某机机翼油箱密封工艺分析

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摘 要：飞机油箱的密封性是乘员安全、燃油储存、飞行半径、飞行寿命的重要保证，现代飞机在机翼内设置内置油箱可有效的提高飞机的各种飞行参数，而如何保证机翼内置油箱的密封性是重点研究项目，通过分析某机机翼整体油箱的装配成型过程，穿插于油箱装配过程中的各阶段的密封工艺方法，从密封形式、密封剂、密封难点等方面介绍了机翼油箱密封设计的关键技术点，对机翼油箱的密封设计有一定的参考价值。

关键词：油箱；密封；密封剂；密封性；挂点

机翼油箱装配是飞机结构装配中的重点装配流程，机翼本身结构复杂，外形准确度要求较高，在保证气动外形的同时，又要保证内部构件之间的密封性，结构装配工艺与密封工艺交叉或同时进行，这对于密封工艺是一个很大的考验，每一步的油箱密封涂胶工艺方法及涂胶质量都有很高的要求，才能在最终保证机翼整体油箱的密封性。油箱渗漏是困扰营运人和维修人员常见的难题，主要原因有应力作用，机翼油箱制造工艺疏漏，飞机使用过程中密封剂老化，微生物腐蚀，机械损伤等，而油箱制造工艺疏漏可通过研究密封工工艺方法加以有效避免。

1 结构及装配工艺过程简介

外翼的主要承力构件是翼盒。翼盒位于大梁和3墙之间，其只要承力构件包括上、下壁板、前部大梁、沿翼展方向分布的纵墙、沿航向方向从翼根到翼尖分布的多个肋骨。在翼根部位布置有整体油箱，由纵墙、肋骨、上下壁板组成。

机翼油箱的成型过程在架上进行，首先安装油箱承力构件，包括墙、机加肋骨、挂架接头，然后安装上壁板，钣金肋骨，最后封机翼下壁板，机翼油箱架下补铆。

2 油箱密封工艺分析

2.1 机翼油箱密封部位

机翼油箱的密封涂胶工作是贯穿于整个油箱装配成型过程中，按阶段分为：

（1）承力骨架装配密封。在纵墙与机加肋骨、挂架接头对接处途密封胶进行密封，口盖托板螺母密封。

（2）机翼上壁板安装前密封。在外翼油箱区肋骨、纵墙、挂点与上壁板结合处表面涂密封胶密封。

（3）机翼上壁板安装后密封。上壁板与承力骨架贴合边缘处密封。

（4）机翼下壁板安装前密封。在外翼油箱区肋骨、纵墙、挂点与下壁板结合处表面涂密封胶密封。

（5）机翼下壁板安装后密封。下壁板与承力骨架贴合边缘处密封，标准件密封。

2.2 机翼油箱密封工艺方法

2.2.1 油箱密封剂种类

油箱密封采用HM109-1、HM109-2改性聚硫密封剂和NJD-3粘接底涂。HM109-1密封剂使用其刮涂型和刷涂型，而HM109-2只用刷涂型。

2.2.2 油箱密封形式

油箱的密封形式有缝内密封、表面密封和填角。缝内密封是将刮涂型密封剂涂到结合面的某一表面上。表面密封是指在刮涂型密封剂和油箱外表面相连接的紧固件上涂敷密封剂。填角是指对缝内密封时沿边角挤出的密封胶进行修整，去除毛边，填补不足，行成要求的截面形状和尺寸。填角是油箱密封的最后一道防线，能使密封胶施用充分，内部无空隙，周边无尖边，是对缝内密封存在缺陷的补充。

2.2.3 油箱密封要求

为保证油箱密封，零件制造、机翼装配都应符合三维数模要求，满足密封剂制备和被密封表面清洁度的要求，以及操作条件、保持时间和温度的要求。涂胶周期不应超过已调好的密封剂的活性期，一般施工的环境条件为温度（15～30）℃，相对湿度（30～70）%。在预装配中必须保证零件间贴紧。装上工艺螺栓后检查，零件最大允许间隙不应超过0.2mm，在结合面圆角半径区域，间隙可到0.5mm。在装配过程中必须严格控制零件的修配质量。对每一贴合面来说，密封胶层厚度应为（0.5～0.8）mm。密封涂胶后应严格控制放置时间，放置时间应超过密封剂的一倍活性期或密封剂失去粘性。

2.2.4 油箱密封方法

首先对机翼需密封结构表面除去金属屑、灰尘、毛刺，用汽油或丙酮擦拭密封表面达到清洁度要求，用NJD-3涂敷密封表面，自然放置15min干燥后即可涂抹密封剂，绝对禁止加热烘干。在机翼骨架与骨架间、骨架与壁板间结合面处涂刮涂型密封剂HM109-1，在零件的边角处用刮涂型密封剂涂成带状（断面为三角形），将刷涂型HM109-1和HM109-2密封剂涂敷于刮涂型密封剂和紧固件上，对紧固件（托板螺母、垫圈、螺栓头、螺母、铆钉头）使用密封剂密封。

2.2.5 油箱密封检查

机翼油箱成型后，需对油箱的密封性进行检查，分为油密试验和气密试验，气密试验可在密封结束3昼夜后进行。油密试验，密封剂要先在室温下放置24h，再加热硫化后进行。气密试验多用于空气、空气-氟利昂混合气、氦气，最终检测方法针对气体不同有卤素检漏和氦质谱检漏法。

2.2.6 机翼油箱密封难点

（1）结构不开敞，密封胶涂敷不到位

机翼油箱成型后，因为最后安装下壁板，需对骨架与下壁板连接的紧固件进行表面密封，并对下壁板与骨架贴合面的边缘进行填角密封，密封工作均通过机翼油箱上壁板口盖进行，口盖开口窄，可操作空间小不开敞，内部结构复杂，给涂胶工作造成很大困扰，很多区域目视困难，只能通过内窥镜来进行检查，涂胶区域很容易发生遗漏或涂胶质量不合格。

（2）涂胶环境不达标，涂胶后放置时间不足

涂胶环境不仅有温湿度的要求，还必须处于无尘环境，涂胶后必须严格控制放置时间。

（3）油箱内挂点的表面密封

机翼油箱内挂点与骨架、壁板都存在结合面，装配关系复杂，需要涂密封胶安装的接触面较多，在悬挂接头安装时，需要锉修接头，常见的工艺补偿为在接头与骨架壁板之间增加金属垫片，但由于间隙不均匀，垫片不易修合，垫片两侧涂密封胶质量不易得到保证，经过研究和验证，我们更改了挂点与结构件之间的补偿方式，在悬挂接头与壁板之间加J-190填料，在加填料时，预先在接头与填料间、上下壁板与填料间加聚乙烯薄膜。安装工艺螺栓，关闭卡板，待填料固化后，将下壁板从型架中取出，将挤出的填料清洗干净，连同填料与接头一起从型架中取出后，将填料揭起，使填料形成一个垫片，然后锉修接头与填料接触处，锉修出胶层的厚度，最后安装接头时，在填料与壁板之间、填料与接头之间夹密封胶进行密封。

3 机翼油箱密封缺陷排除

密封胶层出现膨胀、剥落、较大的气孔和压痕时，在不损伤零件表面的前提下，用利刃切除密封剂，清洗后重新涂密封剂。在发现燃油渗漏时，要更换紧固件或去除渗漏段的缝内密封剂，重新密封。

4 结束语

通过研究机翼油箱密封工艺方法，对油箱密封要求、密封方式、密封难点进行分析总结，。在实践中总结提高工作水平，尽量提供更好的油箱密封工艺方法，这样才能避免油箱漏油事故的发生。

参考文献

[1]胡琳.飞机整体油箱密封剂分析[J].航空维修与工程，1998.

[2]陶梅贞，现代飞机结构综合设计[M].陕西：西北工业大学出版社，2007.

作者简介：商志涛（1983-），男，汉族，辽宁省沈阳人，沈阳飞机工业（集团）有限公司，工程师，研究方向：飞机装配。