5郝磊——民用飞机雷达罩维修检测技术探讨(特种所郝磊)优质PPT.ppt

1、其中最常见的是E玻璃纤维环氧树脂预浸料。雷达罩的内外蒙皮一般采用对称铺层，内外各采用三层厚度约为0.2mm的预浸料。但也有的雷达罩为提高抗冲击性能而采用非对称铺层。其内蒙皮为三层预浸料，外蒙皮为4-5层。,2.1.2 夹芯材料,雷达罩的夹芯主要有蜂窝夹芯、泡沫夹芯等。其中蜂窝夹芯应用最广。一般雷达罩在尖部曲率半径小的部位采用柔性蜂窝、其他部位采用六角形NOMEX纸蜂窝。泡沫夹芯具有耐吸水、耐冲击损伤、维修性好等优点，已经在Boeing 737NG等雷达罩上获得应用。,2.2根部的金属连接结构,根部的金属连接结构包括加强框缘、折返铰链、连接螺栓或销钉、快卸锁等。不同型号的雷达罩的具体结构形式各不

2、相同。,2.4 涂层系统,雷达罩表面涂层系统一般由表面层（surfacer）、底漆（primer coat）、抗静电漆（anti-static coat）、防雨蚀漆（anti-erosion coat、enamel coat）、装饰涂层（users decorative coating）组成。,2.5 防雷击分流条,防雷击分流条是雷达罩雷电防护和静电防护的主要功能部件。一般在雷达罩外表面呈辐射状分布，数量5-8根不等。雷达罩表面的防雷击分流条主要有金属条、钮扣式分流条两种。两种类型的分流条分别有不同的特点。金属条承受雷击损伤的能力较强，但对雷达罩的透波和反射性能影响较大。钮扣式分流条承受雷击损

3、伤的能力较弱，但对雷达罩的透波和反射性能影响较小。,雷达罩的尖部由于所处位置，气流冲刷、砂尘、雨蚀等侵蚀作用严重，经常会导致涂层脱落，引起水分进入，影响雷达罩的性能。因此通常采取的措施是在雷达罩尖部安装弹性聚氨酯薄膜加以保护。,2.6 防雨蚀帽,现代民用飞机多安装具有风切变气象雷达，其目的是使得飞机在飞行过程中，能够及时地探测到雷积云和紊流的距离与位置，以便飞机及时规避，保障飞行安全。飞机的气象雷达系统要求雷达罩具有良好的透波性能。雷达罩的电性能主要有：（1）透波率（2）波束偏转（3）主瓣波束宽度变化（4）功率反射（5）副瓣电平抬高 按照雷达罩最低性能标准（RTCADO213）的规定，雷达罩的

4、电性能分为A、B、C、D等等级。其中：按照目前飞机手册的要求，雷达罩的透波率最低可接受级。透波率低于级的雷达罩，将危及飞机飞行安全。,3、雷达罩的电性能要求,由于雷达罩装在飞机的前端，所以成为最容易受到损伤的部位，而雷达罩直接影响雷达性能的好坏，关系到飞行的安全。造成雷达罩的损伤以致影响雷达性能的有下列几个原因：（1）雨蚀：飞机在高空飞行时通常伴随着冰、雨的袭击，高速的雨滴冲刷将严重浸蚀着防雨蚀系统，日积月累，水分便浸入到雷达罩的内部结构，引起雷达波的畸变；同时水分在雷达罩内部会因结冰而膨胀，致使雷达罩内部的复合材料积水面积增大，结构脱层、脱胶，严重降低雷达罩的透波率，影响雷达的性能。（2）冲

5、击损伤：由于大的冰雹、鸟击等因素和在日常维护中的车辆、梯子等地面设备与雷达罩发生碰撞，导致雷达罩的硬性损伤，有时即使很轻微的碰撞也可能导致肉眼看不清的内部结构的损伤，使雷达罩出现分层、脱胶等现象。,4、雷达罩常见损伤与故障,雷达罩鸟撞损伤,（3）雷击损伤：B737的防雷击条最大能够承受20万VA的雷击。在恶劣的气象条件下，当雷达罩遭受了更大的雷电冲击，电流来不及传导出去，就会在雷达罩的内部迅速膨胀，造成雷达罩结构脱层、脱胶、甚至起泡。当然，雷电也会偶尔击中罩上没有安装防雷击条的部位。,雷达罩雨蚀损伤,雷达罩雷击损伤,（4）静电烧蚀：飞机在高速运动中与干燥的空气相磨擦，会产生大量的电荷，当电荷积

6、累到一定的程度时，就发生一定的静电放电，烧蚀雷达罩的表面，静电烧蚀经常表现在雷达罩周围有黑色的斑点。静电烧蚀通常不会立即引起结构的损伤，但时间久了，也会浸蚀雷达罩的结构。,雷达罩静电烧蚀损伤,雷达罩碰撞损伤,由于雷达罩是由复合材料构成，这就决定了其虽牢固但比较脆的弱点，因此在日常维护中，应按如下方面进行检查：（1）目视检查 目视检查是雷达罩乃至整个复合材料检测中最经济和最简单的方法，检查时要仔细观察雷达罩的表面是否存在不规则的现象，包括烧蚀的痕迹、是否有撞伤（冲击损伤）、分层、脱胶、裂缝，雷击损伤，静电烧蚀和雨蚀剥层等。如果听到机组报告有可能遭受雷击时，我们应对雷达罩进行更加细致的检查。例如，

7、长城航空公司一架波音飞机的雷达罩遭受雷击后，表面只有一个针眼大的小孔，可是经过高压空气冲击后，雷达罩内壁却有半个蓝球大的蒙皮鼓起。由于防雨蚀膜粘在雷达罩的前部，日常所受的冲击也最大，按照规定，当防雨蚀膜出现边皱、翘起、裂纹应重新铺设防雨蚀膜。,5、雷达罩的检查,（2）敲击检查 如果雷达罩中有分层、进水，通过目视是检查不出来的，这时可拿一枚硬币敲击怀疑有分层处的周围，敲击时要仔细聆听声音的改变，如果复合材料内部有裂缝、脱层、脱胶、水分，都将引起声音异常。如果有尖和硬的脆声，则表面没有分层；如果敲击的声音变得混钝，就表明有分层、脱胶或有水分等。不过，要注意在敲击之前首先要弄清此部位没有经过改装、修

8、理等，因重新改装，修理过的地方也会发生钝音。,（3）仪器检查 在实际工作中，由于手工操作存在着一定的误差，因此一些公司生产了相关的工具。空中客车公司推出一种敲击试验工具（P/N 98A571103013）。日本三菱公司最近也生产出一种电动扣击设备（P/N WP-632）。此设备与计算机相联接，在扣击时可记录反射声波的强度和频率，检查内部蜂窝的状况。这种方法科学、可靠，且不受周围环境噪声的影响。美国生产一种用于检查雷达罩进水的高频探测仪，（P/N A8-AF）其原理是用探头测量在无线电频率下复合材料的介电功率的损失，电波深度约为2.5英寸。注意在3英寸以内的水分，金属（例如铝）紧固件将导致读数的

9、增加，因此在测量雷达罩水分时，最好先取下测湿区的金属部件。另外还有一种德国生产的高频探测仪（P/N Henn-kenn MI-2000），其原理大致相同，只不过体积略小，使用更方便一些而已。,波音飞机雷达罩维修手册中，根据损伤的不同情况，将雷达罩的维修分为13种情况，分别给出修理的方案。其中主要考虑是否损伤蒙皮、是否损伤夹芯、是否损伤内外蒙皮和夹芯以及损伤的面积大小。,6、雷达罩的维修分级,6、雷达罩的维修分级,在日常维护中，如果发现雷达罩损坏或不正常的现象时，要根据具体情况对雷达罩进行一定的修补。雷达罩的修理可分为：浸水修理涂层修理防雨蚀帽的修理防雷击分流条修理单侧蒙皮的修理单侧蒙皮和蜂窝夹

10、芯的修理双侧蒙皮和蜂窝夹芯的修理。密封件的修理连接件的修理 每种修理都要在缺陷检查后，根据损伤或缺陷的程度确定维修方案。,7、雷达罩的结构修理,7.1 浸水修理 雷达罩浸水修理要根据浸水的严重程度，选取维修的方案。对于浸水不严重，且面积不大的浸水情况，可以在雷达罩的内蒙皮上打出漏水孔，烘出水分，然后对打孔部分内蒙皮，进行贴片修补。,浸水处打孔,打孔后蒙皮修补,分流条部位的去水处理,严重的浸水情况，应去除所在部位蒙皮，更换污染的蜂窝夹芯进行修补。,7.2 涂层修理 由于雷达罩电性能的好坏，直接关系到雷达系统的正常工作，因此雷达罩的喷漆质量就显得尤为重要。喷漆过程应重点注意：1）表面层及防雨蚀层不

11、应太多，应控制厚度；2）静电涂层应控制厚度和表面电阻系数，进行涂敷后的阻值测量，同时测量静电涂层与分流条的搭铁电阻，保障与分流条的静电连续；3）用户的装饰涂层应尽量少涂敷到雷达罩上，以免影响雷达罩的电性能。,7.3 雨蚀帽修理 当雷达罩的防雨蚀膜因损伤需要更换时，首先把原防雨蚀膜揭下，然后将雷达罩表面清洁干净。由于防雨蚀膜粘性很大，所以当取出防雨蚀膜后，应将其浸入到一种溶液中（一升水配10滴洗洁精和少量酒精），并将雷达罩表面也喷上该溶液。将防雨蚀膜对准位置后罩到雷达罩表面，用塑料刮板从其前端中心由上到下迅速向外刮水，直至将内部的水份全面刮除干净，若有较大部分水份被封存在内部，需马上揭开到该位置

12、重刮，如果仍有少量水份去除不干净，可用针管刺一小孔将水份吸出，待防雨蚀膜彻底粘牢后（室温下大约一天左右），方可投入飞行。雨蚀帽的铺贴在对正、去边等工艺细节具有一定的难度，要保证尺寸要求和外观质量，需要借助一些划线定位工装。,7.4 防雷击分流条修理 对于分流条的航线检查及修理后的检查，重点要检查分流条的连接、连接后的搭铁电阻。,7.5 结构典型修理 不同的修理类型有基本相同的修理过程，只是在浸水修理时，应首先除去水分；如果是单侧面板修理，注意不要破坏未受损的蜂窝夹芯；而双侧面板的修理应首先做一个模具、垫衬其中一面。下面我们以单侧面板和蜂窝夹芯的修理为例简单介绍一下雷达罩的修理过程：,（1）清除

13、：首先将损伤的区域画出大致的范围，用刮刀或180粒以上的砂纸打磨掉漆层，接着根据损伤情况，用适当的的模型画出圆形或椭圆形的轮廊（注意要盖住所有损伤区域），然后按照原有面板的层数用180粒以上砂布或梯次打磨钻做梯次打磨，再用型号为GM1 AT87 B02-320的打磨钻清除掉损坏的蜂窝夹芯（参见 SRM51-10-02），最后用240粒或更细的砂布打磨内侧表面，用吸尘器吸出粉尘，用浸过甲基异丁烷酮或丙酮的软布清洁打磨区域。,（2）修补蜂窝：切取一块与去除的夹芯相同周长的蜂窝夹芯，并将芯块切成厚度稍高于原来面板的外侧表面，使用BMS5-28 TYPE 15罐装粘合剂，将它涂在所要修补的蜂窝芯孔壁上

14、，按照原有蜂窝夹芯的格空方向，把修补芯块小心的放入芯孔中。为了保证固化的质量和缩短固化时间，可采用抽真空和加温的办法。先铺上一层干的可剥离层或玻璃纤维布，接着是固化隔离膜，最后铺一层玻璃纤维布（型号为BMS9-3 TYPE D）作为透气层，将真空计和真空管座放置好，并在铺层四周使用密封材料将真空膜密封好，把真空管和真空计接在它们底座上。,（3）蜂窝粘接固化：抽真空时，要求最小真空度达到22英寸汞柱，并要求停止抽真空5分钟后，真空度下降小于5英寸汞柱。固化可以采用热补仪或烘箱，如果温度在52，固化需5小时，若在室温下需长达7天。当芯块固化后，需用240粒或更细的砂纸将蜂窝芯块与周围面板打磨平，并处理干净。,（4）修补面板：在修补时，表面铺设玻璃纤维布时，可采用干法或湿法两种方法进行。实践证明干法修补的效果要好一些。干法修补：用型号为BMS8-79 STYLE1581或7781的玻璃纤维预浸料作修理铺层（厂家生产的成品），测量芯孔大小并剪出与原铺层层数相同且梯次相同的预浸料。按照原玻璃纤维预浸料的铺层方向，以45度相重叠，并以圆锥形的方法由小到大向上铺设，然后采用抽真空和加温的办法使其尽快固化。湿法修补：用型号为BMS9-3 TYPE H-2或H-3玻璃纤维织物，并用BMS8-301树