文/钱蔚

几天前的跨年夜,黎巴嫩首都贝鲁特在庆祝新年的对空乱射中,4架空客A321neo飞机被流弹损坏。受疫情影响,黎巴嫩民众被禁止举行新年庆祝活动,因此一些人选择了开枪庆祝2021年的到来。

据外媒报道,这些受损的飞机属于黎巴嫩中东航空公司,尽管事先机场安全部门已经要求内政部采取行动遏制庆祝性枪击事件,但还是没能避免飞机的“受伤”。维修人员不得不在飞机再次起飞前修复这些孔洞,这对于几架全新的飞机来说真的是特别不幸。

外媒报道截图 图源:环球网

被流弹击中的飞机 图源:环球网

我们知道,飞机蒙皮是包围和固定在飞机骨架外部且直接与外界接触的结构。机身中弹时,飞机蒙皮一般是“首当其冲”了。蒙皮结构对飞机来说到底有多重要?偌大的飞机机身上出现几个弹孔看起来似乎“无伤大雅”,为什么维修人员要立马修复这些弹孔?

#关于蒙皮损伤

飞机蒙皮主要用来克服飞机在飞行过程中受到的空气阻力,保持飞机的稳定飞行,起到承受和传递气动载荷的作用。飞机蒙皮是飞机极易受损伤的部件,它除了本身可能发生的裂纹和腐蚀等损伤外,还容易发生由于环境和人为因素导致的意外损伤,这会使得飞机蒙皮破损和出现孔洞。而引起这个意外的,则可能是飞鸟,可能是冰雹,还有可能是人类。

图源:百度

其实,飞机蒙皮在受到损伤后,并不是任何时候都需要立马进行修复的。有些轻微损伤不影响结构完整,也没有降低部件功能,那么这种情况对损伤表面“处理一下”就可以了,超出一定期限范围以外再进行修复或者换件修理,也就是有“允许损伤”的范围。而有些损伤降低了部件的功能和寿命,这就需要进行修复了,而有些损伤对飞机部件的影响太大,那就需要直接更换了。

当飞机蒙皮出现破孔时也是根据损伤的实际情况来应对,但是受到外来异物的撞伤或者出现直径较大的弹孔是必须要进行修复的。蒙皮出现孔洞会破坏飞机的空气动力性能,对飞行安全造成巨大威胁,因此,第一时间发现飞机的蒙皮损伤尤为重要。

飞机被撞击后产生孔洞

飞机机身中弹

#关于弹孔修复

1903年,美国人莱特兄弟发明了世界上的第一架飞机,飞机主体是以木材为主,飞机蒙皮使用的是涂抹过清漆的亚麻布。也就是说,早期低速飞机的蒙皮是布质的,那个时候修复蒙皮上弹孔的方法是使用胶水直接粘上蒙皮布,再刷漆和固化。

后来,随着飞机飞行速度、高度以及载重的增加,从20世纪30年代中期开始,金属蒙皮就逐渐取代了布质蒙皮,并一直沿用到今天。现在,飞机的蒙皮主要采用铝、镁合金,并且越来越多的飞机采用复合材料制作蒙皮。修复金属蒙皮上的弹孔就要复杂一些了。那么,有哪些方法呢?

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“打补丁” ·

也就是机械连接,使用螺栓或者铆钉将金属板或其它的压板固定在损伤部位的外表面,将损伤部位连接在一起。例如,二战中的金属蒙皮战斗机——P-51战斗机,使用的是硬铝蒙皮,在战斗间隙修理密集的弹孔时,可以用小块的铝皮加平头铆钉进行修复。

“用胶粘” ·

没错,金属蒙皮也可以采用这种方法,也就是胶接修补。可以选择与损伤部位材料一致、厚度相当的补片,对孔洞简单处理后直接将补片贴到损坏部位,用胶将补片固定。虽然这种方式应用的范围有限,但是简单快捷的操作特别适合飞机在战争中做应急处理,它也是一种战时抢修技术。

除此之外,也可以对损坏部位进行彻底清理和切除,然后使用新材料进行填充,不过这种方式难度比较大,而且需要花费较长的时间,但是修复效果更好。另外,还可以利用流动性较好的树脂注入损伤部位。

两种填充方式

先修剪,后修补 ·

现在还有一种常用的修复方法是先将不规则的破孔切割成规则形状,然后制作相应的补片和衬片,最后合理使用铆钉将它们铆接在一起。

不规则的破孔形状

补片和衬片的铆钉交错分布

#修复实例

2020年4月,法国航空公司的一架空客A330-200在刚果机场遭到枪击,机身留下了两个弹孔,幸运的是没有人员伤亡。据报道,事件起因是当地安全部队的一名成员与上司之间闹矛盾,知情者透露开枪者当时是喝醉了。最后,法航的技术人员只能迅速赶来修复受损的飞机。根据相关流程分析,技术人员应该也是使用了填充材料、切割并用铆钉固定新的结构件等方法。

图源:东方资讯网

2012年9月,阿富汗塔利班对堡垒营基地实施了自杀袭击,这场事件不仅造成了人员伤亡,还导致美国海军陆战队的一架AV-8B损伤严重,机身布满了弹孔。为了修补这些弹孔,维修人员不得不切割下一些结构件,完成修补后再拼接回去。同时也因为飞机部件服役损耗的原因,维修人员的工作量十分巨大,一共耗费了760天才把它恢复到适航状态,不过,这架飞机修好之后又继续服役了。

图源:环球网

结语

虽然目前修复飞机蒙皮上弹孔的技术日益成熟,而且还在传统的修复方法上发展了很多其它新型的方法,例如微波修复——一种特殊的“胶接”方法。但是,咱们还是希望飞机中弹的危险事件以及修补飞机这种耗时耗力也耗财的事情少发生甚至不发生。毕竟,飞机破洞了还能修复,造成人员伤亡就非常严重了。

本文参考:

[1]百度百科;

[2]殷跃洪,张江科,习小斌, 等.通用飞机复合材料修补技术的研究[J].科学技术创新,2019,(21):33-34.

[3]王博,郭骞,余斌高, 等.某型飞机蒙皮破孔的结构修理与分析[J].机电技术,2020,(4):37-39,43.

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