第八章 飞机密封结构修理 飞机上的密封结构包括气体密封结构和液体密封结构机身增压舱属于气体密封结构，而结构油箱属于液体密封结构各型飞机的密封结构都有其严格的密封性要求，如果密封结构产生严重漏气或渗油现象，将危及飞行安全因此，对于密封结构的损伤，必须采用密封修理，除保证修理强度、刚度等性能要求外，还要保证密封结构在使用条件下的密封性本章首先对飞机结构的密封作了概述，然后阐述密封结构的常见损伤修理方法和密封性的试验 18.1 飞机结构密封概述 8.1.1 影响结构密封性的因素 如图8-1所示可以看出，气体和燃油的泄漏主要是沿着铆钉与铆钉孔之间的缝隙泄漏和沿着零件之间的缝隙泄漏，因此影响结构密封性的因素有以下 三个方面：图8-1 气体和燃油泄露途径(1)环状间隙 (2)平面间隙 (3)加工与装配质量 28.1.2 密封形式 现代飞机结构的密封形式很多，各类密封的形式和作用见表8-1 表8-1 密封形式及其作用 38.1.2.1 紧固件密封 紧固件密封是利用紧固件与孔之间的干涉配合作用，或者在紧固件上附加密 封材料，从而保证连接件与孔之间的密封由于紧固件密封只能消除环状间 隙，不能堵塞平面间隙。
如图8-2所示的四种铆钉是自密封铆钉，图8-2(a)所示为墩埋头铆钉，可以用铆枪锤铆铆接后，铆钉的埋头部分与埋头窝之间形成紧配合，从而取得良 好的密封性图8-2(b)所示称为全冠头铆钉，常用于气密或油封部位，并可作 为无头铆钉铆接时排除故障用图8-2(c)所示为半冠头铆钉，用于气密座舱 图8-2(d)所示是BRILES铆钉，埋头的锥度较小，其凸出部分带有倒角，高度较小，顶部是平面，便于手铆 图8-2 密封铆钉4涂胶密封是指在连接件表面涂密封胶，连接后，使紧固件与结构件的孔 之间紧密地黏结在一起，从而堵塞紧固件与孔之间的缝隙泄漏，如图8-3 所示这种密封形式效果较好，但施工复杂，劳动条件较差如图8-4所示为铆钉加纯铝套密封，其特点是工艺简单，操作方便，但纯铝套制造 困难，容易开裂，铆接质量不易保证 8.1.2.1 紧固件密封（续） 图8-3 铆钉涂胶密封图8-4 铆钉加纯铝套密封5紧固件加密封圈、密封垫的密封形式如图8-5所示在埋头螺钉的螺钉头下套一个圆形截面的橡胶环，在结构的埋头窝内多制出一个环形槽当螺钉安装 固定后，将圆形截面的橡胶圈压迫在环槽内，使橡胶环涨紧在间隙内，起密 封作用。
8.1.2.1 紧固件密封（续） 图8-5 埋头螺钉用橡胶密封圈密封68.1.2.2 缝内密封 在铆接构件接缝之间铺设密封材料的密封称为缝内密封缝内密封既能消除平 面间隙的泄漏，又能较好地消除环状间隙的泄漏，因而是一种可靠的密封形式 在缝内密封中，缝内涂胶密封的可靠性最好，但由于密封胶的活性期较短， 一般为2-4h，超过这个时间，密封胶就失去黏性，影响密封性能，因此，涂胶 以后就必须在规定的时间内连接完毕典型的缝内涂胶过程如图8-6所示 图8-6 缝内涂胶过程7缝内铺胶膜密封效果与涂胶密封相似，由于胶膜是半固态，不粘手，所以 其突出的优点是干净，改善了劳动条件由于它们的耐热性和耐油性都较 差的缘故，缝内铺密封胶带加腻子条的密封形式仅适用于气密座舱的密封( 如图8-7所示)，而不适用于整体油箱的密封图8-7 密封胶带加腻子条密封8.1.2.2 缝内密封（续） 8沟槽密封是指在骨架或蒙皮上(蒙皮较厚时)制作浅方槽，在槽内放置实心橡皮条，当蒙皮与骨架经装配连接后，实心橡皮条受压而充满浅方槽内，起到密 封作用有时沟槽内放置密封条与缝内密封同时使用，以确保密封要求如 图8-8所示为机翼整体油箱采用的沟槽密封形式。
图8-8 密封条密封8.1.2.2 缝内密封（续） 98.1.2.3 缝外密封和表面密封 缝外密封时，密封胶要涂在密封舱内表面，因为密封舱内的压力大于舱外的压 力，从密封舱内将密封胶压向缝隙，可以提高密封性能典型缝外密封形式如 图8-9所示缝外涂胶方法通常是：先在清洗干净的接缝外刷一遍稀胶，使胶液 渗透到夹缝中去，如图8-10所示，然后涂第二遍稠胶，最后用刮铲刮掉气泡 图8-9 缝外密封图8-10 缝外涂胶过程108.1.2.4 混合密封 典型的混合密封形式如图8-11所示飞机密封结构大都采用的是缝内缝外混 合密封图8-12所示是机翼整体油箱的密封，机翼上、下整体壁板与结构框架的凸缘之间采用缝内刷胶和沟槽密封两种形式，装配后在油箱舱内刷胶再 进行缝外密封，以三种密封形式保证整体油箱的密封性 图8-11 混合密封图8-12 整体油箱的密封118.1.3 密封材料 8.1.3 密封材料的种类 (1)密封胶；(2)密封胶膜 ；(3)不干性密封胶 ；(4)密封腻子 ；(5)密封腻子布 8.1.3.2 密封材料的技术要求 一是对金属或非金属要有很好的黏合力； 二是具有耐老化性能，要求和飞机有同样长的使用寿命； 三是具有耐侵蚀性； 四是密封胶要有良好的工艺性能。
8.1.3.3 环境及温度、湿度对密封胶性能的影响 环境的影响：密封胶的混炼与施工应在清洁的环境中进行，否则影响密封胶的力学性能 温度的影响：合适的混炼与施工温度为(23±5)℃ 湿度的影响：合适的混炼与施工湿度为40％~80％ 128.2 密封结构损伤修理 8.2.1 结构油箱渗漏修理 8.2.1.1 常见渗漏部位及原因分析 飞机结构油箱最常见的渗漏部位有油箱口盖、蒙皮接缝、紧固件、翼梁和翼 肋连接的转角处等渗漏原因主要是由于结构变形、振动、高温、燃油浸泡等 因素造成密封材料老化、龟裂甚至剥离，失去密封作用具体原因有： ①涂胶表面不干净，涂胶表面有外来物如油脂、金属屑、污物等造成密封胶与结构件黏结不牢 ②密封胶配制不当及硫化时间、温度和湿度不符合要求 ③使用过期的密封胶 ④涂胶不当如胶液涂刷不均匀，胶膜内有气泡等 ⑤紧固件连接松动 ⑥密封元件安装不当如密封圈、密封垫尺寸不符合要求，安装时造成表面有刻痕或扭曲变形等 ⑦密封材料或密封元件老化、龟裂或者受到其他形式损伤 ⑧油箱的结构件产生裂纹或受到其他损伤 138.2.1.2 渗漏等级和修理要求 整体油箱的渗漏通常分为轻微渗漏、一般渗漏、严重渗漏和流出漏油四个等 级。
这四个等级是按照在规定的时间内燃油显湿的最大外廓尺寸或单位时间 内的渗漏滴数确定的油箱的渗漏部位不同，对飞机的安全性影响大不一样 ，所以同样的渗漏等级，由于产生的部位不同，对修理的要求也不一样某 型飞机整体油箱的渗漏标准和修理要求见表8-2 表8-2 某型飞机整体油箱的渗漏标准和修理要求 整体油箱渗漏修理要求分为两种情况：一是不修理，只作定期检查和记录，只 要渗漏不扩展，允许渗漏继续存在二是立即修理，必须修理到无渗漏状态 14飞机整体油箱出现渗漏，如果需要进行修理，就需要找到渗漏点(处)，才能进行有效的修理渗漏点分为外漏点和内漏点，外漏点一般比较容易找到，只 要将油箱外表面的油液擦干净，仔细观察就可以找到外漏点，从而确定其渗 漏等级油箱的内漏点往往不容易找到，这是因为内漏点不一定与外漏点重 合，而且内漏点可能不止一处，可能在外漏点的附近，也可能在离外漏点数 米之外的某一处或几处因此，查找出内漏点是整体油箱渗漏排故的关键确定油箱渗漏点的方法主要有目视法、增压法、吹气法、渗透法和氦气法等 一般采用其中一种或两种相结合的方法来查找内、外漏点不管采用哪种 方法，都必须先将油箱中的燃油放空，并对油箱强制通风。
8.2.1.3 确定油箱渗漏点的方法 158.2.1.4 油箱渗漏的修理方法 (1)粘贴补片法 该法是在外部渗漏点处用密封胶粘贴一块补片来排除渗漏，如图8-13所示主 要用于油箱壁板与长桁、翼肋、隔板连接铆钉(螺钉)处渗漏的修理补片可选 用1.0mm以下的软铝板制作，也可用纤维编织布制作当只有单个铆钉(螺钉) 或相邻两个铆钉(螺钉)渗漏时，补片做成圆形；当多于两个相邻铆钉(螺钉)渗漏时，补片一般做成矩形不管哪种形式的补片，其面积都要略大于渗漏面积 图8-13 铆钉渗漏的贴补法修理168.2.1.4 油箱渗漏的修理方法 (1)粘贴补片法（续） 粘贴补片法的工艺步骤是：首先用砂纸将渗漏的铆钉(螺钉)头部及周围涂层打磨掉，打磨范围应略大于补片面积；用汽油或丙酮将打磨面和铝合金补片内表 面清洗干净，并晾干然后，沿渗漏铆钉(螺钉)周边和补片内表面涂密封胶；对于纤维编织布制作的补片，则用密封胶浸渍；最后把补片贴在渗漏处，压紧 直至补片边缘与蒙皮表面贴合清除补片周围挤出的多余密封胶，待密封胶固 化后，酌情恢复表面涂层 178.2.1.4 油箱渗漏的修理方法 (2)刷涂法刷涂法是指在整体油箱外部渗漏处刷涂快速硫化密封胶以排除油箱的渗漏， 如图8-14所示。
该法主要用于油箱壁板与边框之间结合处渗漏的修理，也可 用于局部范围内多个铆钉(螺钉)渗漏的修理其工艺步骤是：先清除渗漏部位的油漆层或损坏的密封胶；再用汽油或丙酮清洗涂胶部位；最后刮涂密封 胶，并用热空气对其吹风干燥 图8-14 刷涂密封胶排除渗漏188.2.2 结构油箱破孔修理 8.2.2.1 修理方法 飞机结构油箱壁板上出现破孔时，首先切除损伤部位，然后根据被修部位 的表面质量要求，采用铆接密封盖板或制作嵌入口盖的方法修理 如图5-15所示为用密封盖板修理结构油箱破孔的示意图密封盖板四周制成斜面状，铆钉孔沿盖板周边与油箱壁板同时钻孔和锪窝盖板与壁板结合面用汽 油除油，再用丙酮除油，每次除油后都要干燥15～20min，除油区要比涂胶范 围四周宽出30～40mm，如图8-15(a)所示缝内密封使用刮涂用密封胶刮在结 合面上，见图8-15(b)，铆钉孔使用刷涂用密封胶，然后放人铆钉进行铆接铆接后，用刮刀收拢盖板四周挤出的多余密封胶，再根据修理部位内外表面情 况，涂刷2-3层刷用密封胶，如图8-15(c)所示 图8-15 用铆钉密封盖板修理油箱壁板损伤198.2.2.2 密封铆接工艺过程 密封结构损伤修理采用的是密封铆接。
其工艺过程是：结构预装配、钻 孔锪窝、分解清理铆缝、铺设密封材料、最后装配和铆接等 (1)结构预装配预装配的目的是检查铆接件的贴合程度和对缝质量，在 l00mm长度内的贴合间隙应不超过0.2mm预装配时，可用螺栓或固孔销固定铆接件 (2)钻孔锪窝钻孔锪窝方法与普通铆接相同，但铆孔和埋头窝的质量要求比普通铆接严格铆孔必须垂直，锪窝深度必须准确如果铆孔歪斜，上 下错位，不仅影响铆接强度，而且会造成铆钉与铆孔之间、铆接构件之间 相互结合不紧，影响密封性能埋头窝过深，铆接后，铆钉头与埠头窝之 间存在间隙，影响密封；埋头窝过浅，铆钉头凸出过多，铆接时，锤击力 将集中作用在铆钉上，容易造成铆钉四周的胶带挤压变薄，甚至挤出铆缝 ，影响密封 208.2.2.2 密封铆接工艺过程（续） (3)分解与清理拆下固孔销或螺栓，分解铆接构件，清除铆孔内的毛刺和金属屑，用汽油、丙酮清洗构件密封部位4)铺设密封材料在清洗后的结合部位上，刷涂密封胶或铺贴密封胶膜 和胶带，在对缝处放置直径为1.5~2mm的密封腻子条5)装配与铆接重新安装铆接构件，并用固孔销或螺栓临时固定铆接 时，最好采用压铆法和反铆法，先轻轻点铆，再“漏一漏”，断续施铆，不要连击，以消除铆接构件之间的间隙和防止缝内胶层太厚，避免墩头崩裂或 产生裂纹。
铆接后清理修理部位，并进行辅助密封 218.3 飞机结构密封性试验 8.3.1 气密座舱地面密封试验 8.3.1.1 整体密封试验 (1)抗压试验 气密座舱抗压试验是在舱壁密封铆接完工后，舱盖修理后进行的主要是检查 座舱修理部位的强度如图8-16所示为某型飞机座舱抗压和气密试验示意图 试验方法是以一定的充压速度向座舱内 充气，当座舱内增压至最大工作余压的 1.3～1.5倍时，保持1~l0min充压时，应随时检查座舱，若舱壁没有任何影 响强度的变形产生，座舱玻璃未出现裂。