浅谈航空发动机维修

(整期优先)网络出版时间:2022-06-09
/ 2

浅谈航空发动机维修

杨源

中国航发四川涡轮院

摘要:近年来,航空运输也逐渐成为我国国民经济发展的重要支柱。但我国目前航空产业还有许多不足,尤其是飞机维修问题,其中航空发动机的维修更是所有人关注的焦点。当前航空行业发展速度不断加快,有关于航空发动机的科研任务量也逐渐增加,其中航空发动机的维修技术是研究的重点内容,可以提高维修质量,保证航空发动机的稳定运行。本文主要围绕航空发动机维修质量管理技术控制要点,对航空发动机维修质量的保障措施进行研究和探讨。

关键词:航空;发动机;维修

引言

众所周知,维修一直是航空产业中一个重要组成分,尤其是航空发动机维修。航空发动机作为大型系统,不仅内部结构复杂,维修费用昂贵,维修技术也十分密集,在拆装、维护上都十分困难且需要极强的细心和极高的专业度。无论是航空发动机的装配方面还是航空发动机的维修质量方面,这些都会或多或少影响发动机的机械性能、使用寿命,这就要求我们必须高度重视航空发动机的维修问题。只有选择适合的维修方法、提高维修效率、提升维修水平,才能更好地推动我国航空发动机维修产业的发展,从而服务于我国经济。

1航空发动机维修的技术控制要点

就目前而言,航空发动机能维修过程主要包括三个部分,首先就是事前保养,事中抢修,以及事后维修。而事前保养和事中抢修、事后故障,对于航空发动机的维修质量管理而言都是十分重要的,缺一不可。而在航空发动机的维修质量管理工作过程中,也存在系统化的工作理论,在这些工作理念中包含非常多的技术应用标准,相关的维修质量管理人员在开展维修质量管理工作时,就应该针对这些工作理论采取相应的维修措施。在对航空发动机进行维修和保养的过程中,维修管理人员的维修能力,以及对于设备器材的控制能力等都是十分重要的,因此也应该严格审核维修人员,尽可能的选择工作经验较为丰富的维修工作人员,因为工作经验较为丰富的维修工作人员面对故障问题能够及时采取相应的措施,同时也应该对维修管理人员进行人员评估,以调动维修管理人员的工作积极性,同时还应该强化维修管理人员的专业能力,促使维修管理人员不断的提升自己的维修能力和质量控制能力。维修管理人员在进行维修管理的过程中,也应该配备相应的工装设备,而这些设备主要可以分为三种,那就是重点设备,一般设备和关键设备。而不同级别的维修管理工作应用的是不同的维修功能设备,为了提升维修管理工作的质量和效率,有必要引进更加先进的工装设备,从装备方面提升维修管理,保证维修管理工作的效率。同时也应该控制好物资器材,出具更加具有针对性的技术标准,加强对于技术文件的控制,在维修管理工作结束之后也应该对维修管理工作进行验收,以确保维修管理工作效果符合质量要求,如图1。

62a188ba309ac_html_1bfc505abb19f585.jpg

图1航空发动机维修现场

2航空发动机维修常见问题

2.1压气机故障问题

压气机故障主要是因为进气道吸进的外来物所产生冲击,导致叶片或其他零部件受损,或是发动机出现喘振现象,造成发动机机体出现疲劳损伤。情况严重时,会致使压气机叶片断裂,直接损坏内部转子叶片,造成发动机无法运作,若在飞行过程中出现压气机故障问题,将会造成严重的后果。

2.2燃烧室故障问题

在飞机运行过程中,发动机将长时间处在高温运作状态,燃烧室在此种情况下也很容易出现问题。因高温而导致燃烧机出现损害的情况主要有燃烧室烧穿、掉块、烧裂三种问题。燃烧室不同位置会使用不同的材质,而在燃油喷射均匀度方面也存在一些差异,这才导致燃烧室在长期工作过程中,高温对其产生的影响。另外,燃烧室燃烧后所遗留的积炭,若没有及时处理,不仅会降低燃烧效率,影响发动机运行效率,还会占据燃烧空间,直接对运行安全造成干扰,要及时进行处理,保障燃烧室稳定运行质量。

2.3涡轮故障

涡轮处在高温高压状态下工作,而高压往往也是造成零部件损伤的主要因素之一。尤其是高压涡轮导向器的叶片,其处在高压涡轮导向器最高的温度区域,很容易受到燃烧不均或喷油不均等情况的影响,其前缘烧毁以及后边缘断裂变形等问题时有发生,严重时就会发生掉块现象。通常情况下,都是在燃烧室出现掉块现象后带入涡轮转子,并将其砸伤,从而造成涡轮出现卷曲、裂纹等问题,对涡轮实际运行有着较大影响。

3航空发动机维修中应用的先进技术

3.1航空发动机分解装配和试车技术

在发动机的常规分解中,维修人员可通过一些小工具的使用有效提高发动机分解工作效率,如气动工具等等,在进行发动机特殊分解时,维修人员则可通过根据发动机的结构制定工艺方法进行工作,而当为航空发动机排除故障时,又需要维修人员最小化局部分解。航空发动机的装配技术相较于分解技术来说,专业度更强,高效率的一次性装配,即核心机的同心度装配也是与发动机维修密切相关的重要技术,需要先进的平衡工艺。试车技术也与发动机维修也紧密相连。试车技术的核心是发动机各项性能数据的采集分析计算,拥有操作及控制航空发动机试车流程的智能化HMIC人机交互界面。

3.2自动化无损检测技术

目前为止,我国已经有许多航天发动机维修企业通过了CAAC标准认可,发动机型号都得到了覆盖,但是仍有一些型号零件的维修要求极高,且维修材料必须要出自原发动机的设备制造商,不仅零件质量要保持相同,航空发动机维修企业必须征得原设备供应商的许可之后才可以进行航空发动机维修,所以说自动化无损检测技术意义重大。发动机零件的深度修理涉及多项高、精、尖工艺,需要极高的成本投入,人工试错空间小,一点的差池都会造成巨大影响,自动无损检测技术能很好地解决这一难题。以某高压涡轮静子叶片为例,其维修工艺流程包括检验、高压水喷去涂层、真空清洗、真空钎焊、叶片成形磨、喷涂以及激光打孔等五一节。自动化无损检测就可精准定位问题部位,机械自动化执行,避免人为误差且减少其他部件磨损,实时成像,避免漏检和误检的情况。

3.3焊接技术与涂层技术

焊接技术主要包括钨极惰性气体保护弧焊、等离子弧焊、电子束焊、激光焊、真空钎焊、扩散焊、惯性摩擦焊、线性摩擦焊和真空电弧焊等,通常在发动机维修过程中应用广泛,主要大量应用在机匣的修理中。涂层技术主要包括真空等离子喷涂、层流等离子喷涂、超音速等离子喷涂、电子束物理气相沉积、化学气相沉积等,对航空发动机关键零件的抗磨损、高温防护、隔热、封严以及钛合金零件的防微动磨损、阻燃等性能起着重要作用。

3.4精密加工和特种加工技术

航空发动机维修企业尽量在覆盖国内所有航空飞机的发动机零件,但仍不可避免技术限制条件限制等问题,一些航空发动机的型号干脆缺少相应的维修厂家,造成无人可修无处可修的情况,只能送往国外检修。所以发动机零件的精密加工技术和特种加工技术也是必不可少,维修企业需要购置先进的加工设备,采用先进技术去解决常规加工方法难以解决的问题,以满足发动机维修的需求,达到维修的高质量和高效率。

结束语

航空发动机作为飞机的心脏,其生产制造维修等各个方面都不容忽视,甚至可以说航空发动机的维修产业发展直接衡量着一个国家的综合工业水平。发动机维修既是技术的竞争,又是国家的竞争,在确保发动机维修质量的前提下,缩短维修周期,提高维修效率,不仅能确保我国航空运输业的稳步发展,在增加维修产业的经济效益以及社会效益的同时也能推动航空产业的进步,进而促进我国国民经济增长,提高国际影响力。

参考文献

[1]任鹏.民用航空发动机维修的项目进度管理研究[J].科技资讯,2020(09):58.

[2]曹明.民用航空发动机故障诊断与健康管理:现状、挑战与机遇-地面综合诊断、寿命管理和智能维护维修决策[J].航空学报,2019(06):44.

[3]魏驭.发动机维修业务产业发展趋势[J].互联网+健康,2021(09):241.