內(nèi)窺鏡在空客320飛機(jī)發(fā)動機(jī)檢修中的應(yīng)用探究

周洲

[摘 要]隨著飛機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展，航空發(fā)動機(jī)的制造與檢修越來越成為飛機(jī)維護(hù)的關(guān)鍵部分，對于飛機(jī)的正常運(yùn)行起著越來越重要的作用。本文通過對于空客320飛機(jī)的發(fā)展以及航空發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)動力分析，對于內(nèi)窺鏡在空客320飛機(jī)發(fā)動機(jī)檢修中的作用進(jìn)行了探討，對于飛機(jī)的高效檢修維護(hù)提出了一些方法。

[關(guān)鍵詞]航空發(fā)動機(jī)；內(nèi)窺鏡；檢修維護(hù)

中圖分類號：V263.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）02-0087-01

1 空客320飛機(jī)的發(fā)展

A320系列有兩種型號，A320-100和A320-200。開始只生產(chǎn)了21架A320-100型飛機(jī)，這些第一批制造的飛機(jī)只交付給Air Inter和英國航空公司。與A320-100相比，A320-200的主要變化是翼尖圍欄和增加燃油容量以增加范圍。印度航空公司使用其前31架A320-200s雙機(jī)架主起落架，用于跑道狀況不佳的機(jī)場，因為單一主轉(zhuǎn)向架不能控制。 A320可容納150名乘客，飛行范圍約為6，150公里。它由推力額定值在113到120 kN（25，400到27，000 lbf）之間的兩個CFMI CFM56-5s或IAE V2500s提供動力。A320可以飛行的最低速度約為207公里/小時。到目前共有4，388臺A320ceo型號交付，截至2017年1月31日仍有311臺訂單，它的直接波音競爭對手是737-800。A320的研制成功是在1988年11月24日，對于上個系列的，除了對機(jī)翼的許多小的修改，還包括機(jī)身本身。機(jī)翼將包括雙開口襟翼和較小的后緣，將機(jī)翼面積從124平方米增加到128平方米。機(jī)身被四個插頭（兩個在前面和兩個在機(jī)翼后面）延長，使A320的總長度比A321長6.94米。A320的翼上出口需要被放大并在翼的前面和后面重新定位，同時對中心機(jī)身和起落架進(jìn)行了加強(qiáng)，以適應(yīng)最大起飛重量增加到83000公斤?？湛虯320系列是具有常規(guī)尾翼的低翼懸臂單翼，具有單個垂直穩(wěn)定器和方向舵。 的翼掃是25度。 與同類別的其他客機(jī)相比，A320擁有寬度為3.95米外寬的單通道客艙，而波音737或757則為148英寸，其貨艙可容納單元裝置容器。A320機(jī)身包括復(fù)合材料和鋁合金，以節(jié)省重量并減少零件總數(shù)，降低維護(hù)成本。其尾部組件幾乎完全由CASA制造的這種復(fù)合材料，他們還建造電梯、主起落架門和后機(jī)身部件。多家供應(yīng)商為A320系列提供渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)：CFM國際公司與CFM56國際航空發(fā)動機(jī)，提供V2500和普惠公司的PW6000發(fā)動機(jī)。

2 飛機(jī)發(fā)動機(jī)的相關(guān)問題

2.1 航空發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)

空客系列飛機(jī)主要包括，渦輪飛機(jī)螺旋槳發(fā)動機(jī)和渦輪軸發(fā)動機(jī)。雖然軍用戰(zhàn)斗機(jī)需要非常高的速度，但許多民用飛機(jī)沒有。然而，民用飛機(jī)設(shè)計者希望從燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)提供的高功率和低維護(hù)中受益。因此誕生了將渦輪發(fā)動機(jī)與傳統(tǒng)螺旋槳配合的想法。由于燃?xì)廨啓C(jī)最佳地高速旋轉(zhuǎn)，渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)具有齒輪箱以降低軸的速度，使得螺旋槳尖端不會達(dá)到超音速速度。通常，驅(qū)動螺旋槳的渦輪機(jī)與旋轉(zhuǎn)部件的其余部分分離，使得它們可以以它們自己的最佳速度旋轉(zhuǎn)，也被稱為自由渦輪發(fā)動機(jī)。渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)在其設(shè)計的巡航速度的領(lǐng)域內(nèi)運(yùn)行時非常有效，其通常為200至400mph（320至640km/h）。渦輪軸發(fā)動機(jī)主要用于直升機(jī)和輔助動力裝置。 渦輪軸發(fā)動機(jī)原理上類似于渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)，但在渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)中，螺旋槳由發(fā)動機(jī)支撐并且發(fā)動機(jī)螺栓連接到機(jī)身：在渦輪軸中，發(fā)動機(jī)不對直升機(jī)的轉(zhuǎn)子提供任何直接的物理支撐。 轉(zhuǎn)子連接到用螺栓固定到機(jī)身的變速器，渦輪軸發(fā)動機(jī)驅(qū)動變速器。 這一區(qū)別被一些人認(rèn)為是無關(guān)緊要的，因此在一些情況下飛機(jī)公司基于相同的設(shè)計制造渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)和渦輪軸發(fā)動機(jī)。

2.2 航空發(fā)動機(jī)的動力

大多數(shù)飛機(jī)發(fā)動機(jī)使用火花點(diǎn)火，通常使用汽油作為燃料，后來生產(chǎn)用于航空用途的壓縮點(diǎn)火柴油發(fā)動機(jī)。通常，柴油發(fā)動機(jī)更可靠，更好地適合于在中等功率設(shè)置下長時間運(yùn)行，這是它們被廣泛地用于卡車和航空的原因。輕質(zhì)合金不能達(dá)到處理柴油發(fā)動機(jī)高得多的壓縮比的任務(wù)，因此它們通常具有較差的功率重量比，并且由于這個原因是不常見的，雖然Clerget 14F柴油徑向發(fā)動機(jī)具有與汽油徑向相同的功率重量比。汽車柴油技術(shù)的改進(jìn)，可以得到更好的功率重量比，柴油的更好的燃料效率和AVGAS相對于歐洲的噴氣A1的高相對稅收，使得所有人都看到了對使用柴油飛機(jī)的興趣的復(fù)興。 Thielert飛機(jī)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)換得到了梅賽德斯柴油汽車發(fā)動機(jī)，競爭的新柴油發(fā)動機(jī)可以為小型飛機(jī)帶來燃油效率和無鉛排放，代表了輕型飛機(jī)發(fā)動機(jī)幾十年來最大的變化。 Wilksch機(jī)型為實(shí)驗飛機(jī)制造2沖程柴油發(fā)動機(jī)，與汽油發(fā)動機(jī)重量相同：WAM 100（100馬力），WAM 120（120馬力）和WAM 160（160馬力）。預(yù)冷噴氣發(fā)動機(jī)對于非常高的超音速飛行速度，將冷卻系統(tǒng)插入氫氣噴氣發(fā)動機(jī)的空氣管道，允許在高速下更大的燃料噴射，并且不需要管道由耐火或主動冷卻材料制成。這大大提高了發(fā)動機(jī)在高速下的推力/重量比。

3 內(nèi)窺鏡在飛機(jī)發(fā)動機(jī)檢修中的應(yīng)用

工業(yè)內(nèi)窺鏡技術(shù)在國內(nèi)已經(jīng)趨于成熟，在高端的航空航天方面也發(fā)揮了不可缺少的作用。主要作用有：（1）定期規(guī)定的孔探檢查：定檢通常在無故障飛機(jī)上進(jìn)行，工作開始前應(yīng)參閱最近一次地孔探報告，并瞭解發(fā)動機(jī)的技術(shù)狀況，然后按工單規(guī)定逐區(qū)域進(jìn)行檢查。（2）突發(fā)事件后的檢查：突發(fā)事件是指發(fā)動機(jī)超穩(wěn)、喘振、發(fā)現(xiàn)異物、外來物打擊進(jìn)氣道和參數(shù)異常等?？滋綑z查應(yīng)在故障發(fā)生部位進(jìn)行，工作前詳細(xì)瞭解故障塬因，仔細(xì)分析由此而引起的損傷部位，并會同有關(guān)技術(shù)人員制訂工作程式，確保不漏檢。（3）故障監(jiān)控：發(fā)動機(jī)常見缺陷可分為叁類：可忽略的缺陷；缺陷不影響飛行安全，但如缺陷發(fā)展就會危及飛行安全；超標(biāo)需要換發(fā)的缺陷。在長期使用的發(fā)動機(jī)上，第二類缺陷較多，因而在換發(fā)前需要定期監(jiān)控發(fā)動機(jī)的故障狀態(tài)，并根據(jù)需要控制定檢週期長短，直至超標(biāo)。檢測周期內(nèi)的正常使用。

傳統(tǒng)損傷評估的基本方法有：①利用同類發(fā)動機(jī)全尺寸剖面作參考，用直尺和照相機(jī)進(jìn)行比較測量；②樣品葉片內(nèi)窺觀察法；③利用視頻系統(tǒng)進(jìn)行比例換算以確定損傷程度的大小和範(fàn)圍；④利用內(nèi)窺觀察孔到被觀察物的實(shí)際距離，可用直尺等效換算損傷程度；⑤利用電腦軟體和可測量內(nèi)窺鏡對發(fā)動機(jī)內(nèi)部的缺陷進(jìn)行自動評估。

4 總結(jié)與展望

為了將飛機(jī)的作用能效最大地展現(xiàn)出來，優(yōu)化航空工業(yè)的工作效率與高質(zhì)量產(chǎn)能，需要加強(qiáng)管理，利用專門人才、高新技術(shù)來加強(qiáng)內(nèi)窺鏡檢修技術(shù)，這也是航空工業(yè)的工作重心之一。在飛機(jī)的運(yùn)行維護(hù)中，內(nèi)窺鏡檢修技術(shù)起到了舉足輕重的作用，結(jié)合實(shí)時的信息與數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)的、有針對性的對航空發(fā)動機(jī)的設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化分析，內(nèi)窺鏡檢修技術(shù)將會是未來航空制造工程的一只尖兵。通過相關(guān)開發(fā)部門和技術(shù)人員的共同努力，航空工業(yè)將會有著長足的發(fā)展。大型飛機(jī)的檢修得到保障，才能更好地為國民生活而服務(wù)，同時，對于我國航空工業(yè)的發(fā)展也具有深遠(yuǎn)的意義與價值。

參考文獻(xiàn)

[1] 唐世明.飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的研究與改進(jìn)[D].電子科技大學(xué).2011：20-30.