飛機(jī)壽命末期處理技術(shù)研究

許科龍

摘 要：現(xiàn)在世界上正在飛行的商用飛機(jī)約為2萬架，預(yù)計(jì)在2021年之前全世界將有9 300架商用飛機(jī)達(dá)到退役年限。如果對(duì)這些處于壽命末期的飛機(jī)處理不當(dāng)，不僅影響到飛機(jī)所有人的經(jīng)濟(jì)利益，對(duì)環(huán)境保護(hù)方面也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重危害。該文對(duì)飛機(jī)壽命末期處理技術(shù)進(jìn)行研究，根據(jù)處理方法和處理過程的差異，給出了整機(jī)處理和部件處理的一般方法，并對(duì)飛機(jī)壽命末期處理過程中可能遇到的問題進(jìn)行了探討，提供了一些解決措施。通過該文的研究，為我國(guó)的航空行業(yè)開展飛機(jī)壽命末期處理技術(shù)工作提供支持，具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：飛機(jī) 壽命末期 回收 重復(fù)利用

中圖分類號(hào)：V21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）12（b）-0119-02

現(xiàn)在世界上正在飛行的商用飛機(jī)約為2萬架，預(yù)計(jì)在2021年之前全世界將有9 300架商用飛機(jī)達(dá)到退役年限[1]。飛機(jī)壽命末期的妥善處理不僅與飛機(jī)持有人的經(jīng)濟(jì)利益息息相關(guān)，對(duì)環(huán)境保護(hù)也有著重要的影響。如何對(duì)處于壽命末期的飛機(jī)合理利用，進(jìn)行適當(dāng)處理，是整個(gè)航空行業(yè)面臨的一個(gè)難題。文章對(duì)飛機(jī)壽命末期處理技術(shù)開展了研究，可以作為航空行業(yè)開展此類工作的參考，推動(dòng)航空環(huán)境保護(hù)計(jì)劃的開展。

1 概述

對(duì)于處于壽命末期的飛機(jī)，通常有兩類處理方法，分別是整機(jī)級(jí)處理和部件級(jí)處理。

整機(jī)級(jí)處理適用于那些具有一定紀(jì)念意義或保管狀態(tài)較好的飛機(jī)，該類處理保持飛機(jī)的相對(duì)完整性。主要包含以下方式。

（1）贈(zèng)送給博物館、公益機(jī)構(gòu)作為展覽展示使用。

（2）贈(zèng)送給安全部門作為反恐、防火演習(xí)使用。

（3）改造成主題樂園、餐廳、旅館等游樂設(shè)施。

（4）進(jìn)入民航相關(guān)單位如航空院校或維修單位做教學(xué)培訓(xùn)使用。

部件級(jí)處理則是將飛機(jī)進(jìn)行分解，根據(jù)分解程度以及分解產(chǎn)物去向，主要有以下幾種方式：（1）成為二手航材重新投入使用。（2）作為航空愛好者的收藏品。（3）材料回收。（4）垃圾填埋。

2 部件級(jí)處理存在的技術(shù)難點(diǎn)和應(yīng)對(duì)措施

2.1 二手航材

由于在飛機(jī)設(shè)計(jì)過程中，較好地進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，零部件的通用性較強(qiáng)，同時(shí)零部件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)非常高，質(zhì)量非常穩(wěn)定，即使整機(jī)到達(dá)壽命末期，很多零部件仍具備使用能力，存在重復(fù)利用的可能。運(yùn)行狀況良好的發(fā)動(dòng)機(jī)、航空電子設(shè)備和各種各樣的機(jī)電設(shè)備，都可以在經(jīng)過翻新并重新獲取適航認(rèn)證后投入二手航材市場(chǎng)[2]。對(duì)那些可能再利用的零部件嚴(yán)格按照適航要求進(jìn)行回收，建立了適當(dāng)表達(dá)部件過去歷史環(huán)境的細(xì)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)，使每個(gè)再利用的零部件都具有可追溯性。這一行為也拓展了現(xiàn)有飛機(jī)零部件市場(chǎng)的業(yè)務(wù)，推動(dòng)以一種安全的、環(huán)境可信賴的、節(jié)約成本的方式來修復(fù)飛機(jī)。

為避免由于監(jiān)管措施不力，而導(dǎo)致大量未經(jīng)檢測(cè)的二手航空零部件流入市場(chǎng)，給航空安全帶來隱患，對(duì)于所有重復(fù)利用的的二手零部件必須進(jìn)行嚴(yán)格的評(píng)估程序。評(píng)估程序的一個(gè)重要部分是文件審查，良好的服務(wù)記錄將提高零部件的品質(zhì)保障。同時(shí)，這些零部件必須經(jīng)過相應(yīng)的翻修和檢測(cè)，保證其功能性能正常，并送往那些獲得民航規(guī)章145部認(rèn)證的機(jī)構(gòu)進(jìn)行適航認(rèn)證。通過這一系列措施，來確保不讓那些已經(jīng)達(dá)到使用壽命的零件回到市場(chǎng)。

在進(jìn)行這項(xiàng)工作時(shí)，還必須考慮立法的臨近。目前還沒有針對(duì)航空業(yè)的明確法規(guī)，但在其他一些領(lǐng)域，如汽車和家用電器等，制定了嚴(yán)格的有關(guān)產(chǎn)品壽命周期的規(guī)章條例[3]。

2.2 收藏品

從飛機(jī)上拆卸下來的零部件有些會(huì)流出航空領(lǐng)域，成為一些航空愛好者的收藏。很多機(jī)構(gòu)或私人收藏家，都對(duì)飛機(jī)上的某些設(shè)備有濃厚的興趣。小到一個(gè)氣壓高度表，大到旅客座椅，都有收藏家購買。出于安全的考慮，這些進(jìn)入民間流通的零部件通常需要進(jìn)行一定的無害化處理。對(duì)于這些零部件，由于不再承擔(dān)其原先設(shè)計(jì)的使命，對(duì)其功能和性能的要求也大大降低，很多僅需要對(duì)外觀進(jìn)行翻新處理即可。

2.3 材料回收

在拆卸了那些價(jià)值較高的零部件后，飛機(jī)上仍有大量的金屬材料可以回收，包括大量的高性能鋼材、鋁合金和鈦合金。金屬材料的回收都比較成熟，再次加工利用也很容易。金屬將按照軟硬程度進(jìn)行區(qū)分，切成碎片后分類，鋼、鋁合金、鈦、貴重金屬等將分別進(jìn)行再加工。一些在航空行業(yè)廣泛使用的稀有金屬，在地球上的儲(chǔ)量是有限的，開采成本也很大?；厥赵倮貌粌H改善了環(huán)境，使材料獲得了重復(fù)利用，也為客戶節(jié)約了資金。

隨著復(fù)合材料在飛機(jī)制造中應(yīng)用比例的增大，最新的飛機(jī)上復(fù)合材料的使用已達(dá)到50%，對(duì)復(fù)合材料的回收成為整個(gè)行業(yè)面臨的重要問題。復(fù)合材料的回收首先要利用機(jī)械流程將復(fù)合材料與其他材料進(jìn)行分離；其次，使用回收流程將能夠再次作為原料利用的纖維回收。目前，復(fù)合材料的回收方法主要有3種：物理回收、化學(xué)回收和能量回收[4]。對(duì)于在航空行業(yè)廣泛使用的碳纖維，主要是采用化學(xué)回收方法。未來仍需要投入大量人力物力加以研究，主要關(guān)注以下方面：研究復(fù)合材料處理新技術(shù)；開發(fā)可再生、可降解、可循環(huán)使用的新材料。

2.4 垃圾填埋

雖然新技術(shù)正使得越來越多的材料被回收，但由于目前的技術(shù)限制，許多材料仍然不適合回收或者處理后基本失去再利用價(jià)值。對(duì)于這些材料，只能作為垃圾進(jìn)行填埋處理，直到新技術(shù)可能取得突破的時(shí)候。填埋需要選擇一塊氣候干燥的地區(qū)，建立填埋基地。對(duì)需要填埋的垃圾集中處理，減少對(duì)土地的需求，同時(shí)也應(yīng)考慮避免環(huán)境污染。

3 結(jié)語

國(guó)際上的主流飛機(jī)制造商已意識(shí)到了在飛機(jī)壽命末期處理存在的問題。波音發(fā)起并組建了行業(yè)聯(lián)合工作組——飛機(jī)回收協(xié)會(huì)（AFRA），促進(jìn)航空材料的回收和安全環(huán)保的再利用。AFRA制定了最佳管理典范（BMP）指南，圍繞飛機(jī)拆解的最佳典范和最低性能標(biāo)準(zhǔn)，匯集了到目前為止的回收經(jīng)驗(yàn)。AFRA的宗旨是建立一個(gè)全球的聯(lián)合體，采用最精確、最環(huán)保的方式拆解已到壽命的飛機(jī)。空客公司推出了飛機(jī)使用壽命終結(jié)高級(jí)管理流程（PAMELA）項(xiàng)目，以安全和環(huán)保的方式對(duì)飛機(jī)進(jìn)行退役、拆除和循環(huán)利用。在PAMELA項(xiàng)目的第二階段TARMAC-AEROSAVE，信息反饋將幫助空客公司更好地解決飛機(jī)退役的問題并進(jìn)一步改進(jìn)飛機(jī)拆解技術(shù)[5]。實(shí)現(xiàn)飛機(jī)回收的總體目標(biāo)是減少退役飛機(jī)對(duì)環(huán)境的影響。通過上述行動(dòng)，可以使生產(chǎn)的飛機(jī)價(jià)值最大化，幫助客戶解決后顧之憂，從而吸引更多客戶。

作為世界上前景最大的航空市場(chǎng)之一，中國(guó)在這一方面尚未開展系統(tǒng)化的研究。文章對(duì)處于壽命末期的飛機(jī)，給出了推薦的處理方法，并對(duì)其中的難點(diǎn)和應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了分析。對(duì)于我國(guó)的航空行業(yè)開展此類工作具有一定的參考意義。

參考文獻(xiàn)

[1]Lee Ann Tegtmeier，成磊.未來十年航空維修市場(chǎng)預(yù)測(cè)[J].航空維修與工程，2011（3）：26-28.

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[3]國(guó)務(wù)院（國(guó)務(wù)院令第307號(hào)）報(bào)廢汽車回收管理方法[R].2001.

[4]張東致，萬怡灶，羅紅林，等.碳纖維復(fù)合材料的回收與再利用現(xiàn)狀[J].中國(guó)塑料，2013，27（2）：1-6.

[5]張雋.飛機(jī)的回收與循環(huán)再利用[J].航空科學(xué)技術(shù)，2011（3）：17-19.