本文我们继续讨论波音737机身蒙皮。上文说到，L0V主要靠整机疲劳试验来确定，耗时耗力，所以FAA容许先给一个默认L0V值（一般等于设计服役
目标DSG),和最终L0V被批准的宽限期，对于A320和B737NG来说，这个宽限期是到2016年1月14日，在此之前空客和波音要
拿出各自的更长时间的LOV供FAA批准。第二张表在表一中黄色标注的区域，对于波音737CL由于四种机身蒙皮搭接构型导致给出了不同的
LOV使用阈值。我们看一下这四种构型。● L/N （生产线号）1-291：–使用10英寸止裂条间距——冷粘合结构 – 包括 -10
0/200 飞机 ● L/N （生产线号）292-2552：–使用10英寸止裂条间距——上下机身蒙皮结构 – 包括 -200/30
0/400/500 飞机 ● L/N （生产线号）2553-2565： –上蒙皮使用20英寸止裂条间距，下蒙皮使用10英寸止裂条间
距– 包括 -300/400/500 飞机 ● L/N（生产线号） 2566-3132：–上下蒙皮均使用20英寸止裂条间距，下蒙皮
使用固态化学铣削 – 包括 -300/400/500 飞机解释一下化学铣切台阶对化学铣削台阶（CMS）开裂的广泛疲劳损伤（WFD）
分析表明： - 需要降低相应飞机使用阈值和重复间隔，并对机身蒙皮进行更多检查和改装（对某些蒙皮区域的修理，以及其他区域的蒙皮的更换
（R&R））以支持持续适航运行，直到达到有效限期（LOV）。例如对相关飞机在使用到75000次循环时，需要对机身43段下蒙皮面板和
顶部口袋到口袋区域的改装，而此时任何运营商都不太可能在这样老龄的飞机上再进行重大投资，所以这些在高使用飞行循环的飞机由于受到经济性
方面的影响，在STG /行业的参与下，生产线号LN 292-2565上的LOV从85，000次飞行循环减少到75，000次飞行循环
（1972 年 4 月至 1994 年 1 月交付），针对广布疲劳损伤，需要重点对一下区域进行检查/修理/改装/更换。机身蒙皮的四
个不同区域：● 垫层区域（蒙皮冠部的非化学铣削开间通常与天线装置相关） ● 蒙皮冠部搭接合（在靠近搭接的化学铣削台阶上）● 剪切褶
皱区域● 蒙皮冠部的口袋到口袋区域737CL机身蒙皮通常由两个0.036“铝合金板粘合在一起，●内板的部分经过化学铣削形成口袋 ●
口袋边缘周围的区域称为CMS （化学铣削台阶）●CMS在飞机使用过程中产生了疲劳裂缝 ●多个相邻口袋中的同时开裂造成广泛的疲劳损伤
问题 波音737CL机身蒙皮破裂的现象在20世纪90年代初开始经常发生，FAA为此发布了多条对经典型737机身疲劳裂纹进行检查的适
航指令。美国多位权威专家认为，737易于产生由于金属疲劳而导致的裂缝。2009年7月13日，美国西南航空的一架737-300在34
000英尺高度巡航时，机身上部出现一条30厘米长的裂缝，客舱快速减压，飞机紧急下降，安全着陆。该飞机于1994年6月交付，飞行时间
约为50500小时，飞行周期为42，569次。运营商进行了飞行后检查，并报告说，在STA 827 847之间，观察到在背鳍整流罩正
前方STR 1和STR 2L之间的蒙皮发生撕裂。此外，运营商还检查了（GVI）BS 807—BS 867之间的机身顶部蒙皮，以及整
个737CL机队上的纵梁3R和3L之间的机身顶部蒙皮表面。检查没有发现其它问题。美国西南航，波音公司，美国联邦航空局和NTSB的代
表在现场一起对事故飞机进行了检查。2011年4月，该公司的另一架737-300飞机巡航时，客舱也出现迅速减压，紧急着陆后，在客舱顶
部机身上发现了一条近150厘米长的裂缝。事故发生时，这架737飞机已完成39786个飞行循环。事故发生后，波音迅速发布服务通告，提
示航空公司对上述机型的相关区域进行检测。紧接着，FAA紧急发布适航指令，针对特定条件的737飞机进行检测。第二起事故发生后，西南航
空立即停飞了80架737-300，经检测发现其中的5架飞机蒙皮存在裂纹，这使FAA提高了对737经典型飞机机身特定部位检测的频率，
即对超过30000个飞行循环的737-300/400/500进行检测，并且每500个飞行循环进行重复检测。此外，FAA还敦促NST
B对737的机身蒙皮破裂问题开展深入调查。NTSB调查后发现，经典型737飞机的蒙皮制造存在较多质量问题，包括使用尺寸过大的铆钉、
钻孔过大以及重复钻孔等。由于蒙皮面板上大量安装的铆钉不能完全填充所钻的孔，导致面板的疲劳寿命显著降低。NTSB还发现737的机身蒙
皮设计存在问题。这源于737机身一直沿用727飞机的设计，除缩短机身外，基本没有改变原有结构。尽管在737后续的更新换代中，波音应
用了许多新技术，但机身没有实质性变化。737采用铝合金作为机身材料，蒙皮厚度一直没有变化，仅为0.9144厘米(0.36英寸)。对
于飞机设计上是否存在缺陷的问题，波音从未正面回应。尽管针对737NG,波音改进了飞机的蒙皮连接设计，安全寿命提高至75000个飞行
循环，但所有的改进和提升都不能改变一个事实一一737是源于上世纪60年代的设计，这就限制了可能的改进程度。在2000-2011年间
，FAA针对737NG发布过至少13条明确涉及机身蒙皮破裂和疲劳问题的适航指令。话题一:波音737CL飞机后下部机身蒙皮疲劳裂纹早
期的波音737CL型飞机（线号 2565之前的737－300/400/500）后下部机身蒙皮为双层粘合的蒙皮结构，这种构型的蒙皮结
构在循环载荷的作用下容易沿着化学铣切台阶产生疲劳裂纹损伤，如没有及时发现则可能产生广布疲劳裂纹损伤，严重影响飞行安全。以波音737
－300飞机为例，根据波音公司提供的信息，在68架线号2565之前的飞机机身后下部蒙皮上报告了159条裂纹损伤，飞机介于16400
～48000飞行循环之间；大部分蒙皮裂纹位于机身左右两侧站位727D和747之间，桁条14～桁条25之间，且大部分损伤发生在多个临
近隔框段内，属广布疲劳损伤。类似的损伤也出现在737－400和737－500机队中。 为确保此类裂纹损伤能被及时检查到，美国联邦航
空局(FAA)下发的适航指令AD 2009-21-01要求对该损伤敏感区域进行强制检查。为解决此区域蒙皮面板化学铣切台阶裂纹问题，
波音公司在后期生产的737CL型飞机（线号2566之后）中使用了新构型的蒙皮。为了满足减重和破损－安全设计要求，对这种双层粘合的蒙
皮结构内侧粘结的金属板进行了化学铣切，大部分内侧蒙皮被铣切掉。实际飞行过程中，增压载荷容易在内侧蒙皮板上沿着化学铣切台阶边缘形成纵
向裂纹。 图1为在增压载荷作用下机身蒙皮环向拉应力及附加弯距产生应力区的高倍放大示意图。由于化学铣切带的存在，使机身蒙皮截面尺寸发
生了变化，铣切边缘区域将出现应力集中，铣切带边缘区域的附加弯距也较高，交变拉应力幅值较大，因此铣切台阶区域最有可能出现疲劳裂纹。
此外，飞机在实际飞行过程中受机身中部机翼升力载荷、飞机自重载荷及尾部水平安定面操作载荷的共同作用，易于在机身蒙皮区域形成斜拉应力，
导致蒙皮结构发生约45°方向的折皱变形，在这种往复折皱变形的作用下也易于在蒙皮截面尺寸突变较大的化学铣切台阶处形成纵向裂纹。图2显
示了机身蒙皮承受斜拉载荷而造成蒙皮褶皱损伤的情况，这种损伤更易于在化学铣切台阶处形成裂纹。B737-300 型飞机机身蒙皮( 站位
727D- 907, 18-25 长桁之间) 存在严重的结构设计缺陷。蒙皮的抗剪切失稳能力较低, 造成在使用载荷的作用下, 产生
不应该发生的蒙皮塑性剪切失稳。图 3( a) 所示的剖视图是沿机身圆周方向的剖面示意图。当蒙皮产生塑性剪切失稳后, 改变了蒙皮原来
的受力状态, 增加了如图 3( b) 所示的附加弯矩。飞机每经过一次飞行循环, 蒙皮在机身上增压载荷作用下就承受一次如图 3( b
) 所示的附加弯矩。在此附加弯矩的作用下, 蒙皮在化铣台阶的刚度突变处就很容易产生疲劳裂纹。据调查, 中国民航的 B737-300
型飞机后机身两侧的蒙皮普遍产生了不同严重程度的塑性凹陷剪切失稳。这从侧面说明飞机后机身两侧蒙皮出现塑性剪切失稳不是因为飞机飞行超
出飞行包线造成的, 即蒙皮塑性剪切失稳的责任并不在航空公司。这种由于蒙皮抗剪切失稳刚度不足造成的塑性变形损伤, 属于设计缺陷。航空
营运人在对 737-53-1168 号服务通告评估时, 应根据每架飞机后机身两侧蒙皮塑性剪切失稳严重程度, 决定是否执行该服务通告
。如果经评估后发现, 塑性剪切失稳较严重, 则应执行该服务通告。 一般说来, 当裂纹长度为 1.0 in 时, 详细目视检查的检出
概率为 30%左右; 当裂纹长度为 2.0 in 时, 详细目视检查的检出概率为 70%左右。当两个人相互独立进行详细目视检查时,
根据概率运算法则, 裂纹可检出概率可达到 91%左右。因此, 在 737-53-1168 号服务通 告中, 对于涉及 B737-
300 型飞机后机身两侧蒙皮部位, 必须由两个人相互独立地进行目视检查。 对于民用飞机结构来说, 机身蒙皮的应力水平较低, 疲劳裂
纹扩展缓慢, 属于缓慢裂纹扩展结构。另外, 机身蒙皮的临界裂纹长度通常可达到 3 in 左右。因此, 在由目视可见裂纹长度扩展到临
界长度所经历的飞行循环内, 机身蒙皮疲劳裂纹损伤通常会有 2~3 次的目视检查机会而被检查出来。这也就是说, 严格执行服务通告所规
定的检查任务可以确保疲劳裂纹被检查出来并进行修理。因此, 虽然B737-300 型飞机机身两侧在使用过程中会产生疲劳裂纹, 但能保
证飞机的飞行安全。应当指出, 在飞机结构疲劳裂纹的目视检查过程中, 要严格按照正确的检查方法仔细地进行目视检查。 737-53-1
168号服务通告中规定, 在 B737-300 型飞机后机身两侧蒙皮的检查过程中, 需要用两个工时的时间进行目视检查, 即对该部位
必须进行相当仔细的目视检查。通常, 疲劳裂纹损伤表面都会呈现黑色细线状条纹迹象, 因此, 检查裂纹需要在清洗飞机前进行。对于由于设
计缺陷而产生损伤的部位, 通常会颁布关于检查、改装或更换的服务通告。对于 B737-300 型飞机后机身蒙皮两侧的疲劳裂纹损伤,
波音商用飞机制造公司颁布了 737-53-1168 号关于检查、改装或更换的服务通告。如今，确保飞机安全运营的做法是，航空公司根据
FAA的规定严格对飞机执行检修。安全的最终责任已从波音转移到航空公司是否实施FAA监督的维修和安全检查上了。降低的座舱高度系统正常操作情况下，737所有系列机型最大座舱高度都在8000英尺左右。但BBJ在2005年获得了降低座舱高度的以证、为了增加舒适性，37000英尺以上的压差加大到8.99psi,在FL410巡航时座舱高度减小到6500英尺，代价是机身使用循环从75000次减小到60000次，减幅高达20%。对于利用率较低的商务机而言并不算重大问题，但对于每天运行航段可达10个以上的大型公共运输航空而言是不可接受的。蒙皮修补对飞机性能的影响油罐蒙皮修理 30，，图片，蒙皮修理分类，台阶修理 |
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