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摘要：空客320系列飞机率先使用碳刹车起落架系统，使其轮毂刹车使用周期大大增加。因轮毂在飞机每次起落循环中都会受到较大的冲击力和制动力，服役环境相当恶劣，故较易产生损伤。本文对近年空客320飞机主轮毂修理中无损检测发现的问题予以分析，总结了主轮毂常见缺陷和裂纹等损伤的产生原因和无损检测经验。
关键词：A320飞机；主轮毂；裂纹；无损检测
Keywords：A320 aircraft；main hub；crack；NDT
0 引言
A320系列飞机是空客公司研制生产的单通道双发中短程150座级客机，是第一款使用数字电传操纵飞控系统的商用飞机，提高了客舱适应性和舒适性。A320系列飞机率先使用碳刹车起落架系统，使其轮毂刹车使用周期大大增加。
到目前为止，国内各航空公司运营的一部分A320系列飞机已服役10年左右，相应存在一批相同使用时间的轮毂。轮毂作为起落架系统的一部分，是飞机三大系统中的重要部分，关乎飞机飞行安全，在每次起落循环中受到较大的冲击力和制动力，服役环境相当恶劣，较易产生损伤。因此，在每次检查中都应对轮毂进行最细致的检查，确保其不会出现超出手册标准的缺陷。
1 部件维修手册NDT检查区域
轮毂作为航材周转件，在胎皮磨损到一定程度后需要换胎检查，一般5～7次换胎检查后要進行大修检测。换胎检查仅需要检查轮毂轮胎座与轮毂外侧壁区域，如图1所示。大修检查需要对内外半轮进行渗透检查以及使用磁粉方法检测连接螺栓、驱动块等配件。
2 案例分析
部件维修手册规定扫查区域仅为胎皮座位置（Do an eddy current inspection of each bead seat），未将密封圈槽纳入扫查范围。深航根据经验，要求工作者对封圈槽区域加以扫查，以下几个案例验证了扩大扫查范围的必要性。
1）案例一
2017年11月24日，主轮毂（SN：外37196/内37217）执行换胎皮涡流检查时发现封圈处有多处裂纹信号。选择的涡流仪器为MIZ-21B，探头为MMP455-50FX，频率选择310kHz，此探头直径满足封圈槽底扫查要求。扫查图如图2所示。
该轮毂相关信息：自2007年8月1日从原装飞机上拆下修理至发现缺陷止起落循环数为11899，第4次大修时间为2016年8月9日，至发现缺陷止历经4次换胎检查修理。
渗透检测所用渗透材料为：渗透剂ARDROX 9814、乳化剂ARDROX 9881、显像剂ARDROX 9D1B。首次按照渗透检测程序实施渗透检测，轮毂渗透探伤线上的预清洗采用高压水枪冲洗，辅以清洗剂ARDROX 9PR5擦拭，显示结果仅出现一条由腐蚀坑引起的裂纹，长度7mm，如图3中a）所示。工作人员怀疑缺陷开口被封堵，第二次在预清洗步骤放入超声波清洗机清洗半小时，清洗后又多显示出两条裂纹，一条裂纹清晰显示，长度为5mm；一条裂纹模糊显示，长度为4mm。渗透显示结果如图3b）、c）所示。
2）案例二
2017年5月23日进行换胎检查时，轮毂（SN：外36579/内36646）在封圈槽区域发现有涡流显示，如图4所示，目视检测该区域发现漆层有鼓包、开裂痕迹，接触后漆层有脱落。经过涡流检查确认疑似裂纹，涡流检查信号如图5所示。查询轮毂的信息：飞行起落循环数为10682，2016年8月12日大修后第三次换胎检查时发现裂纹信号。
褪去漆层后，使用渗透方法进行验证，使用水洗型渗透系统（渗透剂ARDROX9705、显像剂ARDROX9D4A）检验效果不理想。后续使用后乳化渗透系统（渗透剂ARDROX 9814、乳化剂ARDROX 9881、显像剂ARDROX 9D1B），出现微弱的渗透显示，如图6所示。
3）案例三
2017年3月24日，轮毂（SN：外43242/内43832）内半轮执行大修检测时附加涡流检查发现驱动块（Drive Block）处有裂纹显示，如图7所示。后续使用喷灌装后乳化型渗透检测系统反复验证，发现裂纹显示，但显示长度小于涡流显示长度，如图8所示。驱动块作为轮毂与刹车动盘的作用面，在每次飞机刹车尤其是着陆刹车时都承载着极大的剪切力矩，同时由于刹车片的摩擦生热，还要经历瞬时的热冲击力等复杂环境。在轮毂装备时，为防止零件咬合，该处需要涂抹矢量防咬剂，经分析裂纹端处很可能渗透了经高温和剪切力作用的防咬剂，故渗透检测时检测出的显示长度明显小于涡流显示长度。
3 总结
轮毂换胎皮检查时手册规定区域仅为轮胎座区域，此处R角区域在设计之初已经进行了加强，裂纹产生的可能性已有所降低，但实际检测中封圈槽区域却常常发现裂纹。为了保证更好的安全性，建议将检查范围扩大至封圈槽区域。尤其是对使用年限较长的轮毂而言，其螺栓孔正上方的封圈槽底区域一方面受力（热力、冲击力等）复杂，另一方面封圈槽处在轮毂外侧面与连接螺栓结合面构成的直角边上，加之为密封圈装配留出空间而去除的部分会削弱应有的强度，这些因素都会使封圈槽出现不易发现的裂纹。一旦裂纹扩展，会产生漏气甚至更严重的不安全事件。
轮毂大修方面，在进行渗透检测时应注意吹砂褪漆后、渗透前的清洗步骤，防止因污物未清洗干净而阻碍渗透剂进入缺陷。因轮毂自身的几何特征，一些部位仅用高压水冲洗很难达到要求，建议必要时使用超声波清洗机配合清洗。日常工作中在进行渗透工作前应做好渗透检测系统的质量控制工作，严防检测灵敏度低于标准。同时，虽然渗透检测具有全面检查的优势，但不能忽视涡流检查，应根据手册扩大扫查范围尤其是受力重点区域，如驱动键、轮胎座、封圈槽、螺栓孔和通风孔等区域。
参考文献
[1] SAFRAN. COMPONENT MAINTENANCE MANUAL32-47-46R11 [Z]. 2019.
[2] SAFRAN. STANDARD PRACTICES MANUAL 32-09-01 R27 [Z]. 2015.
作者简介
尚泽强，工程师，主要从事民航无损检测工作。
关键词：A320飞机；主轮毂；裂纹；无损检测
Keywords：A320 aircraft；main hub；crack；NDT
0 引言
A320系列飞机是空客公司研制生产的单通道双发中短程150座级客机，是第一款使用数字电传操纵飞控系统的商用飞机，提高了客舱适应性和舒适性。A320系列飞机率先使用碳刹车起落架系统，使其轮毂刹车使用周期大大增加。
到目前为止，国内各航空公司运营的一部分A320系列飞机已服役10年左右，相应存在一批相同使用时间的轮毂。轮毂作为起落架系统的一部分，是飞机三大系统中的重要部分，关乎飞机飞行安全，在每次起落循环中受到较大的冲击力和制动力，服役环境相当恶劣，较易产生损伤。因此，在每次检查中都应对轮毂进行最细致的检查，确保其不会出现超出手册标准的缺陷。
1 部件维修手册NDT检查区域
轮毂作为航材周转件，在胎皮磨损到一定程度后需要换胎检查，一般5～7次换胎检查后要進行大修检测。换胎检查仅需要检查轮毂轮胎座与轮毂外侧壁区域，如图1所示。大修检查需要对内外半轮进行渗透检查以及使用磁粉方法检测连接螺栓、驱动块等配件。
2 案例分析
部件维修手册规定扫查区域仅为胎皮座位置（Do an eddy current inspection of each bead seat），未将密封圈槽纳入扫查范围。深航根据经验，要求工作者对封圈槽区域加以扫查，以下几个案例验证了扩大扫查范围的必要性。
1）案例一
2017年11月24日，主轮毂（SN：外37196/内37217）执行换胎皮涡流检查时发现封圈处有多处裂纹信号。选择的涡流仪器为MIZ-21B，探头为MMP455-50FX，频率选择310kHz，此探头直径满足封圈槽底扫查要求。扫查图如图2所示。
该轮毂相关信息：自2007年8月1日从原装飞机上拆下修理至发现缺陷止起落循环数为11899，第4次大修时间为2016年8月9日，至发现缺陷止历经4次换胎检查修理。
渗透检测所用渗透材料为：渗透剂ARDROX 9814、乳化剂ARDROX 9881、显像剂ARDROX 9D1B。首次按照渗透检测程序实施渗透检测，轮毂渗透探伤线上的预清洗采用高压水枪冲洗，辅以清洗剂ARDROX 9PR5擦拭，显示结果仅出现一条由腐蚀坑引起的裂纹，长度7mm，如图3中a）所示。工作人员怀疑缺陷开口被封堵，第二次在预清洗步骤放入超声波清洗机清洗半小时，清洗后又多显示出两条裂纹，一条裂纹清晰显示，长度为5mm；一条裂纹模糊显示，长度为4mm。渗透显示结果如图3b）、c）所示。
2）案例二
2017年5月23日进行换胎检查时，轮毂（SN：外36579/内36646）在封圈槽区域发现有涡流显示，如图4所示，目视检测该区域发现漆层有鼓包、开裂痕迹，接触后漆层有脱落。经过涡流检查确认疑似裂纹，涡流检查信号如图5所示。查询轮毂的信息：飞行起落循环数为10682，2016年8月12日大修后第三次换胎检查时发现裂纹信号。
褪去漆层后，使用渗透方法进行验证，使用水洗型渗透系统（渗透剂ARDROX9705、显像剂ARDROX9D4A）检验效果不理想。后续使用后乳化渗透系统（渗透剂ARDROX 9814、乳化剂ARDROX 9881、显像剂ARDROX 9D1B），出现微弱的渗透显示，如图6所示。
3）案例三
2017年3月24日，轮毂（SN：外43242/内43832）内半轮执行大修检测时附加涡流检查发现驱动块（Drive Block）处有裂纹显示，如图7所示。后续使用喷灌装后乳化型渗透检测系统反复验证，发现裂纹显示，但显示长度小于涡流显示长度，如图8所示。驱动块作为轮毂与刹车动盘的作用面，在每次飞机刹车尤其是着陆刹车时都承载着极大的剪切力矩，同时由于刹车片的摩擦生热，还要经历瞬时的热冲击力等复杂环境。在轮毂装备时，为防止零件咬合，该处需要涂抹矢量防咬剂，经分析裂纹端处很可能渗透了经高温和剪切力作用的防咬剂，故渗透检测时检测出的显示长度明显小于涡流显示长度。
3 总结
轮毂换胎皮检查时手册规定区域仅为轮胎座区域，此处R角区域在设计之初已经进行了加强，裂纹产生的可能性已有所降低，但实际检测中封圈槽区域却常常发现裂纹。为了保证更好的安全性，建议将检查范围扩大至封圈槽区域。尤其是对使用年限较长的轮毂而言，其螺栓孔正上方的封圈槽底区域一方面受力（热力、冲击力等）复杂，另一方面封圈槽处在轮毂外侧面与连接螺栓结合面构成的直角边上，加之为密封圈装配留出空间而去除的部分会削弱应有的强度，这些因素都会使封圈槽出现不易发现的裂纹。一旦裂纹扩展，会产生漏气甚至更严重的不安全事件。
轮毂大修方面，在进行渗透检测时应注意吹砂褪漆后、渗透前的清洗步骤，防止因污物未清洗干净而阻碍渗透剂进入缺陷。因轮毂自身的几何特征，一些部位仅用高压水冲洗很难达到要求，建议必要时使用超声波清洗机配合清洗。日常工作中在进行渗透工作前应做好渗透检测系统的质量控制工作，严防检测灵敏度低于标准。同时，虽然渗透检测具有全面检查的优势，但不能忽视涡流检查，应根据手册扩大扫查范围尤其是受力重点区域，如驱动键、轮胎座、封圈槽、螺栓孔和通风孔等区域。
参考文献
[1] SAFRAN. COMPONENT MAINTENANCE MANUAL32-47-46R11 [Z]. 2019.
[2] SAFRAN. STANDARD PRACTICES MANUAL 32-09-01 R27 [Z]. 2015.
作者简介
尚泽强，工程师，主要从事民航无损检测工作。