飛機(jī)蒙皮是指包圍在飛機(jī)骨架結(jié)構(gòu)外且用粘接劑或鉚釘固定于骨架上。形成飛機(jī)氣動(dòng)力外形的維形構(gòu)件。飛機(jī)蒙皮與骨架所構(gòu)成的蒙皮結(jié)構(gòu)具有較大承載力及剛度,而自重卻很輕,起到承受和傳遞氣動(dòng)載荷的作用。蒙皮承受空氣動(dòng)力學(xué)作用后將作用力傳遞到相連的機(jī)身機(jī)翼骨架上,受力復(fù)雜,加之蒙皮直接與外界接觸,所以不僅要求蒙皮材料強(qiáng)度高、塑性好,還要求表面光滑,有較高的抗蝕能力。
早期的或低速小型飛機(jī)用布(麻、棉)作為蒙皮,此時(shí)的蒙皮只能承受部分有限的氣動(dòng)載荷,不參加整體受力。目前的飛機(jī)常見的蒙皮有金屬蒙皮,復(fù)合材料層壓蒙皮、夾層蒙皮和整體壁板等。
產(chǎn)品簡(jiǎn)介
蒙皮是覆蓋在骨架外的受力構(gòu)件。蒙皮的直接功用是形成流線型的機(jī)翼外表面。為了使機(jī)翼的阻力盡量小,蒙皮應(yīng)力求光滑,減小它在飛行中的凹凸變形。從受力看,氣動(dòng)載荷直接作用在蒙皮上,因此蒙皮受有垂直于其表面的局部氣動(dòng)載荷。此外蒙皮還參與機(jī)翼的總體受力——它和翼梁或翼墻組合在一起,形成封閉的盒式薄壁結(jié)構(gòu)承受機(jī)翼的扭矩;當(dāng)蒙皮較厚時(shí),它與長析、翼梁緣條在一起組成壁板,承受機(jī)翼彎矩引起的剪切力。
產(chǎn)品材料
早期低速飛機(jī)的蒙皮是布質(zhì)的,即用紡織品包裹在木質(zhì)或金屬框架上,并在此基礎(chǔ)上涂覆一層不透水、不透氣的薄膜以滿足飛行的需要。隨著飛機(jī)飛行速度、飛行高度及自身重量的增加,金屬蒙皮完全取代了布質(zhì)蒙皮。目前,常規(guī)飛機(jī)的蒙皮材料主要采用高強(qiáng)鋁、鎂合金,某些高性能飛機(jī)采用鈦合金或復(fù)合材料。
現(xiàn)代飛機(jī)的蒙皮廣泛使用硬鋁、超硬鋁,有些飛行馬赫數(shù)約為2.5的高超聲速飛機(jī)使用鈦合金;有些飛行馬赫數(shù)約為3的飛機(jī)使用不銹鋼蒙皮。夾層蒙皮由上、下兩塊面板和中間芯材組成,芯材有蜂窩夾芯、泡沫塑料、波紋板等。復(fù)合材料蒙皮(或壁板)由于其特殊的優(yōu)異性能,被廣泛地用于第四代戰(zhàn)斗機(jī)和近些年來設(shè)計(jì)的飛機(jī)的翼面結(jié)構(gòu)上。
產(chǎn)品型式
蒙皮與長析、翼梁緣條連接在一起,組合成壁板(也稱加筋板)。翼肋和梁、墻一起向壁板提供橫向支持。壁板有鉚接組合式壁板和整體壁板兩種典型形式。
鉚接組合式壁板
蒙皮與長桁、翼梁緣條通過鉚接連接在一起,組合成壁板。蒙皮與長桁連接在一起組合成壁板的典型形式如圖所示。
整體壁板
整體壁板是將長桁、緣條和蒙皮作為一個(gè)整體而形成的板狀。這是一種重最輕,強(qiáng)度高的構(gòu)件。蒙皮和加強(qiáng)筋由整塊材料加工而成。對(duì)承受大載荷的長度大的整體壁板最普遍采用擠壓成形或機(jī)械加工的整體構(gòu)件,此外也可用化學(xué)銑切、精密鑄造等方法制作。
當(dāng)飛機(jī)飛行速度進(jìn)一步提高時(shí),機(jī)翼上載荷增大,機(jī)翼厚度更趨變薄,此時(shí)宜采用整體壁板結(jié)構(gòu),不宜采用鉚接組合式壁板結(jié)構(gòu)。研究表明:若加厚蒙皮則增重多,而增多長桁將增加工藝?yán)щy。且因鉚接導(dǎo)致的表面質(zhì)量問題會(huì)使阻力增大。因此出現(xiàn)了整體壁板,它在現(xiàn)代高速薄翼飛機(jī),特別是機(jī)翼結(jié)構(gòu)整體油箱區(qū),得到廣泛應(yīng)用。整體壁板與鉚接組合式壁板相比有如下優(yōu)點(diǎn):“結(jié)構(gòu)上便于按等強(qiáng)度合理分布材料,通過加工使壁板沿展向取得最佳的變厚度分布。結(jié)構(gòu)的總體和局部剛度好,蒙皮不易失穩(wěn),改善了氣動(dòng)特性。同時(shí)由于減少了鉚釘數(shù)量,機(jī)翼表面更加光滑,提高了氣動(dòng)外形準(zhǔn)確度:減少了裝配工作量,減小了釘孔的應(yīng)力集中以及它對(duì)壁板截面積的削弱。這樣既減輕了緊固件的重量,又可改善疲勞性能,并減少了密封材料的用最,對(duì)整體油箱設(shè)計(jì)提供了有利因素。采用整體壁板一般可使機(jī)翼壁板的重量降低10%~15%。其缺點(diǎn)是裝配中可能會(huì)引起由拉伸或其他一些原因產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,易引起應(yīng)力腐蝕。”
腐蝕及措施
對(duì)于以金屬作為蒙皮材料的飛機(jī)而言,腐蝕損傷是飛機(jī)最嚴(yán)重的損傷形式之一,它嚴(yán)重威脅飛行安全。金屬表面可以采用金屬涂鍍層、表面處理以及陰極保護(hù)等專業(yè)技術(shù)進(jìn)行腐蝕防護(hù),但都較為繁瑣。為飛機(jī)蒙皮材料提供涂料保護(hù)層是一種簡(jiǎn)單而行之有效的方法。
針對(duì)飛機(jī)防護(hù)的特殊要求,所提供涂層必須具有全面的防腐能力,較強(qiáng)的耐化學(xué)介質(zhì),耐水滲透能力,足夠的耐磨性,柔韌性,耐候性,且附著力強(qiáng),流平性好,色澤豐滿美觀等。然而,僅依靠一種涂料或單一涂層是難以滿足該要求的,所以需要多種涂料,分層配合,組成有效的飛機(jī)蒙皮涂層系統(tǒng)。
目前,常規(guī)的飛機(jī)蒙皮涂層系統(tǒng)主要包括:蒙皮基材預(yù)處理層、底漆層、面漆層。基材表面預(yù)處理的功能主要是提高基材的防腐蝕能力以及基材與底漆層之間的結(jié)合力,表面處理的好壞將直接影響涂層的施工質(zhì)量和使用性能。
常用蒙皮材料預(yù)處理層的制備方法主要有:陽極氧化法、化學(xué)氧化法、磷化底漆法、聚合物防腐蝕膜法、溶膠-凝膠法等。基材預(yù)處理完成之后需要進(jìn)行底漆層的涂覆,底漆層以合適的基體樹脂作為基礎(chǔ),通過顏填料的填充加大涂層的致密性來減緩腐蝕性介質(zhì)的滲透,依靠功能顏料的物理和化學(xué)作用阻止基體材料的腐蝕。
參考資料 >
蘇30飛機(jī)蒙皮鑰匙扣展示(切割自紅72)_嗶哩嗶哩_bilibili.嗶哩嗶哩.2024-09-25
瘋狂機(jī)械:飛機(jī)蒙皮,不能焊接只能鉚接_嗶哩嗶哩_bilibili.嗶哩嗶哩.2024-09-25
Су34蒙皮殘骸開箱_嗶哩嗶哩_bilibili.嗶哩嗶哩.2024-09-25
國產(chǎn)1200噸大型飛機(jī)蒙皮拉伸機(jī)制造項(xiàng)目落戶西安.今日頭條.2024-09-25