95666-1型發(fā)動機減震系統(tǒng)受力分析及維護措施研究

張公偉

摘 要：發(fā)動機是航空器主要動力提供者，在飛行中發(fā)動機產(chǎn)生的動力會造成飛機螺旋槳和發(fā)動機以及安裝結(jié)構(gòu)上的震動，而發(fā)動機減震系統(tǒng)就是將發(fā)動機安裝到發(fā)動機安裝結(jié)構(gòu)上，并通過柔性的減震墊連接到發(fā)動機安裝架上，來減少發(fā)動機傳遞給安裝結(jié)構(gòu)的振動并承擔(dān)慣性及氣動載荷，同時對發(fā)動機的位移限制到可以接受的程度，并提供發(fā)動機熱變形補償，以滿足發(fā)動機和安裝結(jié)構(gòu)的受力要求，減輕飛行期間發(fā)動機和螺旋槳產(chǎn)生的振動。由于發(fā)動機減震系統(tǒng)的好壞直接關(guān)乎發(fā)動機承力架的結(jié)構(gòu)完整性以及發(fā)動機的運行平穩(wěn)，并且大部分減震器組件含有橡膠材質(zhì)的部件，隨著飛行時間的累積，存在橡膠老化和連接機構(gòu)裂紋的風(fēng)險，嚴(yán)重影響飛行安全。因此，本文主要是對新舟系列飛機所裝的95666-1 型發(fā)動機減震系統(tǒng)構(gòu)造進行基本概述和受力分析，并對發(fā)動機減震系統(tǒng)的維護提出相關(guān)建議。對該型發(fā)動機減震器性能的檢查和維護具有實際應(yīng)用意義。

關(guān)鍵詞：發(fā)動機減震系統(tǒng);載荷;維護措施

1.95666-1型發(fā)動機減震系統(tǒng)構(gòu)造基本概述

美國 Barry Controls 公司生產(chǎn)的95666-1 型發(fā)動機減震系統(tǒng)主要應(yīng)用于我國新舟系列飛機發(fā)動機使用，用于提供發(fā)動機和安裝結(jié)構(gòu)之間的柔性連接，以減少由于發(fā)動機和螺旋槳產(chǎn)生的震動對機體結(jié)構(gòu)的影響。

新舟系列飛機發(fā)動機是通過柔性的減震墊連接到發(fā)動機安裝架上，用以減輕發(fā)動機和螺旋槳產(chǎn)生的振動，發(fā)動機安裝構(gòu)架是發(fā)動機固定裝置中的主要傳力結(jié)構(gòu)，它由發(fā)動機架和承力架兩部分組成，其中發(fā)動機架為可拆卸結(jié)構(gòu)，同發(fā)動機一起安裝/拆卸;承力架為不可拆固定結(jié)構(gòu)，同發(fā)動機短艙9 框一起固定到中央翼上，發(fā)動機架同承力架通過五個點相連，其中上、中間連接點采用叉耳而連接形式，其余四點均采用球形墊的連接形式，以消除安裝制造誤差，達到快速安裝對中的目的。

承力架是機翼和發(fā)動機架之間的連接構(gòu)架。它和飛機短艙 9 框構(gòu)成一個承力桁架，發(fā)動機所產(chǎn)生的各方向力就是通過這個承力桁架傳到機體上去的。承力桁架由八根用30CrMnSiA 材料制造的兩端帶有墩制臺階的管狀桿和模壓接頭焊接制成的支撐桿組成。撐桿后端有四個對接支座，通過16 個螺栓和中央翼前梁對接。前端和短艙9 框相連處有五個接頭，其中上中撐桿通過四個螺栓與短艙 9 框和叉耳接頭連接在一起，其余四個接頭上都裝有M22×1.5 的對接螺樁，通過該螺樁和若干個M6 螺栓與發(fā)動機架及短艙9 框連在一起。承力架各撐桿之間用螺栓連接。

2.95666-1型發(fā)動機減震系統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)受力分析

95666-1 型發(fā)動機減震系統(tǒng)與發(fā)動機承力構(gòu)架具體安裝方式為：3個前部橡膠減震器與發(fā)動機減速齒輪箱相連，以承擔(dān)豎直方向、橫向及前后方向的載荷;

發(fā)動機和螺旋槳的扭轉(zhuǎn)載荷主要是由扭矩管組件來傳遞。該扭矩管組件安裝在發(fā)動機減速齒輪箱的下部。該扭矩管組件由扭矩管和連桿組成，它們通過兩根連桿彈性地連接到發(fā)動機安裝架上。因此，該扭矩管組件只承擔(dān)發(fā)動機和螺旋槳的扭轉(zhuǎn)載荷而不會受其它方向的載荷干擾。

2個后部減震器安裝在發(fā)動機中介壓氣機機匣安裝座處，以支撐發(fā)動機后部，它只承受豎直方向和橫向載荷，并允許由于熱膨脹和螺旋槳拉力引起的前后方向的自由移動。

3.95666-1型發(fā)動機減震器系統(tǒng)檢查和維修措施研究

上述對95666-1 型發(fā)動機減震系統(tǒng)進行了初步概述和受力分析，發(fā)動機減震器主要是用以減輕發(fā)動機和螺旋槳產(chǎn)生的振動，而發(fā)動機安裝構(gòu)架是發(fā)動機對固定裝置中的主要傳力結(jié)構(gòu)，承力架各撐桿之間用螺栓連接。要發(fā)揮發(fā)動機減震器強大的功能性，首先就要保證其處于良好的工作運行狀態(tài)。因此，95666-1 型發(fā)動機減震系統(tǒng)的承力結(jié)構(gòu)和減震器本身就成了日常飛行使用中的檢查和維護重點。

3.1 發(fā)動機減震系統(tǒng)的受力結(jié)構(gòu)和受力件的檢查

在發(fā)動機減震系統(tǒng)日常維護中應(yīng)注意檢查發(fā)動機承力架、各撐桿之間的螺栓連接處，特別是減震墊的安裝螺栓是否有松動跡象，可通過在發(fā)動機計劃性或非計劃性拆下時采用用10 倍放大鏡（或內(nèi)窺鏡）目視檢查發(fā)動機架的全部焊接接頭和焊縫有無裂紋、銹蝕、開焊情況;螺栓、螺母應(yīng)無銹蝕，保險完好;發(fā)動機和飛機結(jié)構(gòu)連接支架是否有裂紋、裂口、腐蝕，是否安裝牢固和安全，螺紋零件是否有損傷。特別是針對起落較為頻繁的飛行訓(xùn)練用戶，可以采用超聲波檢查方式對發(fā)動機安裝構(gòu)架的螺紋處以及螺桿變截面根部裂紋缺陷的檢查，防患于未然，保障發(fā)動機性結(jié)構(gòu)能夠正常使用，同時在廠家規(guī)定的更換周期前避免非計劃性的拆裝，減少飛機不必要的停場，延誤飛行運營。

3.2 發(fā)動機減震器橡膠件的檢查

發(fā)動機減震器安裝于發(fā)動機艙，使用環(huán)境惡劣，螺旋槳滲出的滑油和發(fā)動機運動機構(gòu)涂抹的潤滑脂會隨著空中氣流散落在發(fā)動機減震器自身的橡膠件上，隨著飛行時間的累積，會存在加速橡膠老化的風(fēng)險。日常的維護檢查就尤為重要。目視檢查橡膠成型組件是否結(jié)合失效、分離、疏松、膨脹、割破、撕裂、穿孔或磨損;目視檢查減震器橡膠部件是否龜裂、老化、粘有油污;目視檢查扭矩管及安裝連桿，是否變形、裂紋、裂口、腐蝕，連接是否牢靠;檢查扭矩管連桿兩端關(guān)節(jié)軸承狀態(tài)是否良好，有否壓傷損壞。必要時在光線明亮的條件下用10 倍放大鏡進行目視檢查發(fā)動機減震系統(tǒng)各組件以及在飛機上的安裝情況。

4.總結(jié)

95666-1型發(fā)動機減震系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，減震器系統(tǒng)生產(chǎn)廠家對減震器的維護要求為7000小時/72個月時控更換，拆下送廠翻修。新舟系列飛機每臺發(fā)動機裝有2套發(fā)動機減震系統(tǒng)（每套涵蓋5 個減震器和1個扭矩管組件），對于用戶來講，發(fā)動機減震器送修周期漫長且價格高昂，對飛機運營極其被動。若用戶能在7000小時更換的基礎(chǔ)上制定切實可行的檢測措施，掌握該型減震系統(tǒng)的日常檢查和維護標(biāo)準(zhǔn)，為發(fā)動機結(jié)構(gòu)以及飛機安全和穩(wěn)定的運行提供保障，可大大減少飛機的停場周期和運營成本，提高飛機利用率。

5.參考文獻：

[1]MA600/MA600F 飛機維修手冊（維修實施和程序）R34

[2]P&WC，PW127J ENGINE MAINTENANCE MANUAL R31

科研面上項目：中國民用航空飛行學(xué)院2018年度科研項目面上項目（J2018-47）