一种飞机复合材料修理环境保障系统及方法与流程

本发明涉及一种飞机复合材料修理环境保障系统及方法。

背景技术：

1、复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观或微观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

2、复合材料与传统材料相比具有更高的比强度、比模量和更高的耐疲劳强度。大量的研究表明无论在力学性能还是理化性能方面复合材料都优于传统的金属材料。从而使其在军、民用飞机上的得到了越来越广泛的应用。目前采用先进树脂基复合材料取代金属和非金属等常规材料制造结构件已经成为世界民机制造业的主流趋势。先进树脂基复合材料简称acm是以高性能纤维为增强体、高性能树脂为基体的复合材料。随着制造技术的不断发展，先进树脂基复合材料在军、民用飞机上的应用比重越来越大。先进树脂基复合材料用量占飞机结构总重的多少，在某种程度上已经成为评价该飞机技术先进程度和市场竞争力的重要指标。

3、由于先进复合材料的应用，飞机的维护修理理念也会随之而来产生重大变革。用先进复合材料制造的飞机重要结构件，是飞机的骨架，它承担了飞机各种载荷。随着国内b787、a-350等先进机型投入运营，标志着复合材料在民航飞机的应用达到了空前的程度，而且已经在机身蒙皮，大翼，尾翼等重要结构件大量使用。然而复合材料与其它传统的材料一样，随着飞机运营时间的增加，都会出现各种各样的损伤，因此如何对它们进行有效的修理，保证修理质量，确保飞行安全就是各个航空维修企业必须面对的问题。

4、复合材料修理对环境要求相当苛刻，不仅对温度、湿度有严格的要求，而且还对空气中粉尘的数量有严格的要求，否则将难以保证修理质量。然而，在相当多的情况下我们很难满足修理环境的要求，如突发损坏需要外场修理时，如波音787、空客a350飞机机身是复合材料件，它本身就是不可拆卸的，必须要进行原位修理。

5、国内外复合材料权威的研究结果表明，复合材料力学性能受到维修时的环境影响很大。这是由于复合材料的设计及制造特点所决定的，如何保证修理质量，使修理区域的不出现分层、脱胶、粘接不牢等情况，如何保证修理补片不脱落，并使维修后的复合材料强度达到设计要求，是亟须克服的技术难题。因为复合材料的维修质量得不到保证，导致复合材料的重要结构件维修失败将导致灾难性的后果，严重威胁飞行安全。

技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种飞机复合材料修理环境保障系统，满足复合材料维修对环境的要求，以保证复合材料的修理质量。

2、本发明的目的之一可以通过以下技术方案实现。

3、一种飞机复合材料修理环境保障系统，包括：

4、可移动平台，设置有用于调节所述可移动平台高度的升降装置，形成可移动升降平台；

5、冷暖空调，设置在所述可移动平台上，连通有送风管和回风管；

6、设有门的工作间，设置在所述可移动平台上，与所述冷暖空调的送风管和回风管连通，且所述送风管与所述工作间之间的通风管路上设置有空气过滤器，所述工作间包括框架和连接在所述框架上的工作间壁面，所述工作间内设置有温湿度传感器、内外压差传感器和粉尘颗粒传感器；

7、可伸缩罩，一端与所述工作间连通，另一端用于罩住飞机待修理区域并且所述可伸缩罩两端与所述工作间和飞机待修理区域外周侧能够密封连接；

8、控制器，与所述温湿度传感器、所述内外压差传感器、所述粉尘颗粒传感器、所述冷暖空调和所述空气过滤器连接，用于调节所述工作间内的温度、湿度、压力、粉尘数量在设定范围内。

9、本发明还具有以下优选设计：

10、本发明的所述工作间的工作间壁面为透明壁面，所述工作间壁面的底壁面由树脂制成并作防滑处理，所述工作间内嵌设有照明灯具，其中，工作间的框架可由不锈钢制成，工作间壁面可由透明亚克力板制成，以减少粉尘生成。

11、本发明的所述空气过滤器为自带动力、具有过滤功能的模块化ffu空气过滤器，包括初效过滤器和hepa高效过滤器，使过滤后的洁净空气经空气过滤器的出风面进入工作间，其中ffu英文全称为fan filter unit，是一种专业风机过滤机组，hepa全称为highefficiency particulate air filter，属于高效粒子空气过滤器。

12、本发明的所述送风管和回风管设置有隔热层，可减少工作过程中的能量损失。

13、本发明所述工作间的底部设置有万向轮和工作间锁定装置，万向轮可方便工作间在可移动平台的位置调整，工作间锁定装置用于将工作间固定在可移动平台上，防止工作间位置移动。

14、优选地，所述工作间锁定装置包括固定于所述工作间底部的地脚和与所述地脚连接的千斤顶，通过千斤顶将工作间顶升一段高度，使工作间的万向轮离开可移动平台表面。

15、本发明的所述控制器为plc控制器，并且所述控制器设置有报警器，用于在所述工作间内温度、湿度、压力、粉尘数量偏离设定范围值时发出报警信号，其中报警器可选用蜂鸣器，如修理过程中，温度、湿度、压力、粉尘数量的参数值偏离设定范围值，发出报警信号，提醒相关人员采取措施。

16、本发明的目的之二在于提供采用上述飞机复合材料修理环境保障系统的修理环境保障方法，包括步骤：将可伸缩罩的一端与飞机待修理区域的外周侧进行密封连接，使工作间、所述可伸缩罩和所述待修理区域围成一个密闭空间，通过控制器、冷暖空调和空气过滤器调节该密闭空间内的温度、湿度、压力、粉尘数量，待该密闭空间内的温度、湿度、压力、粉尘数量均符合维修环境要求后，开始对复合材料进行修理，待复合材料固化工序结束，完成复合材料的修理工作。其中，可伸缩罩采用风琴状可伸缩罩，便于调整可伸缩罩的结构外形，使可伸缩罩的端面与飞机待修理区域的外周侧贴合，连接可采用真空密封胶，魔术子母贴等密封连接形式。

17、本发明每隔一段时间记录所述工作间的温度、湿度、内外压差和0.5um以下的粉尘数量，并记录待修理飞机的飞机号和工卡号，此步骤可由控制器内置可编程程序实现。

18、本发明具有以下有益效果：

19、本发明采用可移动平台，将工作间移动到飞机维修位置，方便对飞机复合材料进行原位修理。本发明可满足波音787、空客a350等先进机型上复合材料的修理环境要求，准确控制维修环境温度、湿度、压力、粉尘数量，从而保证对复合材料的修理质量，避免出现复合材料分层、脱胶、粘接不牢，以及修理补片脱落等维修失败的情况，保障维修质量，保证维修后飞机的安全性。

技术特征：

1.一种飞机复合材料修理环境保障系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的飞机复合材料修理环境保障系统，其特征在于：所述工作间的工作间壁面为透明壁面，所述工作间壁面的底壁面由树脂制成并作防滑处理，所述工作间内嵌设有照明灯具。

3.根据权利要求2所述的飞机复合材料修理环境保障系统，其特征在于：所述空气过滤器为自带动力、具有过滤功能的模块化ffu空气过滤器，包括初效过滤器和hepa高效过滤器。

4.根据权利要求3所述的飞机复合材料修理环境保障系统，其特征在于：所述送风管和回风管设置有隔热层。

5.根据权利要求4所述的飞机复合材料修理环境保障系统，其特征在于：所述工作间的底部设置有万向轮和工作间锁定装置。

6.根据权利要求5所述的飞机复合材料修理环境保障系统，其特征在于：所述工作间锁定装置包括固定于所述工作间底部的地脚和与所述地脚连接的千斤顶。

7.根据权利要求6所述的飞机复合材料修理环境保障系统，其特征在于：所述控制器为plc控制器，并且所述控制器设置有报警器，用于在所述工作间内温度、湿度、压力、粉尘数量偏离设定范围值时发出报警信号。

8.一种采用如权利要求1至7任意一项飞机复合材料修理环境保障系统的修理环境保障方法，其特征在于，将可伸缩罩的一端与飞机待修理区域的外周侧进行密封连接，使工作间、所述可伸缩罩和所述待修理区域围成一个密闭空间，通过控制器、冷暖空调和空气过滤器调节该密闭空间内的温度、湿度、压力、粉尘数量。

9.根据权利要求8所述的修理环境保障方法，其特征在于，每隔一段时间记录所述工作间的温度、湿度、内外压差和0.5um以下的粉尘数量，并记录待修理飞机的飞机号和工卡号。

技术总结
本发明公开了一种飞机复合材料修理环境保障系统及方法，包括：可移动平台，设置有升降装置；冷暖空调，连通有送风管和回风管；设有门的工作间，与所述冷暖空调的送风管和回风管连通，且所述送风管与所述工作间之间设置有空气过滤器，工作间内设置有温湿度传感器、内外压差传感器和粉尘颗粒传感器；可伸缩罩，一端与所述工作间连通，另一端用于罩住飞机待修理区域；控制器，与所述温湿度传感器、所述内外压差传感器、所述粉尘颗粒传感器、所述冷暖空调和所述空气过滤器连接。本发明可保障复合材料的维修环境要求，保证维修质量。

技术研发人员：冯光明,赖勇,彭名鹏,潘钻铨
受保护的技术使用者：广州飞机维修工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16