飛機(jī)結(jié)構(gòu)使用壽命評(píng)定技術(shù)研究

王椿銘　李自輝　馮樂(lè)

摘? 要：隨著我國(guó)航空科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合我國(guó)飛機(jī)壽命的具體現(xiàn)狀，從特殊的角度下闡述了不同條件對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)使用壽命的影響。飛機(jī)結(jié)構(gòu)使用壽命的評(píng)定技術(shù)具有一定的特殊性，可以不斷通過(guò)實(shí)驗(yàn)和相關(guān)環(huán)境條件下進(jìn)行科學(xué)的建立，簡(jiǎn)單分析目前我國(guó)當(dāng)前的飛機(jī)結(jié)構(gòu)使用壽命的評(píng)定體系，飛機(jī)結(jié)構(gòu)使用壽命也就能更好地去完成評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：飛機(jī)結(jié)構(gòu);使用壽命;技術(shù)研究

飛機(jī)機(jī)身上的每一個(gè)結(jié)構(gòu)都是飛機(jī)在飛行過(guò)程中不可缺少的飛行載體，沒(méi)有完整良好的飛機(jī)結(jié)構(gòu)就無(wú)法完成各種飛行任務(wù)。飛機(jī)雖然是大型的飛行工具，但是飛機(jī)上的各種設(shè)備，是可以在飛機(jī)使用的年限內(nèi)進(jìn)行更換，飛機(jī)整體各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)的壽命完全能決定一架飛機(jī)具體的使用壽命。如果一架飛機(jī)無(wú)維修必要，或者維修成本過(guò)高，就要及時(shí)按照程序?qū)︼w機(jī)進(jìn)行評(píng)估做退役處理，對(duì)于飛機(jī)的使用壽命也是能有巨大的改進(jìn)和提升作用。

1.飛機(jī)結(jié)構(gòu)使用壽命指標(biāo)

1.1疲勞壽命與日歷壽命

飛行的小時(shí)數(shù)、飛行能夠起落的次數(shù)和飛行的年限構(gòu)成了飛機(jī)結(jié)構(gòu)使用壽命的具體三個(gè)指標(biāo)，具體的結(jié)構(gòu)的指標(biāo)以這三個(gè)指標(biāo)誰(shuí)先到達(dá)極限來(lái)判斷。在這三個(gè)指標(biāo)中，飛行的小時(shí)數(shù)和飛機(jī)總起落數(shù)屬于疲勞壽命的定義范圍內(nèi)，而飛機(jī)總的飛行年限屬于日歷壽命定義的范疇。疲勞壽命在最初的確定中已經(jīng)形成了一套完成科學(xué)的分析方法。

日歷壽命則考慮的范圍是飛機(jī)在地面停放的具體環(huán)境，飛機(jī)空中飛行的環(huán)境和荷載的互相作用，涉及到力學(xué)、電化學(xué)等其他很多學(xué)科的融入，評(píng)定方法的難度是無(wú)法估量的，這就對(duì)我國(guó)飛機(jī)生產(chǎn)的技術(shù)提出了更高的要求。

1.2飛機(jī)使用壽命目前管理現(xiàn)狀

關(guān)于我國(guó)飛機(jī)的使用壽命的強(qiáng)度，首先提到我國(guó)的軍用飛機(jī)，這些飛機(jī)飛行強(qiáng)度普遍比較低，在一年內(nèi)僅有1%到3%，有些軍用飛機(jī)甚至更低，軍用飛機(jī)應(yīng)對(duì)緊急情況是可以用在抗震救災(zāi)的用途上，但軍用飛機(jī)一般是僅用在軍事演習(xí)和大的演習(xí)上，基本都是處于地面停放的狀態(tài)。[1]我國(guó)當(dāng)前的飛機(jī)使用壽命的管理方式同時(shí)考慮飛機(jī)的疲勞壽命和日歷壽命，但是這兩個(gè)指標(biāo)是完全獨(dú)立，沒(méi)有辦法建立有效的聯(lián)系，飛機(jī)的疲勞壽命與日歷壽命是呈反比例狀態(tài)，如果按照日歷壽命來(lái)管理飛機(jī)進(jìn)行退役，則會(huì)在飛機(jī)沒(méi)有充分使用的情況下，造成嚴(yán)重的浪費(fèi)。所以，一般飛機(jī)進(jìn)行有效管理使用壽命的方式就是延壽，這是讓飛機(jī)發(fā)揮最大功能的有效方法，也是決定飛機(jī)結(jié)構(gòu)使用壽命的重要條件。

2.飛機(jī)結(jié)構(gòu)使用壽命的評(píng)定與監(jiān)控控制

2.1腐蝕條件下對(duì)飛機(jī)疲勞壽命的影響

飛機(jī)在飛行過(guò)程中長(zhǎng)期暴露在各種環(huán)境當(dāng)中，受到各種條件比如紫外線、濕熱等條件的影響會(huì)對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)必然會(huì)造成一定的侵蝕。尤其我國(guó)地域遼闊，飛機(jī)在完整的飛行壽命中，受到各種環(huán)境條件的影響。[2]例如某個(gè)飛機(jī)關(guān)鍵部位長(zhǎng)期處在腐蝕的環(huán)境過(guò)程中，隨著飛機(jī)使用年限的不斷增加，在不同環(huán)境下造成的腐蝕作用也影響了飛機(jī)的壽命，在一定程度上肯定降低了疲勞壽命，我國(guó)現(xiàn)有疲勞壽命的確定方式，一般都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)室中在無(wú)腐蝕的條件下得出的結(jié)論，也肯定忽略了飛機(jī)在長(zhǎng)期飛行過(guò)程中必然會(huì)受到飛行環(huán)境中受到各種極端條件的影響。飛機(jī)在具體飛行的過(guò)程中，只要周邊的飛行條件能有好的條件，飛機(jī)飛行周?chē)龅降臍夂虻绕渌麠l件就會(huì)對(duì)飛機(jī)的作用影響較小，如果一架飛機(jī)長(zhǎng)期停留在地面，那么腐蝕環(huán)境會(huì)對(duì)飛機(jī)的影響作用比較大。飛機(jī)在具體的使用壽命飛行周期下，不同的環(huán)境因素對(duì)飛機(jī)壽命的影響都是持續(xù)性的，飛機(jī)長(zhǎng)年不飛行結(jié)構(gòu)也會(huì)老化。

2.2飛機(jī)使用壽命評(píng)定技術(shù)

對(duì)飛機(jī)進(jìn)行使用壽命的評(píng)定技術(shù)是一個(gè)綜合性的任務(wù)，對(duì)飛機(jī)每天起落要采集上完個(gè)不同的數(shù)據(jù)，如果這些數(shù)據(jù)要靠人工進(jìn)行記錄判定是完全不可能也是不可取，這就需要一定科學(xué)的設(shè)備程序處理。再有就是飛機(jī)在研制過(guò)程中也會(huì)把檢測(cè)儀器安裝的位置與空間留出來(lái)，供后來(lái)的儀器使用。在具體的操作過(guò)程中最好把加速度傳感器放在飛機(jī)中心周?chē)?，機(jī)載記錄設(shè)備安排在地勤人員更容易接近的地方。飛機(jī)使用開(kāi)始之時(shí)就要立即開(kāi)展單機(jī)跟蹤檢測(cè)，把監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的回傳和傳遞，然后把這些數(shù)據(jù)情報(bào)傳送到數(shù)據(jù)中心，再進(jìn)行計(jì)算處理用地面的處理系統(tǒng)，給出對(duì)應(yīng)飛機(jī)的荷載里程，具體計(jì)算出每個(gè)飛機(jī)的壽命損耗，通過(guò)數(shù)據(jù)的分析也可以了解到每個(gè)飛機(jī)的平均使用情況，這樣部隊(duì)就能知道每架飛機(jī)具體還剩的使用壽命是多少，按照數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行有效調(diào)整，讓部隊(duì)更經(jīng)濟(jì)有效使用每一架軍用飛機(jī)，響應(yīng)國(guó)家的號(hào)召更好地節(jié)約使用。

2.3飛機(jī)使用壽命要更好地完成監(jiān)控以及控制

一般而言，對(duì)于飛機(jī)的使用壽命可以說(shuō)是不可控制的，飛機(jī)要經(jīng)歷上千甚至上萬(wàn)次的起落飛行，直到飛機(jī)使用到壽命年限完成退役。這就是一般飛機(jī)的使用壽命的過(guò)程。但從飛機(jī)的腐蝕對(duì)飛機(jī)的使用壽命的影響可以發(fā)現(xiàn)，飛機(jī)結(jié)構(gòu)的使用壽命與飛行環(huán)境和飛機(jī)在飛行過(guò)程中的荷載有所關(guān)聯(lián)，通過(guò)科學(xué)的控制與調(diào)控，實(shí)現(xiàn)特定飛機(jī)對(duì)飛行飛機(jī)壽命的跟蹤監(jiān)控，要達(dá)到飛機(jī)壽命能被我們主動(dòng)控制不是被動(dòng)地去進(jìn)行消耗，飛機(jī)使用壽命的跟蹤一般就是在不影響飛機(jī)正常使用的條件下，在飛機(jī)上安裝監(jiān)控的儀器，去通過(guò)完整的數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)進(jìn)行一定的計(jì)算，完成飛機(jī)結(jié)構(gòu)的使用關(guān)鍵部位的壽命消耗情況，做好精準(zhǔn)的計(jì)算，最大限度減少飛行事故的發(fā)生。到目前航空業(yè)的主要兩種飛行壽命的監(jiān)控手段是飛行參數(shù)監(jiān)控和直接應(yīng)變監(jiān)控。

結(jié)語(yǔ)：飛行部隊(duì)中要廣泛實(shí)現(xiàn)跟蹤監(jiān)控飛機(jī)壽命的技術(shù)喲一定的困難，因?yàn)樵谶@個(gè)過(guò)程中受到當(dāng)前客觀和經(jīng)濟(jì)條件的限制。但隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，對(duì)單機(jī)飛行的疲勞壽命的監(jiān)控跟蹤有了新的進(jìn)步，很多飛行部隊(duì)都已經(jīng)推廣單機(jī)疲勞壽命的跟蹤監(jiān)控，對(duì)部隊(duì)和我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的作用，對(duì)于使用壽命更是要建立嚴(yán)格的評(píng)價(jià)體系。不斷進(jìn)行飛機(jī)新型防腐技術(shù)的研究，在這個(gè)同時(shí)也要加強(qiáng)對(duì)飛機(jī)檢測(cè)技術(shù)的研究，對(duì)部隊(duì)未來(lái)的潛力發(fā)揮具有重要的戰(zhàn)略意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆楚良."我國(guó)飛機(jī)結(jié)構(gòu)壽命可靠性評(píng)定理論與試驗(yàn)方法及創(chuàng)新." 中國(guó)發(fā)明與專(zhuān)利 015.009（2018）：6-11.

[2]尚德廣等."飛機(jī)結(jié)構(gòu)單機(jī)疲勞壽命監(jiān)控技術(shù)研究綜述." 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 6（2020）.

[3]楊翔寧等."系列化飛機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞壽命校準(zhǔn)分析方法." 飛機(jī)設(shè)計(jì) v.39;No.193.05（2019）：16-20.