民用飛機發(fā)動機吊具設(shè)計和驗證技術(shù)探討

董文武

摘 要：飛機是現(xiàn)在人們慣常使用的交通工具之一，自飛機發(fā)明以來，各種航空事故也偶有發(fā)生，由于飛機特殊的性能，其維修維護工作的安全性也格外重要。本文參照《民用航空維修吊具負載實驗技術(shù)規(guī)范》，對民用飛機的發(fā)動機吊具進行合理設(shè)計和有效驗證。

關(guān)鍵詞：民用飛機 發(fā)動機吊具 設(shè)計和驗證技術(shù)

航空吊具是民用航空領(lǐng)域中飛機和發(fā)動機組裝拆卸的專業(yè)設(shè)備，是民用飛機及發(fā)動機相關(guān)部件維修中的起吊轉(zhuǎn)接裝置，主要包括了民用航空器機動力裝置維修用梯架和自起吊裝置、吊環(huán)吊索等專用工裝吊具等，是飛機和發(fā)動機維修維護中應(yīng)用非常廣泛的一種工具。由于社會發(fā)展、科技進步和國民經(jīng)濟水平的提升，國內(nèi)的民航事業(yè)快速發(fā)展，各民用機隊規(guī)模也不斷擴大，各航空公司對于發(fā)動機吊具的需求也不斷增加。因為從國外進口相關(guān)吊具的成本不斷上升，因此飛機制造商在機體本身設(shè)計發(fā)動機吊具成為市場競爭的核心技術(shù)。[1]

一、發(fā)動機吊具的安全重要性

飛機和發(fā)動機的重要部件的拆裝、維護、維修都需要通過專用吊具和相關(guān)設(shè)備來完成，它的使用不僅關(guān)系到飛機和發(fā)動機的安裝維修質(zhì)量，還直接關(guān)系到相關(guān)工作人員的人身安全，因此發(fā)動機吊具的安全性和合理性至關(guān)重要。由于飛機和發(fā)動機部件較多，其種類、幸好也各不相同，因此就需要不同的發(fā)動機吊具，所以合理的設(shè)計和嚴格的驗證技術(shù)是發(fā)動機吊具安裝配備的必要條件。

二、發(fā)動機吊具的設(shè)計技術(shù)

1.發(fā)動機吊具的組成

一般來說飛機發(fā)動機吊具即需要用于飛機吊掛和連接發(fā)動機托架，還需要滿足發(fā)動機的吊裝和拆卸要求，因此發(fā)動機吊具需要具備載荷測量和升降機構(gòu)，主要包含以下各個重要組件：

吊梁：包括一組前梁、兩組后梁和兩組側(cè)梁，是起吊機航空器大型部件、發(fā)動機合格輔助動機裝置時，用于連接起重機的專用吊具。前梁安裝于吊掛的前安裝節(jié)，后梁安裝于吊掛的兩側(cè)壁板上，側(cè)梁則用于連接前梁和后梁。

吊具葫蘆：一共四組，包含鏈條，主要用于連接后梁和側(cè)梁，便于升降機的安裝使用。

吊索：主要用于連接各個部件，吊索一般是鋼絲繩、鋼鏈和合成纖維吊帶，而吊帶又分為單吊帶和環(huán)形吊帶。

測力計：共四組，主要是用來監(jiān)控發(fā)動機吊具工作工程中每個吊點的拉力。

2.發(fā)動機吊具的設(shè)計

發(fā)動機吊具在設(shè)計之初就必須要考慮好接口穩(wěn)定性和整體結(jié)構(gòu)強度的問題。預(yù)先測量好發(fā)動機吊具的安裝尺寸、安裝位置、接口尺寸和安裝方式等等，然后進行實際連接保證吊發(fā)中的傳力路徑和實際發(fā)動機的安裝狀態(tài)相同，在設(shè)計時一定要注意吊具與吊掛連接的穩(wěn)定性，且接口的尺寸一定要與吊具需求匹配，避免產(chǎn)生磨損。同時要充分考慮吊具的負載強度，在設(shè)計時，要充分考慮發(fā)動機本體、升降機及安裝人員等相關(guān)負重數(shù)據(jù)，負載至少應(yīng)考慮兩倍以上的安全系數(shù)，且盡量減少吊具上的連接點。

3.發(fā)動機吊具的檢裝

發(fā)動機吊具在設(shè)計師必須要考慮到后續(xù)的維護檢裝等問題，在加強吊具強度結(jié)構(gòu)的同時盡量減少附件負重，同時盡可能將附件連接銷掛接在吊具上，便于使用避免丟失?？紤]到實際安裝，發(fā)動機吊具設(shè)計中必須要裝備相關(guān)的安裝維修工具，在模擬實驗中一定要盡可能真實全面地還原發(fā)動機安裝維修場景，保證試驗中型架的穩(wěn)定性和安全性。[2]

三、發(fā)動機吊具的驗證技術(shù)

1.多方檢測

發(fā)動機吊具檢驗中一定要從多方面進行檢驗，最主要的是三個方面，及實施方、工裝設(shè)備及檢測方案等。實施方就是指發(fā)動機吊具的檢測單位，一定要注意檢測單位是否具備滿足要求的檢測資格，其檢測的有效性、檢測時間和檢測時對于發(fā)動機吊具的損傷程度都需要進行嚴格的考察和把關(guān)，一定要以最后出具的檢測報告為準。

其次是在檢測時一定要設(shè)計檢驗工裝和相關(guān)設(shè)備，一定要真實、具體地環(huán)氧飛機發(fā)動機的實際工作場景，所有的負載、傳力和相關(guān)的問題困難等等都要真實地還原。最后是需要考察驗證其檢測方案的有效性和完善性，一定要保證檢測過程能夠全面、正確、具體地對吊具的各種功能和安全性進行綜合檢測，方案中必須要考慮到安裝、拆卸、維修和各種突發(fā)狀況的功能及實用性檢測。

2.深入檢驗

發(fā)動機吊具的檢驗必須要足夠深入，不能只關(guān)注表面的負載、使用效果之類的問題，因此其檢驗內(nèi)容一定要包括以下幾個方面：吊具的完整性，不僅僅是零部件和吊具結(jié)構(gòu)的完整性，還包括安裝說明、相關(guān)標識、使用手冊、維修方案是否清晰完整，其零部件是否有損傷、變形、松動，包裝是否殘缺、破損等等；檢測時長按照要求至少3分鐘，且過程中必須要逐漸增加負重至額定標準，而出廠檢測的額定負重需為實際載荷的1.5倍；使用后檢查是需要檢測人員在進發(fā)動機吊具使用檢測之后，通過目測等形式檢查吊具是否出現(xiàn)零部件磨損嚴重、掉落、損傷或者變形、斷裂等情況。在檢測中遇到突發(fā)狀況一定要及時停止檢測工作。

3.定期檢查

發(fā)動機吊具不是安裝前檢測完畢之后就可以一直使用，也不是遇到問題了再進行檢查，一般來說，吊具都具有一定的檢查周期。通常情況下，相關(guān)單位要求發(fā)動機吊具至少每年要檢查一次，而一般情況下，發(fā)動機吊具在使用8次后就必須要進行一次全面檢測。因為發(fā)動機吊具對于航空安全和使用人員安全有著非常重要的意義，所以相關(guān)管理人員一定要重視發(fā)動機吊具的檢測工作，靈活安排檢測時間，保證發(fā)動機吊具的穩(wěn)定性和安全性。

四、結(jié)論

飛機發(fā)動機吊具是飛機發(fā)動機拆裝維修的必備工具，由于人們對航空安全的重視，對于發(fā)動機的檢測維修頻率一直在增加，這丟導(dǎo)致對于發(fā)動機吊具的質(zhì)量性能和穩(wěn)定性有著更高的要求。為了成本效益和財產(chǎn)安全等各方面因素，民用飛機自身配備發(fā)動機吊具已經(jīng)成為主流趨勢，我國近二十年來也出來了不少發(fā)動機吊具在設(shè)計和驗證中不合理、不嚴謹從而造成了重要的經(jīng)濟損失，因此對于發(fā)動機吊具的設(shè)計驗證技術(shù)也成為各大飛機制造配備廠商的核心競爭力之一。

參考文獻

[1] 薛彩軍，譚偉，聶宏.民用飛機發(fā)動機吊掛靜力試驗技術(shù)研究[J].實驗力學(xué)，2011，26（06）： 735-742.

[2] 王厲哲，陳軼.民用飛機發(fā)動機吊具設(shè)計和驗證技術(shù)探討[J].科技視界，2018（21）：7-8.