工業(yè)內窺鏡在CFM56型民用航空發(fā)動機維修中的應用

孫浩偉

摘 ?要：航空發(fā)動機在實際的使用過程中故障往往主要發(fā)生在氣壓機、燃燒室、渦輪等核心部件之上，且故障均在發(fā)動機的內部，單單依靠外觀檢查很難判斷具體的損壞位置與損壞情況，而如若將航空發(fā)動機全部拆開，又會大大地降低客機本身的運營效果。因此在民用航空發(fā)動機維修中，工業(yè)內窺鏡檢查技術得到了越來越廣泛的運用。為此該文筆者即結合個人實踐研究經(jīng)驗與相關參考文獻，以CFM56-7B發(fā)動機為例，對工業(yè)內窺鏡的應用展開粗淺的探討，以供參考。

關鍵詞：工業(yè)內窺鏡 ?CFM56-7B ?航空發(fā)動機

中圖分類號：V263.6 ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? 文章編號：1672-3791（2019）07（a）-0077-02

將工業(yè)內窺鏡檢測技術應用到航空發(fā)動機內部的故障診斷中，不僅能夠在不拆解發(fā)動機的條件下，得到準確的檢查結果，還最大限度地提高了客機的使用效果，減少了不必要的費用支出。所以做好工業(yè)內窺鏡在航空發(fā)動機維修中的應用具有十分重要的現(xiàn)實意義。尤其是隨著近些年來工業(yè)內窺鏡技術的不斷發(fā)展與完善，各種更加先進的、高清的顯示器與探頭被投入到實際檢查應用之中，使得航空發(fā)動機運行得到了更好的保障。所以筆者即結合個人實踐工作經(jīng)驗與相關參考文獻，就工業(yè)內窺鏡在民用航空發(fā)動機維修中的應用加以闡述，以供參考。

1 ?工業(yè)內窺鏡的檢查特點

通過內窺鏡檢測技術能夠將檢測點存在的缺陷問題，以更加清晰、更加高分辨率的完整彩色圖像形式傳送回來，并且對圖像實施進一步的增強、分析以及存儲作業(yè)。在工業(yè)內窺鏡的使用過程中，需要根據(jù)實際的情況，注意以下幾點：第一，要對孔的尺寸大小進行檢查，這是因為孔的尺寸會對內窺鏡的鏡管直徑大小造成限制。第二，要檢查位置的接近路徑。通常情況下復雜路徑可以選擇柔性內窺鏡，直線路徑則可以選擇剛性內窺鏡。第三，對缺陷大小、點光線等會對圖像采集產(chǎn)生影響的因素進行檢查。

2 ?工業(yè)內窺鏡在CFM56型民用航空發(fā)動機維修中的應用

在民用航空發(fā)動機故障維修中使用工業(yè)內窺鏡檢測技術，比其他的檢測技術更加簡單、方便。這是因為工業(yè)內窺鏡的探頭能夠將民用航空發(fā)動機內部的相關圖像清晰地反映到外部顯示器之上，從而使機務人員能夠利用自身的工作經(jīng)驗與發(fā)動機維修手冊之中的相關標準，對所發(fā)生的故障進行判斷，以此確保民用航空發(fā)動機符合適航需求。為了進一步剖析工業(yè)內窺鏡的應用，以下筆者以使用最為廣泛的CFM56-7B發(fā)動機為例，對工業(yè)內窺鏡在航空發(fā)動機中的故障診斷進行梳理與分析。

第一，在內窺鏡檢查前做好相應的準備工作。因為航空發(fā)動機其本身就屬于高溫部件，所以在開展內窺鏡檢查前，必須要做好以下的準備工作。首先，對于剛剛降落的民用航空客機或者是試車之后的發(fā)動機，在進行檢查前必須要保證航空發(fā)動機本身的壓氣機、燃燒室、渦輪已經(jīng)完全冷卻，從而避免內窺鏡探頭因為高溫問題而發(fā)生損壞，同時也避免給機務人員造成不必要的人身傷害;其次，在進行內窺鏡檢查前，要對航空發(fā)動機內部溫度實施測量，確保發(fā)動機的內部溫度低于80℃以后，方可允許開始內窺鏡檢查工作;最后，在對需要檢查的孔探口密封蓋進行拆除時，要做好位置編號，以此避免密封蓋出現(xiàn)不必要的混淆問題。

第二，對低壓級風扇葉片進行檢查。風扇位于航空發(fā)動機的最前端，是低壓壓氣機的第一級。在低壓級風扇葉片的檢查過程中，目視范圍內可以使用手電筒進行目視檢查，因為風扇葉片本身的尺寸相對較大，檢查重點應該放在風扇葉片的根部與前緣部位，檢查其是否存在侵蝕、凹坑等問題。并且在風扇葉片的轉動過程中確保整個圓周范圍之內的葉片與機匣之間的葉頂間隙充足。葉片要利用規(guī)定標記方式進行標記。在風扇葉片后緣的檢查過程中要使用工業(yè)內窺鏡，在第一級轉子葉片前緣放置探頭，緩慢地對風扇葉片進行轉動，依次對風扇部分進行檢查。

第三，對壓氣機的檢查。在壓氣機的檢查過程中需要至少兩名機務人員的相互配合，一名機務人員負責使用內窺鏡實施檢查，另外一名機務人員以適當?shù)乃俣葘簹鈾C進行轉動，并且標識出已經(jīng)檢查過的葉片，從而確保每一級的每一個葉片都能夠被檢查到。如若通過內窺鏡的檢查發(fā)現(xiàn)壓氣機的葉片存在十分明顯的殘缺問題，那么必須要依據(jù)發(fā)動機手冊中的相關要求，對發(fā)動機進行更換，以確保飛機的飛行安全。如若葉片損傷不嚴重，則可以根據(jù)實際情況決定是否繼續(xù)使用。

第四，對燃燒室部件進行檢查。在檢查燃燒室的時候，需要將內窺鏡的探頭伸入到燃燒室的內部，而因為燃燒室本身是無法進行旋轉的，所以為了能夠將整個燃燒器都檢查到，則需要將內窺鏡的探索進行一周旋轉，確保燃燒室內的每一個部件都得到了檢查。如若在檢查過程中發(fā)現(xiàn)燃燒室內部存在損傷問題，則必須要將燃燒室內的所有孔探堵頭、點火嘴拆下，進行深入的檢查，以此更加準確地判斷是否還能夠符合適航需求。

第五，對渦輪部件的檢查。正是因為渦輪第一級導向葉片位于燃燒室出口位置，其接觸溫度可達到2000℃，所以其發(fā)生故障的可能性要遠遠大于其他的渦輪部件。為此使用內窺鏡對其燒蝕現(xiàn)象進行檢查則尤為重要。在渦輪轉子葉片的檢查過程中，機務人員在轉動渦輪轉子的過程中，要不斷地將內窺鏡探頭提起、插入，對探頭進行180°的回轉，以此使每一個轉子葉片都得到有效的檢查。在渦輪盤與渦輪葉片葉根部位的檢查上則要將伸入整個內窺鏡探頭進行相應的檢查工作。需要注意的是，在正式檢查發(fā)動機時，除了要遵循上述簡化的渦輪部件檢查程序以外，還要遵循CFM56-7B維護手冊之中的相關步驟開展實際的檢查工作。如，渦輪導向葉片前緣存在明顯的燒蝕問題，那么造成這一問題的根本則是因為在燃燒室內高溫高壓燃氣沖擊下，葉片氣膜冷卻無法保護好葉片，氣膜孔出現(xiàn)了堵塞問題，以至于沒有足夠的冷卻空氣出流。

3 ?結語

正是因為航空發(fā)動機的實際工作條件十分苛刻，常常需要面對1700℃以上的高溫作業(yè)環(huán)境，且每分鐘的旋轉速度達到了3000～5000r之間，所以航空發(fā)動機極易發(fā)生具有破壞力等級的離心力，使得航空發(fā)動機的故障頻發(fā)。且這些故障又往往出現(xiàn)在發(fā)動機內部，單純從外觀上進行判斷十分困難，而拆開的損失較大。為此，在拆解發(fā)動機的前提下做好航空發(fā)動機的維修與診斷工作就顯得尤為重要。而工業(yè)內窺鏡檢查技術在航空發(fā)動機中的應用，不僅能夠為發(fā)動機的內部故障進行有效的檢查，還能夠將其用在客機的其他損傷部位之上，通過清晰的探測圖像，根據(jù)機務工作人員的自身經(jīng)驗與發(fā)動機型號手冊中的相關標準，對損傷部位進行準確的判斷，從而使航空發(fā)動機運行得到有效的保證，使客機飛行更加安全。

參考文獻

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