修理的依据
飞机修理讲究依据,每一步都要求有根据,而且必须是经过本国民航适航部门批准的根据。这些根据主要包括:
批准数据(Approved data)
a/ 型号证书,STC(Supplemental Type Certificates,补充型号证书),LSTC(Limited Supplemental Type Certificates,有限补充型号证书),RDC(Repair Design Certificates,修理设计证书)等等。
b/ 其他根据航空法由运输大臣或其代表批准的图纸或者方法。
具体数据(Specified data)
a/ 适航指令里给出或列举的图纸或方法。
b/ 由飞机、发动机、机载设备制造商或者型号证书持有者发布的,经过适航部门批准的数据,包括改装指令,服务通告,工程指令。
c/ 飞机制造商的结构修理手册
d/ FAA Advisory Circulars AC43.13-1/-2。这是两本厚书,关于飞机修理方方面面的技术问题。只适用于小飞机。而且是在小飞机制造商没有提供相关修理方法时,有条件地使用。
一般飞机那个部位损伤了,比如说飞机上的装卸工人野蛮操作,撞坏了后货舱门的蒙皮。那么就先查结构修理手册(具体数据)。结构修理手册非常详尽,能够找到那个部位蒙皮所用的材料是什么,允许损伤范围是什么,范围之内怎么处理一下就可以,范围之外怎么修,用什么材料修,损伤大到什么程度,就不能用结构修理手册给出的方法修理了。
怎么办?于是请出高一级的数据—批准数据,型号证书,也就是飞机公司的原始图纸了。用原始图纸来修理,或者干脆就是替换受伤部位的零部件。
修理的每一个步骤,都有类似这样的记录: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。
一种型号的飞机要飞起来,必须由适航当局批准它的原始设计数据,得到批准后,拿到型号证书,才能合法地投放市场。
某型飞机,飞了多年后,已经不适合客运,但用来货运应该不错。那么就有公司作这个客改货的设计工作。做这个工作的公司可以是飞机制造公司,也可以是某个飞机维修公司,或者干脆就是个设计公司。这类设计完成之后,也要得到适航部门的批准,拿到 STC,或者 LSTC 之后,才能具体施工。比如 B747 客机改货机,就要走这条路。
波音飞机的翼尖小翼,是个选装件。不是原始型号证书里的东西。如果客户选装小翼,那么要用到小翼的 STC,这个 STC 的持有公司是 Aviation Partner Boeing。
最近大家都关注的 B737-300 飞机大面积检修,国内可能这型飞机已经很少了。我在新疆航空公司工作的时候,新航有两架,B-2930 和 B-2931,不知道现在被南航优化机队到哪个分公司去了,很想念当年新疆航的天鹅新月航徽。总之,飞机绝对是好飞机,可靠性非常好。当然,再好的飞机也会有问题,有问题不要紧,修就是了。要不然我们吃什么啊?
这样的情况下,适航部门会下发一个适航指令 AD—具体数据。AD 给出,什么型号的飞机,生产线号段范围内的,需要在什么部位,用什么方法检查,如果没问题,应该如此如此;如果有问题应该这般这般……。AD具有相当高的权威性,航空公司会优先执行。
有些看似不起眼的东西,也是需要适航批准的。比如飞机客舱里用的座椅套,头片等纺织品,座位牌,行李牌等塑料小片片,旧了,坏了怎么办?换。从飞机公司购买原装的?太贵。本地企业生产的?可以,但是要经过适航当局的严格审批,拿到许可证才能装到飞机上。
从 787 聊聊飞机的复合材料
去年夏天去波音航空中心/宽体客机总装厂参观,链接出处看到还在生产线上的第一架波音 787。这 787 最与众不同的地方是大量使用先进的复合材料,连机身都用的是复合材料,大约结构重量的一半是复合材料。相比之下,757 飞机这个比例大约是 7%,777 大约是 11%。757 咱修了不少,感觉没有达到 7% 的比例。传统飞机用的是铝合金结构机身。这张照片是在航空中心里照的 787 尾段,可能这是试生产留下的。

787 的复合材料尾段

注意看复合材料也用铆钉,但铆钉的材料是钛合金或者莫奈合金,这是防腐的需要。复合材料用的铆钉不能用一般的气动捶击式铆枪,只能用挤压式铆枪,因为复合材料最大的缺点是抗冲击能力太差
复合材料的定义是很广泛的,飞机上使用的复合材料主要是指碳(石墨)纤维、玻璃纤维、凯夫拉纤维和树脂做成的。以碳纤维复合材料为例,在同等质量条件下,其强度是铝合金的 7 倍。使用复合材料的好处主要就从这里来的。既然复合材料又轻又结实,那用复合材料的飞机就更轻,能载更多的客货了。铝合金容易腐蚀,飞机飞的时间长了还有疲劳问题,会出现疲劳裂纹。但复合材料就不然,它不腐蚀,也不疲劳。这带来的好处就多了去了。传统飞机大修时,飞机厕所、厨房、前后货舱下面的地板梁,经常腐蚀得白花花的。用复合材料就不怕腐蚀了。这 787,机身都用复合材料制造,强度远高于铝合金机身,因此,787 客舱的舷窗可以开的更大,客舱里的气压和湿度也可以升高。金属飞机客舱里的气压相当于海拔 2,400 米的气压,气压再高,就太接近机身结构的安全限了。很多人坐飞机时会觉得机舱里空气太干燥,这可是故意的,太湿润旅客觉得舒服,机身就受不了,要腐蚀了。复合材料部件可以把形状做的很大,很复杂,相对来说还是比较容易的。因为使用复合材料,787 减少了 1,500 个钣金件,40,000 到 50,000 颗铆钉。
复合材料是代表,是方向。复材是设计出来的材料,即科研人员用已知性能的材料:纤维和树脂,用不同的排列组合指向,计算出来,然后变计算为现实材料的。让它在某个或某几个希望的方向上力学性能最好,而在其他不那么重要的方向上性能做些妥协。最典型的例子,复材在纤维方向上最结实,纤维或纤维布铺层时改变方向,可以做到平面/曲面上其他方向上也结实。但在纤维布的层间力量还是差,垂直方向很容易分层。但这是可以容忍的缺点。什么材料没弱点呢?铝合金好,但容易腐蚀;钛合金好,但贵还容易裂纹。
