侃侃修飞机的那些事

万磁王

　　接着说喷漆吧。雷达罩上也用腻子，嗯，专用的，波音有专门的材料标准，达标的才能用。相当于化妆品中的粉底霜吧？把表面搞得光滑一点。距离雷达罩圆锥尖顶大约 30 厘米处，有一圈宽度约为 30 厘米的黑色的防静电涂层，防雷击的，物体的尖端、突出部容易受雷击。这层防静电涂层的固化后厚度要求是 0.0008 英寸（0.02 毫米）左右。然后是覆盖整个雷达罩的两层复合材料专用，绿色的底漆。固化后一层大约 0.0003 英寸。最后是一层大约 0.001 英寸的聚氨酯表面漆。雷达罩的内表面是一层防潮的 Tedla 层。一般来说，大部分的飞机雷达罩最前段，还套了个无色透明的，防小甲壳虫的膜—3M 公司的专利，效果非常好。

雷达保护膜

　　飞机雷达罩是比较娇贵的部件。不是所有的飞机维修公司都有资格修理雷达罩。
　　汽车的发动机盖最前面的那个位置，连小石子儿都特别害怕，特别容易掉漆，不及时补漆，过不了多久就生锈。雷达罩的情况有点类似。它在飞机迎风面的最前端，别说小石子儿了，甲壳虫都能把它打得掉漆皮。
　　做雷达罩的材料是玻璃纤维蜂窝复合材料。里外两三层薄薄的玻璃纤维布，中间夹着 Nomex（芳纶）纤维纸蜂窝。Nomex 是杜邦公司的一种产品商标。

NOMEX 蜂窝结构

Nomex 蜂窝材料。图示的是柔性蜂窝，还有刚性的，飞机客舱下面的地板也是蜂窝复合材料板，所用蜂窝是刚性的

这是张碳纤维复合材料板

　　复合材料怕水，特别是蜂窝复合材料。复材表面的漆皮脱落后，水分就寻找缝隙进入蜂窝中。地面温度高，蜂窝里是水；航路上温度低，零下 50-60 度，水变成冰。水-冰相变伴随着体积增大，10% 左右。这个结冰就相当厉害了。那个力量就足以破坏周围本来完好的蜂窝材料，结果是更多的水进入，更大面积的结冰……
　　3M 公司就看到了这个市场，研制出一种简单的聚酯保护膜，保护雷达罩免于小虫、小沙粒等的破坏。向飞机公司推销，申请 FAA 批准……。不是一个简单的过程。这是我很佩服 3M 公司的一个原因，哪个角落都能看到它的产品，简单、实用、有效。飞机雷达罩保护膜现在已经非常普遍地应用了，非常管用。

万磁王

　　雷达罩保护膜的英文名称是 Radome Protective Boot。当然，也有俗名、外号。在这里我的工友们叫它“康大妈”（音译）。
　　当高速气流与飞机上的大面积大尺寸复合材料部件摩擦时，会不可避免的产生静电。最典型的例子就是雷达罩。雷达罩上的静电积累到一定程度，就必须释放掉（流向飞机的金属部分），不管是像山洪爆发一样呼啸奔腾而下；还是在某些措施控制之下，如涓涓细流，润物细无声。飞机设计师们显然希望的是后一种情况。原因是显而易见的：瞬间大静电放电，会恶劣地干扰其附近的航空电子设备。
　　设计师们的解决办法是往复合材料部件的外表面涂一薄层防静电漆。 针对不同的位置，不同的需求，不同的目的，设计出电阻率不同的漆。一般来说，漆层厚度大约是 0.025 毫米。美军标中防静电漆和导电漆的标准为：MIL-C-7439B。波音的标准是：BMS 10-21，Type I 和 Type II。

JF-17 的灰色氯丁橡胶导电漆

　　 Type I 的电阻率低于 Type II 的，是导电漆，用于雷达罩和天线以外的所有其他玻璃纤维、凯夫拉复材外表面，碳纤维复合材料用不着。简单道理，喷涂导电漆的目的就是迅速解决复材表面的静电积累，越快越好。
　　Type II 的电导率高，是防静电漆，专门用于雷达罩和天线。其静电释放必须控制在一个范围内，使其对周围航电设备产生的影响最小。
　　您可能想问，这防静电漆和导电漆到底是个什么东西呢？简单地说，确实简单，就是在环氧漆里计量加入了一些导电的碳粉。嗯，这种漆确实是黑色的。
　　导电漆的电阻率典型值是最高 50 千欧；防静电漆的典型电阻率范围是 1 到 100 兆欧。这里说一个最简单的检测方法，就是用两条长度 L 的有导电胶的薄铜条，平行贴到被测涂层表面，两铜条内侧边的距离为 0.1L，然后把万用表的两个表笔分别放到两个铜条的中间测量。
　　还是细节：必须给复合材料部件一个导电的通路，就是通过紧固螺钉和专门的导电带连接到飞机金属结构上。

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当飞机遇到雷击
　　坐飞机没遇到过，说不出来飞机在天上遭遇雷击时，机舱里的旅客是什么感觉。一般来说，雷电是进不了机舱的。
　　被雷击的飞机静静地停在机库里，机身下半部，从前登机门下面，一直到 APU（辅助动力装置，在机尾）舱，贴挂了两长溜黄色的塑料带，很是醒目。中间部位，是一系列的复合材料舱门（空调舱门，主起落架舱门）和机身机翼整流盖板，复材表面没有雷击伤痕。电从电阻率小的结构上通过了。
　　复材导电防雷击的措施大概有几种：外表面喷涂导电漆；外表面火焰喷铝膜层；内表面粘贴铝箔；连接导线到结构上，等等。
　　飞机进机库后，检验员就开始里里外外地仔细目视检查，检查到什么问题，就在那里挂/贴一个醒目的塑料条，简单写上问题，开一张非例行工作单，在塑料条上写工作单的编号，输入系统，各工种在计算机终端看到自己的工作，就安排人力开始修理。
　　从网上找到一架刚飞 3 个月的新 A320 飞机遭雷击的一组照片，与平时见到的雷击损伤外观基本一致。

　　雷电击伤的特征是比较明显的，表面漆皮击穿，蒙皮或铆钉烧灼熔化痕迹，有时很像火山口，损伤或大或小，不一而足。
　　雷击损伤处都要用高频涡流无损检测的方法检查，小的雷击点，可以钻透，打个铆钉；铆钉损伤，就要把损伤铆钉除去，打上新铆钉。雷击损伤过大，那就只能用常规的蒙皮修理方法了。

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　　说起来简单，做起来难！飞机修理工作是非常严格的，讲究一丝不苟，不折不扣地按照图纸、手册来修，不能发明创造。每一步的工作，都要有 Reference（依据）。小小的雷击，损伤不大，但花在阅读理解资料上的时间却是很长，情况复杂，条件限制多。如果理解错误，小修理就变大修理了……
　　复合材料的防雷击防静电措施，雷达罩：四周装有防雷击条，有一圈防静电漆，正中央为保证气象雷达波束的穿透率，只有底漆和面漆；发动机整流包皮，空调舱门等大件，内表面有铝箔贴面；大翼（或副翼）水平安定面（或升降舵）垂直安定面（或方向舵）最突出部位有放电刷；垂直安定面顶端的小整流罩还有其他某些部位的盖板，表面有火焰喷铝层。最表面层是玻璃纤维的，有一薄层（固化后 0.0152—0.0051mm，电阻小于300,000）导电漆。固定复合材料部件的螺钉也能起作用，把复合材料上的静电传递到主要金属结构上，大的和重要的部件和主要金属结构之间还有螺丝固定的导电条相连接。787 可能有更先进的防静电防雷击措施。
　　您看飞机蒙皮有多复杂！现在的飞机蒙皮，大多采用化学减薄技术，该厚的地方厚，该薄的地方薄，很讲究。

一般机身的蒙皮像这个图示

大翼铝上下表面的铝合金板，像这个图示中下面那个

万磁王

飞机与风切变
　　这是个与大家切身安全密切相关的问题。
　　 Mr.百度说：风切变是一种大气现象，是风速在水平和垂直方向的突然变化。风切变是导致飞行事故的大敌，特别是低空风切变。国际航空界公认低空风切变是飞机起飞和着陆阶段的一个重要危险因素，被人们称为“无形杀手”。风切变的直径是几公里到几十公里不等。
　　几次与风切变有关的飞行事故：
　　1/1982 年 7 月 9 日，泛美航空公司一架飞机在新奥尔良机场起飞时遭遇风切变，150 人死亡。
　　2/1985 年 7 月 2 日，三角航空公司一架飞机在达拉斯沃斯堡机场降落时坠毁，137 人死亡。
　　3/1994 年 7 月 2 日，US Air 一架飞机在离北卡罗来纳夏洛特机场几英里处误入暴雨云和风切变，机组想中止降落但未成功，5 名机组和 37 名旅客生还，15 名旅客死亡。
　　4/2005 年 8 月 2 日，法航 358 航班在多伦多皮尔逊国际机场降落时遭遇风切变，尾风 64 公里/小时。机组采取了正确的措施，加大油门，但这导致飞机冲出跑道，起火，飞机完全损失，机上 309 人全部奇迹般地生还，12 名机组和 297 位乘客（两位婴儿）。特别指出，这次风切变引起的事故中，飞机是庞然大鸟 A340，可见风切变对大飞机也一样是心狠手辣。

　　这是飞机降落时遭遇风切变的示意图。飞机机头所指的直线，是没有风切变时正常降落程序中的降落轨迹。1 阶段，飞机正常降落程序。2 阶段，飞机遭遇风切变的头风（Headwind，逆风），飞机动力不变，升力增加，被抬起，如果这时候减小发动机推力，飞机可能就无法恢复了。3 阶段，飞机到达风切变中心 ，垂直下降气流，飞机被气流下压。4 阶段，飞机到达风切变尾风（Tailwind，顺风）区域，即使飞机发动机推力不变，飞机所受升力也会骤然下降。有两个可能发生的结果，一个是奇迹，一个是悲剧。

　　现在绝大多数的大机场，都有能够及时探测风切变的多普勒气象雷达。就是照片上的样子，这个好像简陋了点，没有首都国际机场的气派。气象雷达使用的是微波频段，一个发射脉冲大约 0.0000016 秒，紧跟着一个 0.00019 秒的接收回波时间。 气象雷达的平均功率为 450 千瓦，想像一下，微波炉的平均功率为 1 千瓦……

万磁王

　　您也许会问，这么大的功率，难道无害吗？这么回答吧：一个小时的时间段里，气象雷达发射微波的时间总计非常的短，其余 59 分钟 53 秒是接收回波和数据处理时间。

　　客机的机载气象雷达一般使用 C 波段和 X 波段。能发现风切变的是 X 波段。X 波段的频率范围是 8 到 12GHz。C 波段是 4 到 8GHz。用光速除以频率就是波长，X波段的波长范围大约是 2.5 厘米到 3.75 厘米。这个波长范围和风切变中的雨滴直径可以比拟。而且，这个波段的雷达发射器不用做的太大，功率也不太大，正好适合装到飞机上。
　　风切变在绝大多数情况下是带水汽的。当然，干的风切变也存在。
　　这是当年 NASA 在研究风切变现象时，把一架波音 737 飞机改装成一架科研飞机。

科研飞机安装了风切变试验雷达

这是在飞机一侧装上了红外线探测器。红外线对温度变化敏感

这是机身下部安装的激光探测器。激光对风切变中的悬浮物敏感。地面车辆的运动对它有干扰，暴雨中激光探测器几乎就不起作用了

多普勒气象雷达发现风切变的原理。水滴向飞机迎面飘来，和顺着飞行方向漂走，雷达收到的回波的频率是不同的

　　美国民航管理局规定，民航客机必须安装风切变雷达。中国也一样。

万磁王

坐飞机看飞机
　　乘飞机喜欢 Window Seats 的人，可能喜欢看飞机翅膀的变化。
　　飞机起飞、降落时，速度比较低。飞机需要打开襟翼增加升力。

　　这是 B737-400 飞机主轮接地瞬间，后缘襟翼仍处于打开状态，后缘襟翼是富勒式襟翼，分前、中、后三块。飞行和地面扰流板全部打开，减速。空中需要减速时，只用飞行扰流板（就是减速板），只有落地后，地面扰流板（减速板，最靠里面的，左右各一块）才打开。大翼深色部分蒙皮，机务人员修理工作时允许踩在上面，浅灰色部分，和前面没漆的部分，有标志：禁止踩踏。黑线内黑色箭头，白色漆范围，是逃生时的路径。这白漆是特氟隆漆，混有防滑颗粒。飞机大翼下表面，没有禁止踩踏标志。允许踩踏，如果个人能力允许。

　　这个是前缘缝翼，它是与后缘襟翼配合使用的。后缘襟翼角度比较大时，就需要打开前缘缝翼增加飞机的稳定性。坐在飞机上看大翼前部，没有漆，金属色光亮的，起飞、降落阶段会伸出一些的，就是前缘缝翼。以 B737-600/700/800/900 为例，在发动机外侧。

　　这个，是前缘襟翼—Krueger Flap，克鲁格襟翼，也是增加升力装置。对 737 这样的小飞机来说，克鲁格襟翼位置在大翼前缘根部，从发动机内侧到机身处，一般是灰色漆。

　　侧视一个，下面那个弯钩，平时是收到里面的，中间那个圆弧状的，收起来的时候，是大翼前缘的下表面。
　　B747-400 飞机起飞大翼前缘的克鲁格襟翼收回全过程。

  

万磁王

飞机机翼修补绑胶带
　　网贴曝飞机机翼修补绑胶带 昆明航空称不影响安全。

　　用的是 2 英寸宽的 3M 铝胶带。注意铝胶带中间的细节。正好是襟翼蜗杆整流罩和尾椎相连的拼接处。
　　整流罩和尾椎都是复合材料部件。昆航在这里是按照波音公司的一个服务通告要求，对尾椎做一项改装工作，目的是加强这里的连接强度。可以看出来，改装基本完成，紧固件安装完毕，只剩最后一项工作没有足够的时间完成，拼接缝封严胶（完全固化）。
　　封严胶的作用正如其名，就是为了隔绝飞机部件与外部水、油、化学物质的接触，还有气动平滑作用。
　　飞机外部最长用的封严胶完全固化的时间，与周围温度与湿度关系最大。温度高湿度高，固化快。不管怎么说，都得一天左右才牢固。没有完全固化，上天就被风吹得到处都是了。
　　时间不够——应该就是贴胶带的主要原因了。这确实不涉及任何安全问题，这是绝对是安全的。贴 3M 铝胶带是一种常见的临时修理措施。在什么情况下可以使用，多少飞行小时之前必须完成永久性修理，这在飞机结构修理手册上都有明确说明。
　　退一万步说话，那个尾椎即使在飞行中脱落了，也不影响飞机安全。

万磁王

修飞机随笔
　　现在修飞机的工种，主要是机械，电子，结构，内装饰四个专业。修苏制飞机那阵儿，专业划分还要复杂些。主要说熟悉的结构。
　　七/八十年代，新疆航空公司还有撒农药的运五。机场一出来，公路两边种的是榆树和杨树。这两种树好像都很招虫子，每年夏天树林里到处都是毛毛虫，树叶子被虫咬得乱七八糟。虫灾严重的时候，大喇叭上就喊，哪天几点，飞机要来撒药了，请大家别出门……

撒农药的运五

　　连着几天，空气中弥漫着浓烈刺鼻的六六粉（?）的味道。致癌物质啊，周围的居民多倒霉！修飞机的也一样倒霉，老机务们说往飞机里装农药就是机务的工作之一。老机务们辛苦一辈子，有些就落下了病根。
　　现在的飞机，采用的材料越来越先进，对人身体的危害也越来越大。按照规定，所有化学物质的材料安全数据（MSDS），都要上网，每个人都可以随时查到。存储、使用一种化学品时必须标记品名和 MSDS 编号。
　　飞机用的液压油，有很强的腐蚀。
　　常用的溶剂，MEK，Acetone 毒性都很大，Isopropyl 稍好，但比前两种清洁效果差。在国内还常见使用 70 号汽油，也不是什么好东西，渗入皮肤就把皮下脂肪溶解了。有些工人嫌麻烦不爱用手套，久而久之，
　　九阴白骨爪！
　　飞机客舱里的空气供应，一部分来自发动机，一部分循环使用。传输空气的管道，总管在客舱顶部，然后有很多分管通到下面。
　　空气总管很轻，修理的时候用的一种树脂，三种组分，比例和混合顺序非常重要，否则会引起爆炸（不是炸药那种爆炸威力）。最让人害怕的是，三种组分之一，是 MEKP，传说眼睛沾上一点，立刻就盲。还好没有见过实例。大家配这种树脂时，都带着全脸防护面具。
　　曾经带着这类面具与这种树脂奋战 8 小时，虽然中间有休息和午饭时间，但下班后感觉真是很不好，憋了一天啊！
　　 Basically，树脂都不是什么好东西。有一次修客舱地板。最后一道工序，是用一种防水的树脂（Epibond 156A/B），在已经用玻璃纤维修理好的表面，涂上薄薄的一层防水层。
　　A 组分比较粘稠，B 组分看着像水一样。在电子秤上称好后，左手拿着盛有树脂和固化剂的纸杯，右手拿着医生压病人舌头的木片，开始搅拌。刚搅没几下，一滴固化剂溅到右眼。当时就感觉右眼被什么东西重重一击。真不巧，忙来忙去忘了带防护眼镜。
　　赶紧走到专门洗眼的地方，冲了一会儿，然后找 First Aid，又去诊所检查。万幸，没有损伤，视力也没有下降。
　　结构修理工作最多的地方，就是飞机结构最容易腐蚀的地方，厨房卫生间地板下面，货舱地板下面。那是真脏，罄竹难书啊！

万磁王

问与答
1、客机舷窗是几层玻璃？好像最里面一层上有一个小小的眼，是干吗的？
　　客机舷窗两层，外面一层厚而强壮，安装在蒙皮上，是密封的。里面那层薄，安装在客舱内装饰侧壁板上，一拳头就能打掉。不要试验！有小孔，是平衡舱内气压的。飞机在地面时舱内 1 个大气压，巡航时的气压相当于 2,400 米海拔高度的气压。爬升下降时气压不断变化，所以需要通气孔。
2、喷气式客机在地上滑行时，能不能倒车？
　　不能。飞机发动机有反推装置，但绝不是用来到车的，那太奢侈，也不安全。地面倒车一定是飞机拖车引导进行的。以下是飞机拖车的长相，拖车都是用非常厚的钢板做成的，体积小，重量大，马力足，可控性好。
　　拖车驾驶员一定是经过培训的，经验丰富的机械员。操作全程必须在飞机左、右、后三方都有人监视。

3、有一次坐了一架很旧的 757，居然发现发动机上有个凹坑，这安全吗？
　　飞机起飞以前，要由机务人员按照航前工作单一项一项地对飞机作维护检查，然后由具有整机放行权的机械员签字放行。这还不算，飞行员做飞行准备时，也要绕飞机一周，再次确认飞机状况良好。机长有权根据他的个人判断拒绝飞行。
　　所以，只要机长不看那个坑，说明那个坑不重要。
4、客机降落时，一般到什么高度就放起落架？飞行员会不会忘了放起落架？
　　降落属于弱动力飞行，放下起落架后对速度姿态影响较大，所以一般在进场下滑的初始阶段就放下起落架，高度 1,500~1,800 英尺左右，距离 4~5 英里处。会，不过现在飞机上多装有语音提醒。
　　飞行员比乘客还怕死，所以不会忘记放起落架。飞机制造商也丢不起那人，该放起落架时驾驶舱里有语音提示。有听不懂语音提示的。即使这样还有情况发生。多年前某航空公司一架麦道飞机飞乌鲁木齐，起飞前把乌鲁木齐机场海拔高度设置错了，结果降落到了离机场之前 10 公里左右的麦田里。语音提示“Pull up! Pull up!”，但机组没听懂。
5、起飞后和降落前有时听到某种传动系统吱吱的响，然后有时机身都会抖一下，就是在收放起落架吗？
　　您能听到的吱吱响，一般是收放起落架和收放襟翼（一种起飞降落时增加升力的装置）时发出的声响。机身抖一下应该是收放起落架。
6、机翼下面吊着的菱形的东西是什么？我不是指发动机。

　　您说的是不是这个？如果是，这是襟翼滑轨整流罩。
7、原来的经济舱座舱就紧急出口那个位置最舒服，现在好多新型号，尤其是空客的，紧急出口位置都没有空出半排距离了，唉。这又是为什么？
　　乘客座椅安装距离是可以调节的。飞机制造厂提供建议，航空公司还可以根据自己的情况调节座椅间距，多个座椅多张票。间距变化后要重新计算飞机重心，这很关键。紧急出口位置应该开敞一写的，这影响应急撤离时全体旅客安全离开飞机的时间。一秒钟都是关键的。