楊文芳
(第一飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院,陜西 西安 710089)
隨著航空技術(shù)的迅速發(fā)展,機(jī)上成品、設(shè)備、附件等愈來愈多,要求在機(jī)體上設(shè)置各種各樣的使用維修口蓋(以下簡(jiǎn)稱口蓋),它們主要用于每次飛行前、后檢查的項(xiàng)目,如發(fā)動(dòng)機(jī)艙口蓋;定期檢查的項(xiàng)目,用于修理、調(diào)整、填充、分解或更換設(shè)備的項(xiàng)目,如助力器艙口蓋;為機(jī)體結(jié)構(gòu)本身定期進(jìn)行檢查的項(xiàng)目,如為檢查關(guān)鍵件和重要件的裂紋、變形、腐蝕等方面而提供的良好通道。由此以來,飛機(jī)口蓋鎖的選用十分重要,在選用口蓋鎖時(shí),既要滿足口蓋的維修要求,又要保證口蓋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo),以保證裝機(jī)使用的維修性和安全性。
用于連接飛機(jī)維修口蓋的鎖類連接件,如圖1所示。圖1為幾種常用的口蓋鎖,包括航標(biāo)、企標(biāo)、國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)件。
口蓋鎖的分類可根據(jù)受力形式、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、開啟方式、鎖緊方式等分為下列幾類:
圖1 口蓋鎖示例
按使用要求分為密封型口蓋鎖、非密封型口蓋鎖;
按受力形式分承力口蓋鎖、非承力口蓋鎖(承力較小也屬此類);
按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分鉤形鎖(主要承力件為鉤形構(gòu)件)、插銷鎖、云形鎖;
按開啟方式分觸發(fā)式口蓋鎖、工具式口蓋鎖(使用工具開啟或閉合的口蓋鎖);
按鎖緊方式分雙頭螺紋式口蓋鎖(口蓋鎖鎖釘為雙頭螺紋)、1/4轉(zhuǎn)口蓋鎖(口蓋鎖開啟或閉合僅需旋轉(zhuǎn)1/4轉(zhuǎn))等。
口蓋鎖的選用應(yīng)根據(jù)口蓋的開啟方式、受力情況和是否密封等要求進(jìn)行設(shè)計(jì)或選用。具體要求如下:
選用雙頭螺紋或1/4轉(zhuǎn)口蓋鎖時(shí),口蓋必須有足夠的口蓋邊距,口蓋邊距=2D(D為口蓋鎖開孔直徑);
口蓋鎖在維修中需要更換應(yīng)具有互換性。
口蓋鎖的安裝應(yīng)盡量采用手動(dòng)或標(biāo)準(zhǔn)工具。當(dāng)口蓋鎖有安裝力矩要求時(shí),應(yīng)采用定力工具安裝,特種公差配合要求的口蓋鎖數(shù)量應(yīng)盡可能少,并應(yīng)作特殊標(biāo)記。
承力口蓋要選擇承力口蓋鎖,非承力口蓋可選擇快卸口蓋鎖。在結(jié)構(gòu)受力許可情況下,口蓋應(yīng)盡量采用快卸口蓋鎖。經(jīng)常需要打開的口蓋,一般應(yīng)有系留裝置。
進(jìn)氣道前方的小口蓋,沿航向口蓋前端邊要用合頁(yè)連接,其余邊用快卸口蓋鎖連接。如果鎖松脫,或假鎖時(shí),口蓋在順氣流作用下趨于關(guān)閉狀態(tài),防止口蓋飛掉,避免發(fā)生意外事故,即口蓋關(guān)閉方向應(yīng)朝向飛機(jī)尾部。
日常維護(hù)經(jīng)常使用的油液氣體填充口蓋、接地面電源口蓋、軍械電子電氣設(shè)備檢測(cè)口蓋等,應(yīng)不用工具開啟,應(yīng)選用觸發(fā)式口蓋鎖。
根據(jù)口蓋開設(shè)的部位,口蓋應(yīng)有不同程度的防水、防塵及密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)機(jī)體上部、側(cè)上部的口蓋,要采用密封快卸鎖,防止雨水從連接件滲進(jìn)去。其缺點(diǎn)是鎖釘?shù)穆菁y部分易銹蝕,一般雨后應(yīng)打開口蓋,使鎖釘?shù)穆菁y部分水分蒸發(fā)。
對(duì)于帶二次曲面的大口蓋,如機(jī)身側(cè)面的雷達(dá)罩口蓋,打開快卸口蓋鎖時(shí),口蓋仍難開啟,這時(shí)因?yàn)殒i軸線是沿外形法線安裝的,而口蓋打開過程中鎖的運(yùn)動(dòng)軌跡是繞轉(zhuǎn)軸的,兩者有一個(gè)角度差,鎖打開后,口蓋易受到鎖釘?shù)母蓴_,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用鎖釘拔起后與口蓋蒙皮齊平的承力快卸口蓋鎖。
單機(jī)口蓋鎖選用的規(guī)格和品種要盡量少,并盡量采用十字槽或內(nèi)六角槽型,便于安裝拆卸;對(duì)于同一口蓋上的承力口蓋鎖,其長(zhǎng)度應(yīng)統(tǒng)一;按照口蓋的夾層厚度,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)2 mm~4 mm的長(zhǎng)度差,要采取措施統(tǒng)一長(zhǎng)度,否則會(huì)給日常外場(chǎng)使用帶來困難,如果統(tǒng)一長(zhǎng)度有困難,應(yīng)選擇不同直徑的承力口蓋鎖。
防止觸發(fā)式口蓋鎖存在假鎖現(xiàn)象,或鎖舌搭接量偏小,或口蓋自身剛度不夠,觸發(fā)式口蓋鎖自行開啟,口蓋飛掉,甚至飛進(jìn)進(jìn)氣道,造成發(fā)動(dòng)機(jī)停車等現(xiàn)象。此時(shí),應(yīng)注意觸發(fā)式口蓋鎖鎖舌搭接量和口蓋剛度的設(shè)計(jì)。
飛機(jī)在方案確定階段,標(biāo)準(zhǔn)化人員應(yīng)對(duì)單機(jī)口蓋鎖的選用范圍做出合理規(guī)定,在滿足使用要求的前提下,應(yīng)盡可能減少口蓋鎖的選用品種,盡量選用觸發(fā)式口蓋鎖或標(biāo)準(zhǔn)工具開啟關(guān)閉的口蓋鎖,且使用工具的品種和規(guī)格也應(yīng)盡量統(tǒng)一。以下對(duì)兩種常用口蓋鎖在選用中應(yīng)注意的問題做一介紹。
3.1.1 觸發(fā)式口蓋鎖的定義
觸發(fā)式口蓋鎖用于飛機(jī)頻繁開啟的非承力小口蓋,開關(guān)時(shí)不需用工具直接手動(dòng)打開、閉合,觸發(fā)機(jī)構(gòu)有雙重拉伸彈簧,安全可靠。標(biāo)準(zhǔn)有HB2-12、HB2-71、HB6541、4A2-85、國(guó)外91551、H603、 H5100等。
3.1.2 觸發(fā)式口蓋鎖選用時(shí)應(yīng)注意的問題
以國(guó)外AVIBANK公司標(biāo)準(zhǔn)91551(詳見圖2)為例,介紹其選用中應(yīng)注意的問題。
圖2 觸發(fā)式口蓋鎖
觸發(fā)式口蓋鎖僅能承受拉力,且強(qiáng)度值較小,極限拉力為445N,不能用于承力較大的維修口蓋;
根據(jù)觸發(fā)式口蓋鎖按扣厚度值,合理選擇口蓋蒙皮厚度,按扣凸凹量應(yīng)符合飛機(jī)表面質(zhì)量要求;對(duì)于飛機(jī)結(jié)構(gòu)厚度,可根據(jù)實(shí)際要求通過調(diào)節(jié)飛機(jī)結(jié)構(gòu)下部的調(diào)節(jié)螺釘進(jìn)行搭接量調(diào)節(jié),但應(yīng)滿足螺釘調(diào)節(jié)量的范圍要求,調(diào)節(jié)范圍0.24in(6.10mm)。
口蓋鎖安裝好后,首次使用應(yīng)對(duì)其閉合力進(jìn)行調(diào)節(jié),滿足閉合力要求。如果在首次閉合口蓋的過程中,閉合力不能滿足要求,應(yīng)打開口蓋鎖,用六角棒順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)預(yù)緊力調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)預(yù)緊力大小,調(diào)節(jié)過程見圖3。閉合力符合要求后不能隨意調(diào)節(jié)螺釘?shù)念A(yù)緊力大小。使用時(shí),直接手動(dòng)開關(guān)即可。
按第二章節(jié)要求,使用觸發(fā)式口蓋鎖的小口蓋應(yīng)設(shè)計(jì)有系留裝置,口蓋閉合方向應(yīng)朝向飛機(jī)尾部,應(yīng)注意鎖舌搭接量和口蓋剛度的設(shè)計(jì)。
圖3 觸發(fā)式口蓋鎖預(yù)緊力的調(diào)節(jié)
3.2.1 1/4轉(zhuǎn)快卸口蓋鎖的定義
1/4轉(zhuǎn)快卸口蓋鎖用于飛機(jī)頻繁開啟、承力較小的口蓋,開關(guān)時(shí)需用一字槽或十字槽工具順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°。標(biāo)準(zhǔn)有國(guó)外1127700、1127701、1127004、1126008、1142012等。
3.2.2 1/4轉(zhuǎn)快卸口蓋鎖選用時(shí)應(yīng)注意的問題
以國(guó)外LISI公司標(biāo)準(zhǔn)1127700、1127701、 1127004組件(詳見圖4)為例,介紹其選用中應(yīng)注意的問題。
1/4轉(zhuǎn)快卸口蓋鎖僅能承受拉力,極限拉力為1 330kN,工作拉力為890kN,不能用于承力較大的維修口蓋。
1/4轉(zhuǎn)快卸口蓋鎖由于結(jié)構(gòu)尺寸較小,可用于帶有一定外形的曲面口蓋,但其口蓋彎曲尺寸應(yīng)滿足NASM5591《板式緊固件規(guī)范》中關(guān)于曲面曲度的相關(guān)要求。
圖4 1/4轉(zhuǎn)快卸口蓋鎖
1/4轉(zhuǎn)快卸口蓋鎖上鎖體屬不脫落型式,在開啟過程中,不允許用力拉拔上鎖體,以防將上鎖體拉脫。
由于1/4轉(zhuǎn)快卸口蓋鎖某一序號(hào)夾層厚度為一范圍值,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及制孔方法見圖5,其中T為上層板厚度,T1為下層板厚度,G為總厚度。按上、下夾層總厚度選擇口蓋鎖后,對(duì)于確定的上層板厚度,上鎖體鎖釘頭部會(huì)有一定的凸凹量,但凸凹量不應(yīng)大于±0.15 in,并滿足飛機(jī)表面質(zhì)量要求。
根據(jù)該類產(chǎn)品制孔方法圖,當(dāng)上層板厚度小于0.072 in時(shí),應(yīng)在上層板采用壓窩工藝;當(dāng)上層板厚度大于0.140 in時(shí),應(yīng)在上層板下表面锪窩。
安裝和拆卸上鎖體時(shí),通過壓縮彈簧使鎖釘和橫銷穿過預(yù)制孔,不得拆除橫銷。
圖5 1/4轉(zhuǎn)快卸口蓋鎖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及制孔
綜上所述,飛機(jī)口蓋鎖的選用既要滿足維護(hù)使用要求,又要閉鎖可靠,確保飛行安全和飛行任務(wù)的正常完成,為此,飛機(jī)口蓋鎖的合理選用十分重要。通過幾年來對(duì)飛機(jī)口蓋鎖實(shí)際問題的處理,歸納了一些飛機(jī)口蓋鎖選用時(shí)應(yīng)注意的問題,供飛機(jī)設(shè)計(jì)人員參考。