I● 是不正确的 波音已采取措施解决这一问题在 290座的波音787．9的设计中，波音已 把承包商的设计授权收回给自己的工程 团队，并对所有具体的设计工作进行反 复检查 修改方案 波音的临时性解决方案是对复合 材料桁条进行修正并在其末端开一u 字形切口，用钛合金螺栓将上缘条螺 接到蒙皮上这种修改也会在下缘条 的接头端增加拉应力，另外对每一上 翼面的17根桁条进行修改是在一狭小 空问中进行，这是耗时的工作，效果 也不会太好 复合材料机翼的上下蒙皮与桁条 还不能模塑成整体形式的单一壁板， 这主要是由于结构的复杂性铺层时， 不仅要使碳纤维平行于桁条长度方向， 而且还要根据局部的应力情况在蒙皮 处采用不同的由计算机确定的铺层的 取向角度 因此波音不得不将单根的复合材料 桁条连接到复合材料蒙皮上，从而需用 高强度黏结剂并对固化时的温度和压力 进行仔细的控制 当机翼弯曲到极限载荷时，沿翼身 接合线上就会出现分层，因黏结剂在高 应力下失效，在上翼根的17根桁条末 端与蒙皮连接处会产生分层式脱开 也许波音应该采用经过验证的方 法：翼梁和翼肋采用复合材料，而把机 翼蒙皮改成铝锂合金，蒙皮带有经化学 铣或切削加工的桁条，这种方法可以减 重。
波音公司在开发波音777时，因在 铆钉孔上有微裂纹出现，对铝锂合金的 使用有保留但现在这个问题已得到解 决在铝合金与复合材料界面处采用钛 合金紧固件可以防止腐蚀产生铝锂合 金薄而轻，加上整体加强件的高强度， 使用效果应能接近或超过复合材料壁 只I颜空维值与工程E珂砸ZE一 厶u I AVIATIONMAINTENANCE＆ENGINEERING 板波音787机翼改用这种技术，用户 则可免除超重与安全问题之虞 机身蒙皮损伤 继5月底翼身接合处故障曝光后， 2009年8月初又传出在6月底生产的 波音787新机身简体因蒙皮出现折皱 而停止生产该简体是在阿莱尼亚的 Grottaglie工厂生产的故障出现在桁 条边缘台阶上，损伤是由桁条切边机造 成的 在装配时，与蒙皮固化在一起的 桁条边缘台阶的尺寸大，在紧靠机翼 后缘的旅客舱门附近的机身段上出现 了蒙皮铺层的折皱波音公司已在折 皱区设计了补丁，即在46段机身简体 上两个部位打上补丁，补丁对飞机的 气动性能或质量的影响可以忽略不计 这一问题不会对进行飞行试验的前 6架飞机产生影响波音将对第7至第 29个机身简体打两个补丁而对于今后 的生产型机身简体，将增加铺层数以弥 补桁条切边机的局限性。
启示 飞机机翼出现问题这已不是首次 事实上在新飞机计划中，机翼试验出 故障一直是老问题空客A380曾经在 145％极限载荷下出故障而不得不加强 机翼，导致飞机延期2年交付 波音787项目的延期是因为波音在 其研制中引入大量边界条件：供应链的 变革，将复合材料用于宽体飞机，以及 飞机系统引入新的电气结构等 戴顿大学的Danny Eylon说，出现 这种情况是非常不幸的事波音公司在 787项目经历了两大风险，一个是采用 全复合材料宽体机身；另一个则是采用 整体铺层的机身筒体 波音公司在787上选择了复合材料 机身方案，虽然历经磨难，最终还是得 到了高效率的机体设计 皿目 近兰 茎鑫 中的应用越来越多，其在发动机短舱的 应用也是如此 与金属材料部件相比，复合材料在 发动机中的应用较晚，在其制造、使用 和维护过程中需要学习许多新的技能和 技术 以复合材料紧固件为例，使用这类 部件的运营商都必须查阅维护手册，学 习其拆卸和重新安装的方法因为这类 部件的结构非常复杂，而且安装方式也 与金属部件有所不同整个工装过程非 常独特，需要特殊的维护程序 尽管碳纤维材料很硬，但它是脆性 材料，极易断裂，在搬运过程中极易被损 坏。
此外，潮湿的环境也会使复合材料的 蜂窝结构被破坏相反，金属材料则可以 被任意弯曲，且不会引起任何损伤 维修人员进行复合材料修理时，需 要进行一定的技能培训，这对于维修企 业来说是一项巨大的挑战Spirit航空 系统公司表示，在今后很长一段时期内， 熟练且有经验的复合材料维修技术人员 将非常紧缺 解决方案 复合材料维修企业表示，未来需要 加大对复合材料维修人员培训的投资， 由此可使发动机短舱和反推装置的维修 能力得以大幅提升 为了解决复合材料修理所带来的技 术性挑战，GKN公司正在开发激光技术， 以简化修理流程复合材料修理之所以 困难，是因为复合材料一般都是由许多 薄层(约25微米厚)组成的结构在 进行修理时，维修人员首先需要按照结 构化的方法把复合材料受损的部位切下 来，然后再将好的补丁黏合上去因此， 复合材料修理不仅很耗时，而且要求维 修人员具有很高的技能 GKN公司正与德国SLCR公司合 复合材料在发动机短舱中的应用 Composite in Engine Nacelles 为了使未来的复合材料发动机短舱结构更坚固 更安静 更 高效，许多大型发动机短舱制造商和维修企业都在不断挖掘创新思 路，积极开发先进技术，使复合材料的短舱修理不再复杂。
作开发一种适用于复合材料修理的激光 技术该激光技术可以根据修理需要将 受损区域准确无误地切除这一过程是 非接触性的，所以应用这项技术进行复 合材料修理时不会产生任何外力和振 动，只需将受损的部位切除并用新补丁 进行原位替代即可采用这种方法修理， 材料的牢固性与人工修理后的一样，而 且还可进行重复修理，这种修理方法的 工时只是人工修理所用工时的三分之 一，成本可减少60％ GKN公司希望，到2012年能够找 到一家合作伙伴，共同研制修理复杂形 状部件的机器，用于一级、二级和三级 航线维修此外，GKN公司还在研发“非 热压罐工艺”，这是一种真空袋黏合系 统，适用于外场修理 与此同时，Spirit航空系统公司也在 开发许多新的发动机短舱修理技术，以 提高维修能力该公司开发的复合材料 修理技术更多的是依靠复合材料修理的 知识，而不是依靠个人技术除了潜心 开发标准修理技术，Spirit航空系统公司 还在开发一些其他的新材料修复工艺 古德里奇航空结构公司对发动机短 舱修理工作的复杂性以及高技术维修人 员紧缺的现状也有同感该公司表示， 发动机短舱修理需要有合适的检查和操 作设备，如超声设备、热成像设备、x 射线设备和热压罐等，并在实际操作中 需要遵照使用规范并依照维修环境和维 修设施选择使用合适的工装设备。
未来， 复合材料修理将越来越复杂，修理技术 也越来越先进，所以对维修人员的修理 技能提出的要求也将越来越高 此外，古德里奇公司也在开发更多 一孙立 的服务由古德里奇阿拉巴马服务中心 重新设计的整体型风扇罩已经获得了补 充型号认证(STC)这种通过树脂转移 浸渍(RTI)技术设计的整体型风扇整 流罩取消了传统的蜂窝夹芯层板，不仅 减轻了重量，而且也增强了防止水和油 渗透的性能此外，其耐损伤性也有所 增强，可进行航线维修，增加了发动机 综合驱动电机(IDG)检修门、缩短了 ]DO的在翼维修时间和返厂修理的维修 周期 高度集成化设计 古德里奇公司认为，未来复合材 (左)古德里奇阿拉巴马服务中心重新设 计的整体型风扇罩它通过树脂转移浸 渍(ETI)技术，取消了传统的蜂窝夹心 层板，不仅减轻了重量，而且也增强了 防止水和油渗透的性能 (右)由古德里奇阿拉巴马服务中心重新 设计的整体型风扇罩增加了发动机综合 驱动电机(IDG)检修门 ■l6cⅡ 蛋舶空维餐与工程I q ^mr 0～舳 ^ cE占ENGINEERING l ‘-V ：I● 料发动机短舱将采用更为一体化的设 计以往，在短舱设计时都没有考虑 发动机。
而进行一体化设计时，短舱 必须与发动机相协调运行，以实现更 高的运行效率 GKN公司表示，未来的大多数飞 机设计中，会将一些小的零部件聚合成 一体，而不会采用昂贵的紧固件将小部 件连接在一起的方式 为适应未来复合材料部件生产尺寸 大、数量少的趋势，Spirit公司为波音 747—8飞机设计和制造了首个组合式进 气道消声板之前的波音777飞机的进 气道结构也是传统的两片式设计通过 高度的集成化设计，Spirit公司自1990 年以来已使其零部件数量减少了60％ 未来发展 古德里奇公司认为，未来的发动 机短舱部件将会更注重轻质结构、复 合材料应用、声学效果、层流技术、 减噪／声学需求、高损伤容限材料， 以及机体与发动机更加集成化设计 等古德里奇航空结构公司为波音 787飞机和空客A350飞机设计了发 动机短舱，并开发了相应的修理方法 和复杂工装 GKN公司则认为，未来改进发动 机短舱部件的根本方法是新型复合材料 部件的高度集成化 Spirit公司的未来目标是提高发动 机进口处复合材料的耐高温性等随着 发动机制造商设计的核心机旋转速度的 提高，发动机热端部件处的温度将大幅 升高，所以要求反推装置部件具备更高 的吸热性或耐热性。
为此，Spirit公司正 在进行大量的耐高温复合材料的研究 总之，发动机短舱设计制造和使 用维护中都将会有许多新的亮点，而且 新型维修技术也将会使复合材料修理不 再是一件非常复杂且技术含量很高的工 作 Ⅱ目 n l颓空维修与工程E 砸圈 u I AVIATIONMAINTENANCE＆ENGINEERING 在 录 的石榴石磨料的切割新方法这种方法 通过强力可靠的增压泵以及计算机控制 喷头，以42兆帕、铅笔芯粗细的石榴石 磨粒流可切割达300毫米厚的钛合金材 料如今，人们用_这种方法进行复合材 料的精密切割也取得了很好的效果 复合材料切割 用传统的铣床加工复合材料工件会 出现断裂及分层问题，因为复合材料与 大多数金属不同，它不是各向同性的而 是各向异性的当用铣床以90度取向 切割时，复合材料有好的表面光度且不 分层，而横跨铺层切割时就会撕裂工件 边缘，出现大量分层现象因此，复合 材料件需要切边，以保证其边缘处搭接 铺层干净利落 金属切割是利用剪切力使切屑从材 料剥离，但用这种方法切割复合材料就 要冒材料被撕裂的风险高压水流虽然 不转动，但它的切削速度非常高1毫 米的脉冲高压水流比每分钟15000转的 仿形铣刀的切削速度更快，既可以进行 切边又不产生粉尘和热。
另外，铣刀对复合材料铺层切割的 效果部分取决于它与碳纤维材料横向颗 粒(碳纤维横截面)相对移动的方向 与铺层成45度角移动时，铣刀可能会 拉出纤维从而形成内部空穴以其他角 度运动时，则又存在层板分层的风险 在与铺层方向相同方向进行切边则有 可能使铺层屈曲及分层微观裂纹可以 扩散到整个工件表面，由铣刀摩擦生成 的热则可能将碳纤维复合材料的树脂熔 化从这个角度上说，复合材料的切削 是非常困难的 应用实例 1984年，福禄国际公司与洛克希德 ·马丁公司签订切削F—l17战斗机复合 材料壁板的合同，到20世纪90年代末 该公司赢得了更多的军方合同，包括 AH一64阿帕奇、F一18及B一2、萨伯公司 的“鹰狮”以及贝尔·波音公司的V22等 同时他们还获得了如波音777、A340、 庞巴迪公司的“全球快车”以及豪克比 具有柔性引导头及伺服控制驱动器的机器使机翼切边工作缩短一半。