飛機外翼前緣總裝階段裝配階差的探究與分析

淡琳堯 梁曉宇 代永英 馬文浩

摘 要：針對飛機機翼前緣與機翼前梁裝配協調技術的探究。從飛機裝配各階段入手，結合某型機生產過程中機翼部件階段前緣與機翼前梁裝配沿合、總裝階段機翼前緣回裝，對容易產生機翼前緣裝配階差的原因和裝配協調方法措施展開論述。最后，本文提出裝配協調技術的具體措施。希望通過對前緣裝配階差的探究與分析，能為大家在機翼前緣總裝階段裝配工作提供參考。

關鍵詞：機翼;前緣;裝配;階差

引言

理論設計中的飛機應該具有一個光滑流線的外形。但是實際上真實飛機表面會存在大量的生產不平度，階差（順差和逆差）就是一種典型的不平度。外形中大量階差的存在會使飛機廢阻力增加，氣動力損失，降低飛行性能，因此需要合理有效的控制。本文以飛機外翼前緣裝配階段差生的階差為例，分析了部裝與總裝階段裝配環境差異導致的裝配階差，并據此提出了部件拆卸、回裝過程中裝配階差控制方法及建議。

一、部件階段外翼前緣裝配

機翼在部裝階段，外翼前緣裝配采用人工現場沿合外形、制備螺釘孔。裝配過程中機翼主體結構采用多個包膠木托承托，機翼整體形變量小，在該狀態進行前緣沿合，制螺釘孔，安裝螺釘。裝配結束的前緣與機翼前梁階差完全符合技術要求（對縫階差≤0.5mm，局部階差允許≤0.8mm（20%），順差≤0.8mm，局部階差允許≤1mm（20%））。實際現場測量階差基本控制在0.5mm以內，裝配結束后機翼表面外形美觀。部裝階段整體螺釘裝配結束后，采用航吊將木托上的機翼吊運至托架運輸車上，送交總裝階段。

二、總裝階段外翼前緣回裝

外翼進入總裝后總裝人員進行預檢，確定階差滿足技術要求后，開始后續總裝工作。拆卸前緣安裝螺釘，將前緣從外翼結構分解下來。安裝外翼吊掛，使用航吊起吊外翼進行外翼與中外翼對接，其他專業在機翼前梁敷設電纜、導管等相關工作。相關敷設工作結束后恢復安裝前緣。安裝時需在前緣與結構搭接處敷設一層防水密封帶，密封帶厚度約0.2～0.3mm。安裝過程中外翼整體呈懸臂梁結構，受重力影響機翼結構相比部裝階段形變明顯。而分解下的前緣采用部裝階段外翼結構沿合而成。在該種懸臂梁狀態下進行外翼前緣恢復安裝，安裝后的前緣階差大，易出現1mm以上順差，局部階差可達2mm。此種階差尺寸違反飛機技術條件要求階差尺寸，導致飛機無法完成驗收交付。

三、階差產生原因分析

前緣回裝后產生階差，主要原因有以下幾點：

1.部分前緣安裝螺釘安裝不到位，未能壓緊前緣，造成前緣與結構貼合不緊密。

2.部裝階段機翼前緣沿合裝配時產生階差，外翼結構貼合面不平整、下陷小，下陷走要求范圍內極限值。

3.前緣內側貼合面多層蒙皮鉚接有間隙，貼合不緊實。

4.部裝階段前緣螺釘裝配時存在應力安裝。

5.防水密封帶本身厚度導致前緣裝配后階差增大。

6.部裝與總裝前緣裝配環境差異。部裝階段外翼結構在多個木托承托形式下進行前緣的沿合、螺釘制孔、裝配?？傃b前緣裝配時外翼呈懸臂梁結構，機翼主體與部裝階段相比形變明顯。

四、減小階差的處理方法

1.為保證前緣安裝緊固，不要將所有安裝螺釘一次完全擰緊，可分兩次或三次擰緊。裝配結束后發現階差大的安裝區域可按照要求扭矩對螺釘再次擰緊。

2.部裝階段嚴格控制外翼結構貼合面平整度、下陷值。通過統計多架機部裝控制數據，總裝回裝后數據，匯對比分析后合理調整結構貼合面下陷值，保證設計標準可行性。

3.前緣內側貼合面多層蒙皮鉚接處增設工序驗收標準，可增加塞尺檢驗間隙工步。

4.部裝階段前緣螺釘裝配存在應力安裝，安裝時可采用先裝配圖3.1示1、2處螺釘，再依次向兩邊每隔3顆螺釘進行裝配，然后裝配其他剩余螺釘，做到無應力裝配。同樣在總裝前緣回裝階段也可按照這種方法進行螺釘安裝，以便減小裝配階差。

5.針對防水密封帶本身厚度導致前緣裝配階差大，可在前緣裝配前認真檢查發表防水密封帶敷設情況，確保防水密封帶不褶皺，不多層擠壓，邊緣不起球鼓起?？稍诠ば蝌炇罩性黾訖z驗人員驗收環節。

6.針對部裝與總裝前緣裝配環境差異。部裝階段外翼在多個木托承托形式下基本保持水平，而在總裝階段機翼整體呈懸臂梁形式，機翼在重力作用下形變明顯，可在圖示3.1中所示頂撐位置處采用專用托架或撐桿對機翼進行頂撐，減小機翼形變量。最后安裝螺釘回裝前緣。

五、階差類故障排除的注意事項

通過對飛機外翼前緣階差故障的分析與處理，針對常見階差故障的排除簡要總結以下幾點：

1.部件制造環節加強各尺寸要求的檢驗工作，做到應檢盡檢，指標數據化，詳細化，可追溯。

2.通過統計上游單位部件制造數據與故障發現單位呈現的階差數據，綜合分析判斷部件設計尺寸及公差帶是否合理，是否滿足當前制造水平。對不合理的數據要求進行重新設定，確保設計數據在生產制造中的可行性。

3.優化裝配方法，保證裝配過程中裝配方式科學合理、無應力裝配。

4.考慮各階段裝配環境因素，通過工裝、裝配方法等手段減小環境對裝配的影響。

六、結束語

通過對外翼前緣裝配階差故障進行探究和分析，列舉了設計指標、檢驗標準、裝配方法、裝配環境對于外翼前緣裝配階差的影響，提出相關的對應措施。以期能為大家在工作中關于制造裝配中階差類故障的分析和排除提供思路。

參考文獻：

[1]齊鵬斌.薛蘭珠.飛機機翼前緣與縫翼數字化裝配協調技術研究[J]《中國科技信息》2015 年第 01 期 ，2015.（15）.

[2]岳盛.代多兵.飛機結構裝配間隙超差分析與對策[J]《航空制造技術》2013 年第 12 期，2013.（81）.

[3]張力民.新舟飛機發房上蓋階差改進措施[J]《工程與試驗》，2020.（104）.

[4]何志全.某型飛機前緣縫翼蒙皮厚度優化[J]《江蘇科技信息》，2015. （54）.

[5]鄭林.針對飛機結構裝配工藝中細節問題的改進完善[J]《工業技術》， 2015.（68）.

作者簡介：

淡琳堯，男（1992.5—），漢族，陜西漢中人，大學本科，工作單位：中航飛機股份有限公司漢中飛機分公司，職稱：工程師。主要研究方向或從事工作：飛機大部件對接及飛機測量。