淺談民航發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)葉片維修管理方法

馬興坤 張雄飛 馬超

摘要：民航發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)葉片在使用過(guò)程中容易受到損傷。本文圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)葉片常見(jiàn)損傷，從損傷發(fā)動(dòng)機(jī)維修管理、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)隊(duì)管理和損傷預(yù)防等方面分析了發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)葉片的維修管理方法。

關(guān)鍵詞：民航發(fā)動(dòng)機(jī);高壓壓氣機(jī)葉片;維修管理方法

民航發(fā)動(dòng)機(jī)在使用過(guò)程中容易受到由外來(lái)物沖擊造成的損傷，如果外來(lái)物疑似進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)，則需要進(jìn)行孔探檢查。如果外來(lái)物造成發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)葉片損傷，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)停場(chǎng)停飛，給航空公司造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。另外，高壓壓氣機(jī)葉片在發(fā)動(dòng)機(jī)正常使用過(guò)程中，也容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕，造成葉片損傷超標(biāo)等故障。高壓壓氣機(jī)葉片損傷超標(biāo)的維修需要分解壓氣機(jī)，整個(gè)維修周期較長(zhǎng)。因此，從損傷發(fā)動(dòng)機(jī)維修管理、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)隊(duì)管理和損傷預(yù)防等方面加強(qiáng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)葉片的維修管理，對(duì)提高機(jī)隊(duì)的可靠性和安全性，提升航空公司經(jīng)濟(jì)效益，有著較為重要的工程意義。

1高壓壓氣機(jī)葉片損傷維修工程管理的定義

高壓壓氣機(jī)（HPC）葉片損傷維修管理方法的核心目標(biāo)是，通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)損傷發(fā)生/發(fā)展機(jī)理的研究，采取有效措施避免損傷產(chǎn)生，減緩損傷發(fā)展，實(shí)現(xiàn)包容損傷運(yùn)行等，在保障安全的前提下達(dá)到延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)隊(duì)整體壽命的目的。

在采取有效措施避免HPC葉片損傷產(chǎn)生的過(guò)程中，可以通過(guò)機(jī)場(chǎng)外來(lái)物損傷（FOD）防范措施，降低航線(xiàn)機(jī)務(wù)人員人為差錯(cuò)等方面實(shí)施管理方法，在損傷發(fā)生之前予以干預(yù)，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行。

實(shí)際運(yùn)行中，對(duì)于已經(jīng)發(fā)生損傷的發(fā)動(dòng)機(jī)，管理的主要內(nèi)容包括采用合理的技術(shù)措施延緩損傷發(fā)展，盡量延長(zhǎng)其在翼時(shí)間，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)包容損傷運(yùn)行。

此外，針對(duì)特定類(lèi)型發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)隊(duì)的運(yùn)行管理，是對(duì)其較為常見(jiàn)的HPC葉片損傷類(lèi)型分析成因，并采取針對(duì)性的技術(shù)干預(yù)措施，有利于降低或避免機(jī)隊(duì)中發(fā)生類(lèi)似損傷的概率。

2 HPC葉片損傷管理措施

航空公司在發(fā)動(dòng)機(jī)維修工程管理過(guò)程中，應(yīng)該更多關(guān)注已經(jīng)發(fā)生損傷的發(fā)動(dòng)機(jī)，采用適當(dāng)?shù)拇胧?shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的包容損傷運(yùn)行。結(jié)合多年發(fā)動(dòng)機(jī)HPC葉片損傷管理的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)包容損傷運(yùn)行可以大致分為以下幾個(gè)層次的維修管理方法。

1）基礎(chǔ)級(jí)別

發(fā)動(dòng)機(jī)HPC葉片損傷后，參照相關(guān)手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)缺陷，及時(shí)實(shí)施非計(jì)劃換發(fā)，避免發(fā)動(dòng)機(jī)超限運(yùn)行。在該級(jí)別維修管理方法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，應(yīng)加強(qiáng)員工技能培訓(xùn)，確?？滋饺藛T有足夠的技能，做到不漏檢不錯(cuò)判。

2）監(jiān)控級(jí)別

發(fā)動(dòng)機(jī)HPC葉片損傷后，能夠通過(guò)監(jiān)控措施發(fā)現(xiàn)早期故障苗頭，根據(jù)損傷形態(tài)分析損傷發(fā)展的速度，制定合理的監(jiān)控方案，并確保在損傷發(fā)展到預(yù)期超標(biāo)前完成發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)劃換發(fā)，避免發(fā)生飛機(jī)緊急停場(chǎng)事件。

3）單機(jī)預(yù)防級(jí)別

發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)HPC葉片損傷早期故障苗頭時(shí)采取在翼糾正措施，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)在翼時(shí)間。通過(guò)預(yù)估發(fā)動(dòng)機(jī)有效壽命避免臨時(shí)換發(fā)，或申請(qǐng)?jiān)谝硇蘩淼却胧缛~片打磨或TOP CASE修理等。

4）機(jī)隊(duì)預(yù)防級(jí)別

針對(duì)機(jī)隊(duì)易發(fā)生的故障制定預(yù)防性方案，延緩或避免HPC葉片損傷缺陷的發(fā)生。

在機(jī)隊(duì)預(yù)防級(jí)別，常見(jiàn)以下幾類(lèi)損傷情況：

發(fā)動(dòng)機(jī)HPC葉片前后緣損傷。此類(lèi)損傷的典型表現(xiàn)是半圓形凹坑，直徑在0.8～1.0mm范圍，一般致?lián)p原因?yàn)橥鈦?lái)物損傷，從損傷尺寸分析，常見(jiàn)的0.8～1.0mm直徑外來(lái)物為保險(xiǎn)絲，如圖1所示。因此，可通過(guò)加強(qiáng)工作現(xiàn)場(chǎng)管理，工作后清潔工作場(chǎng)所，加強(qiáng)試車(chē)前進(jìn)氣危險(xiǎn)區(qū)清潔，特別是小的保險(xiǎn)絲碎屑等措施予以避免。

發(fā)動(dòng)機(jī)HPC葉片葉尖徑向裂紋和葉尖缺口材料缺失。此類(lèi)損傷僅發(fā)生在HPC3～5級(jí)，包括HPC3后葉尖角材料丟失、HPC4葉尖徑向裂紋和HPC5前葉尖角材料丟失等，如圖2、圖3所示。此類(lèi)損傷是由于在特定時(shí)段（停車(chē)1.5～3h之間）冷轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子葉片葉尖與機(jī)匣刮磨導(dǎo)致的。因此，此類(lèi)故障可以通過(guò)避免在特定時(shí)間段冷轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)予以避免。

5）輔助設(shè)計(jì)級(jí)別

通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中對(duì)HPC葉片損傷的實(shí)際維修經(jīng)驗(yàn)，將相關(guān)維修措施與技術(shù)反饋給發(fā)動(dòng)機(jī)制造商，進(jìn)而促進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)制造商改進(jìn)設(shè)計(jì)，幫助發(fā)動(dòng)機(jī)修理部門(mén)提升修理質(zhì)量。例如，上文提到的發(fā)動(dòng)機(jī)HPC轉(zhuǎn)子葉片葉尖與機(jī)匣容易產(chǎn)生刮磨的三處位置，將這些維修經(jīng)驗(yàn)反饋給發(fā)動(dòng)機(jī)制造商，以便能夠修訂這三處葉尖與機(jī)匣之間的間隙。

3結(jié)論

通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)HPC葉片實(shí)際維修過(guò)程中的有關(guān)維修管理方法的總結(jié)，對(duì)提高機(jī)隊(duì)可靠性和安全性有一定的工程參考價(jià)值和實(shí)際操作意義，可以形成以下結(jié)論：

1）通過(guò)本文所述的維修管理方法，所在航空公司在役的多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)HPC葉片損傷都得到了有效的控制。以前每年有約有2～3臺(tái)HPC損傷，且一般有1臺(tái)超標(biāo)損傷案例，采用上文提到方法后，連續(xù)4年沒(méi)有發(fā)現(xiàn)新的發(fā)動(dòng)機(jī)HPC葉片損傷。

2）雖然發(fā)動(dòng)機(jī)HPC葉片損傷案例在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的發(fā)生概率較小，對(duì)其進(jìn)行有效的維修管理帶來(lái)的直接效益不明顯，但是縱觀發(fā)動(dòng)機(jī)全壽命周期，仍會(huì)顯著減低航空公司的維護(hù)成本。