某型飛機(jī)雷達(dá)罩密封條更換故障的分析和排除

李婷婷 羅文兵 王峰 朱子紅 張建釗

摘要：針對(duì)某型飛機(jī)雷達(dá)罩橡膠型材密封條換新后出現(xiàn)的粘接不牢現(xiàn)象，開展雷達(dá)罩密封條更換故障原因分析，并在橡膠條粗化工藝、專用工具和硫化加壓方式改進(jìn)方面制定了相關(guān)改進(jìn)措施，為提高同類產(chǎn)品修理質(zhì)量提供了參考。

關(guān)鍵詞：雷達(dá)罩；密封條；更換；故障

Keywords：radome；sealing strip；replace；fault

0 引言

某型飛機(jī)雷達(dá)罩位于機(jī)身頭部，其結(jié)構(gòu)形式為非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的玻璃鋼錐殼，是機(jī)身結(jié)構(gòu)的一部分，用來保護(hù)內(nèi)部天線系統(tǒng)免受外界惡劣環(huán)境的侵蝕，延長(zhǎng)天線系統(tǒng)使用壽命[1]。在雷達(dá)罩與機(jī)身的對(duì)接處粘接有寬度為20mm的橡膠型材密封條，對(duì)雷達(dá)罩起到緩沖、減振、密封、防雨等作用。飛機(jī)進(jìn)廠修理過程中雷達(dá)罩橡膠型材密封條換新后常出現(xiàn)大面積開膠、剝離等粘接不牢現(xiàn)象（見圖1），返工率高，拖延了交付周期，且返工后質(zhì)量不高。若返工仍無法徹底解決粘接不牢問題，需將原密封條除去再進(jìn)行粘接，造成原材料（密封條為一次性產(chǎn)品）密封條和膠液的浪費(fèi)。

為此，開展雷達(dá)罩密封條更換故障原因分析，研究相關(guān)改進(jìn)措施，以提高修理質(zhì)量。

1 更換工藝分析

對(duì)橡膠型材粘接過程進(jìn)行梳理，如圖2所示，主要步驟為：拆除原密封條、清潔雷達(dá)罩粘接位置、對(duì)新密封條進(jìn)行處理并清潔、配置膠液、在雷達(dá)罩待粘接位置和密封條待粘接位置刷膠、將密封條粘接于雷達(dá)罩上、清理余膠、硫化。整個(gè)粘接過程工序繁瑣，影響因素較多。

通過對(duì)故障情況進(jìn)行分析，跟蹤整個(gè)操作流程，梳理出以下造成密封條剝離和開膠等粘接不牢現(xiàn)象的主要原因。

1.1 專用工具不滿足使用要求

在粘接橡膠型材后，需要將型材壓實(shí)，排除橡膠型材與雷達(dá)罩之間的氣泡，將橡膠型材壓緊于雷達(dá)罩表面。操作人員使用滾動(dòng)軸承或手工按壓來完成此步驟（見圖3），雖能將型材與雷達(dá)罩間大部分氣泡排除，但由于軸承較小，不容易施加力，并且手工按壓不均勻，導(dǎo)致有未粘實(shí)的區(qū)域存在。

1.2 橡膠條粗化工藝不合理

圖4所示成品橡膠條的表面存在一層石蠟保護(hù)膜，該保護(hù)膜可避免橡膠制品與氧、臭氧直接接觸，起到保護(hù)橡膠制品不被氧、臭氧老化的目的，延長(zhǎng)了橡膠制品的儲(chǔ)存期[2]。由于膠接前需要對(duì)膠接面進(jìn)行粗化，粗化質(zhì)量嚴(yán)重影響膠接后質(zhì)量，而工藝中未提及除蠟過程，經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，蠟的存在對(duì)后續(xù)粗化膠接有非常大的影響。其次，密封條的R角區(qū)域若未被粗化，會(huì)發(fā)生開膠現(xiàn)象。

圖5為某架飛機(jī)返工重新粘接拆下來的密封條，可見表面對(duì)膠液的附著力差。任何膠接過程中表面粗化程度對(duì)粘接質(zhì)量影響都很大，分析認(rèn)為密封條表面除蠟和粗糙不完全會(huì)造成密封條大面積開膠。

1.3 硫化加壓方式不合理

使用XY-502橡膠液將密封條粘接在雷達(dá)罩邊緣，為簡(jiǎn)化硫化過程，控制修理周期，采用室溫硫化加壓方式對(duì)橡膠液硫化，起到粘接作用。在膠液硫化過程中需對(duì)粘接部位施加壓力，壓力的施加對(duì)粘接后的質(zhì)量影響極大。實(shí)際操作過程中是用膠帶將粘接好的密封條固定進(jìn)行硫化的，膠帶的固定與操作者使用的力的大小相關(guān)，而且膠帶的粘接主要施加X軸方向的力（見圖6），無法有效施加Y軸方向力（以順航向?yàn)閄方向），Y軸方向的力卻是影響膠接質(zhì)量的主要原因。因此，需要改變硫化加壓方式。

2 改進(jìn)措施

通過以上分析發(fā)現(xiàn)，可從以下三方面進(jìn)行改進(jìn)：一是橡膠條粗化工藝，二是專用工具，三是硫化加壓方式。

2.1 專用工具改進(jìn)

將之前用于排除橡膠型材與雷達(dá)罩之間氣泡的滾動(dòng)軸承更換為專用滾輪工具，手柄的增加可較容易地對(duì)橡膠型材施加力，使用硬度適中的聚四氟乙烯棒制作搟子，兩者結(jié)合使用可以有效地將密封條與雷達(dá)罩表面間的氣泡和多余的膠液排出，如圖7所示。

2.2 橡膠條粗化工藝優(yōu)化

對(duì)粗化工藝進(jìn)行細(xì)化，增加表面除蠟工序，增加密封條R角區(qū)域的粗化，并對(duì)相應(yīng)的工具使用順序進(jìn)行規(guī)定，先使用刮刀除蠟（刮刀寬度和密封條寬度一致），用葉輪將其平面打磨粗糙，再使用砂紙對(duì)R角區(qū)域均勻粗化，如圖8所示。

2.3 硫化加壓方式優(yōu)化

為了獲得一定壓力來保證粘結(jié)質(zhì)量，采用三種方法進(jìn)行增加硫化壓力的對(duì)比試驗(yàn)，以確定優(yōu)化流程，如圖9所示。

1）方法一：密封條粘結(jié)好后，僅使用紙膠帶固定粘結(jié)在雷達(dá)罩邊緣，在粘結(jié)過程中使膠帶處于緊繃狀態(tài)。優(yōu)點(diǎn)是方法簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是操作者施加的力度存在差異，壓力不可控。

2）方法二：采用“膠帶+均壓板+夾子”方法，自制均壓條，用夾子夾緊，使膠液常溫硫化。

3）方法三：使用真空薄膜，制作真空袋，抽真空硫化。優(yōu)點(diǎn)為壓力均勻、可控，缺點(diǎn)為真空袋制作復(fù)雜，抽真空時(shí)間長(zhǎng)，用料較多。

經(jīng)過對(duì)工具、成本和設(shè)備使用方面的對(duì)比，決定采用方法二“膠帶+均壓板+夾子”作為硫化過程中施加壓力的方法，并對(duì)此方法固化，將自制工具納入工具管理。

3 效果驗(yàn)證

通過以上三方面的改進(jìn)，對(duì)更換密封條后的質(zhì)量進(jìn)行跟蹤，發(fā)現(xiàn)修理后質(zhì)量大幅提高，再未發(fā)生剝離、開膠等情況，修理周期有效縮短，成本得到控制。

參考文獻(xiàn)

[1]金志峰.天線罩電性能設(shè)計(jì)與測(cè)試及損傷研究[D].南京：南京航空航天大學(xué)，2018.

[2]吳國(guó)江.橡膠防護(hù)蠟的作用機(jī)理及影響其防護(hù)性能的因素[J].橡膠工業(yè)，1994，42（10）：625-629.

作者簡(jiǎn)介

李婷婷，工程師，主要從事飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理技術(shù)工作。

羅文兵，助理工程師，主要從事飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理技術(shù)工作。