南航实现复合材料维修新突破

      11月11日，南航机务工程部沈阳维修基地首套空客A320系列飞机V2500A5发动机反推翻修工作顺利竣工，该基地成为国内首家完成该型号发动机反推翻修的维修单位。此项维修能力的形成，是南航复合材料维修领域的一个新突破，将进一步提高南航机队的可靠性，也有助于南航沈阳维修基地进一步打造空客A320系列飞机“一站式”维修服务，降低维修成本。

发动机反推装置是产生与飞机飞行方向相反推力的设备。在飞机着陆后的高速滑跑过程中，飞行员打开反推，将发动机向后喷出的气流折向与飞机轴线呈45度夹角的方向向前喷出，从而产生反推力，与扰流板和机轮刹车共同作用，使飞机减速，从而缩短滑跑距离。因此，反推是飞机上的重要部附件，直接关系到飞行安全和运行正常。而由于采用了大量的复合材料，使其维修难度大大增加。

民航东北地区管理局副局长汤劲指出，首修涉及了所有典型复合材料结构的修理，填补了我国民航维修业的一项技术空白；南航沈阳维修基地应用当前最先进的材料和工艺，首次在附件项目中未借助OEM（原始生产厂商）的技术支持，而是采用FAA（美国联邦航空局）DER（委任工程代表）的修理方式完成了修理，这对今后维修企业突破OEM的技术壁垒，自主掌握附件修理技术有着重要的启发和借鉴意义。

随着全球复合材料工艺的日趋成熟，以及各飞机制造厂商的大规模应用，高端复合材料修理市场的发展前景广阔，复合材料修理能力将成为未来维修企业赢得市场的核心竞争力之一。基于这样的判断，南航沈阳维修基地从2004年起就开始筹备反推等复合材料部件修理的上项工作。由于客观条件的限制和OEM的技术封锁，在很长一段时间内并没有取得实质性进展。然而，他们没有放弃，在民航东北地区管理局和南航机务工程部的大力支持下，通过不懈努力，把难题逐个解决。

自2012年9月起，基地大修部反推翻修上项小组正式展开了准备工作。2013年7月，进行厂房改造；2014年4月，建成具有国际先进水平的标准化复合材料修理洁净间，具备了承接发动机前罩、反推、风扇罩、雷达罩、升降舵等高端复合材料超手册修理和部件翻修的硬件条件；分批次完成了人员培训和授权；9月，成立大修部复合材料修理车间。

同时，南航沈阳维修基地与TASA公司、沈阳西子公司结为合作伙伴，采用合作共赢的方式解决技术上的瓶颈问题，并于2014年7月获得局方的翻修许可，最终启动了首修工作。在整个首修过程中，南航沈阳维修基地大修部完全按照APS（生产有准备，施工有程序，工作有标准）理念的指导，按照维修方案施工，严把质量关，确保了修理部件的安全性和可靠性。在施工过程中，南航沈阳维修基地的六项创新技术还填补了基地的技术空白。

在与TASA公司签署战略合作协议时，南航沈阳维修基地总经理赵宝林说：“我们将深化与TASA和西子公司的合作，建立发动机反推修理的全能力，形成发动机前环、风扇包皮、尾锥等复合材料部件修理能力，覆盖南航主要窄体机短舱复合材料部件，提高机队运行保障能力，节约送修资金，同时拓展航空维修市场，把短舱项目做大做强，将其打造成国内知名品牌。”

据悉，南航沈阳维修基地作为南航空客A320系列飞机的主维修基地，目前正抓紧大流量气源和液压项目的升级改造，将很快形成产能，与APU（飞机辅助动力装置）、IDG（整体驱动发电机）、反推项目构成大附件修理的“五朵金花”，竞相开放，以进一步巩固其大附件修理在国内的领先地位。

六项创新填补技术空白

复合材料的反推修理技术含量高、工艺要求复杂，南航沈阳维修基地在工程实施过程中实现了六大创新。

创新一：在合作伙伴的帮助下，南航沈阳维修基地首次实现了在未借助OEM技术支持的情况下，通过自行设计修理方案，采用FAA DER进行批准的方式，完成了超手册范围修理。同时，完成了涉及碳纤维层合板结构、碳纤维铝蜂窝结构、铝蒙皮铝蜂窝消音板结构等反推主要典型结构的六项超手册范围的修理工作。

创新二：完成碳纤维蜂窝板结构反推平移门外罩在材料大面积丢失后的再造。首修的反推平移门外罩因损伤，材料缺失约0.3×1米。在修理过程中，南航沈阳维修基地引用逆向工程制作了复合材料粘接模具，并确定了原结构铺层数量及材料方向；通过制作预固化碳纤维层合板外蒙皮，阶梯式打磨粘接，分步成型固化，完成了对损伤部位的结构再造。经检验，粘接质量优良，气动外形与原结构完全一致。

创新三：大量应用逆向工程方法。为了给DER方案设计提供准确的原始数据，通过加温剥离法对损伤材料进行分析鉴定，确定了原结构铺层数量、铺层方向和纤维搭接方式等数据。为保证平移门外罩结构再造的气动外形良好，工作者设计翻制了大型双曲面平移门外罩粘接外形模具，仅模具制作一项就节省费用100余万元。

创新四：首次完成了反推前框腹板厚度达17层的碳纤维层合板结构修理。由于材料厚度大，粘接铺层数量多，导致修理难度大，操作困难，特别是粘接前的打磨、材料搭接等工艺非常复杂。首修中，工作者完成了难度极大的阶梯式打磨，确保了粘接质量，并成功应用了多次成型、分步固化、逆向建模、COMPACT（分布均压）等复合材料修理领域的先进工艺。

创新五：首次完成铝蒙皮铝蜂窝消音板结构的350°F固化金属胶接修理。铝蒙皮铝蜂窝消音板结构是反推最关键、最典型的结构。消音板结构的金属胶接工艺难度大，工艺复杂。同时，350°F固化也是复合材料修理工艺中固化温度高、操作难度大的工艺之一。在平移门内侧消音板结构修理过程中，为保持真空压力，保证修理区域350°F温度均匀，工作者采用了很多有效的方法和先进工艺，成功完成了修理，在保证粘接强度的同时，也保证了消音效果。

创新六：首次采用国际公认的ASTM标准，制作随炉样件，进行力学性能测试和分析，以验证复材修理的粘接质量。经检验，所有力学性能均达到了材料的设计指标，证明复合材料粘接质量完全合格。