飛機(jī)發(fā)動機(jī)維護(hù)：如何延長使用壽命？

在飛機(jī)發(fā)動機(jī)是復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備，怎么才能讓發(fā)動機(jī)保持長時(shí)間壽命，需要精心保養(yǎng)和定期維護(hù)。發(fā)動機(jī)需要根據(jù)其飛行小時(shí)數(shù)（EFH）或飛行循環(huán)次數(shù)（EFC）進(jìn)行維護(hù)、修理和大修（MRO）檢修。

窄體發(fā)動機(jī)與寬體發(fā)動機(jī)

窄體飛機(jī)每飛行小時(shí)數(shù) (EFC) 的累計(jì)飛行時(shí)間通常在 2 到 4 小時(shí)之間。而寬體飛機(jī)則通常每飛行小時(shí)數(shù) (EFC) 飛行 6 到 8 小時(shí)。發(fā)動機(jī)飛行小時(shí)數(shù) (EFH) 與 EFC 的比值通常決定了是否需要進(jìn)行發(fā)動機(jī)維修。

根據(jù)發(fā)動機(jī)的尺寸、類型和推力等級，是否需要進(jìn)行維修取決于具體情況?，F(xiàn)代窄體飛機(jī)發(fā)動機(jī)的大修間隔時(shí)間 (TBO) 為 7,000 到 15,000 EFC。此外，發(fā)動機(jī)上安裝的壽命限制部件 (LLP) 的使用壽命可能為 5,000 到 30,000 EFC，具體取決于 LLP 的類別。

例如，為波音 737 NG 飛機(jī)提供動力的 CFM56-7B 發(fā)動機(jī)有各種 LLP 組，其限制各不相同—熱段的限制為 20,000 EFC，壓氣機(jī)段的限制為 25,000 EFC，而相對較冷的低壓系統(tǒng)的限制為 30,000 EFC。

▲△通用電氣航空航天公司

為空客A230ceo系列飛機(jī)提供動力的國際航空發(fā)動機(jī)公司（IAE）V2500發(fā)動機(jī)，其所有模塊均采用統(tǒng)一的LLP（發(fā)動機(jī)壽命限制）限值——20,000 EFC（有效飛行小時(shí)）。寬體飛機(jī)的維修保養(yǎng)通常根據(jù)實(shí)際飛行小時(shí)數(shù)（EFH）來確定。平均而言，寬體發(fā)動機(jī)大約在20,000 EFC時(shí)需要進(jìn)行大修。例如，通用電氣GE-90等寬體發(fā)動機(jī)的LLP壽命，根據(jù)部件組的不同，介于3,500 EFC至20,000 EFC之間。無論發(fā)動機(jī)的類型和尺寸如何，運(yùn)營商都可以選擇將發(fā)動機(jī)的首次維修保養(yǎng)時(shí)間與最低部件組的LLP限值相匹配。除了更換LLP之外，原始設(shè)備制造商（OEM）和維修中心（MRO）的目標(biāo)還在于恢復(fù)發(fā)動機(jī)性能，通常以排氣溫度（EGT）裕度來衡量。EGT裕度是指運(yùn)行EGT與制造商規(guī)定的極限EGT之間的差值。

發(fā)動機(jī)維護(hù)理念概述

飛機(jī)發(fā)動機(jī)維護(hù)理念可分為兩大類：預(yù)防性維護(hù)和按需維護(hù)。預(yù)防性維護(hù)是一種較為傳統(tǒng)的策略，旨在確保飛機(jī)始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。因此，需要進(jìn)行頻繁的檢查、維修和部件更換。所有關(guān)鍵和非關(guān)鍵部件、系統(tǒng)和模塊都會定期進(jìn)行檢查，以防止機(jī)械故障。通過這種方式，可以對功能正常的部件和系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)維修或更換。雖然預(yù)防性維護(hù)是一種非常積極主動的方法，但它耗時(shí)耗力。

▲△勞斯萊斯

相比之下，按需維護(hù)依賴于狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和觸發(fā)信號，這些系統(tǒng)能夠檢測故障和潛在失效。根據(jù)系統(tǒng)的關(guān)鍵程度，預(yù)測性警報(bào)和通知會驅(qū)動發(fā)動機(jī)維護(hù)。波音全球服務(wù)公司高級技術(shù)專家達(dá)倫·梅瑟強(qiáng)調(diào)了預(yù)測性維護(hù)的重要性，他指出：“數(shù)據(jù)已成為航空航天業(yè)的命脈。我們致力于改進(jìn)飛機(jī)系統(tǒng)和部件，以提供更多傳感器數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行分析，為飛機(jī)運(yùn)行性能提供越來越準(zhǔn)確、有價(jià)值的見解。”“這種關(guān)注促使人們越來越重視評估預(yù)測模型的性能，特別是預(yù)測準(zhǔn)確性和警報(bào)觸發(fā)的行動。這種關(guān)注正在重塑預(yù)測模型的反饋回路數(shù)據(jù)共享，需要航空公司、原始設(shè)備制造商 (OEM)、供應(yīng)商、維修和大修 (MRO) 服務(wù)商以及零部件供應(yīng)商之間的合作，才能取得更大的成功?！本S護(hù)基于部件的缺陷和可用極限。明確定義了具體的檢查和維修工作范圍，以防止對功能部件進(jìn)行過度檢查和維護(hù)。

維修車間訪問期間會發(fā)生什么

飛機(jī)發(fā)動機(jī)在運(yùn)行過程中承受著極大的結(jié)構(gòu)和熱應(yīng)力。飛機(jī)飛行時(shí)所處的各種氣候條件都會加劇噴氣發(fā)動機(jī)的物理磨損。飛機(jī)維護(hù)始于進(jìn)場檢查，并制定詳細(xì)的工作范圍，其中列明維護(hù)級別和標(biāo)準(zhǔn)。

初步檢查

故障發(fā)動機(jī)被送入車間，清洗并檢查以確定其進(jìn)廠狀態(tài)。使用帶有攝像頭和光源的軟管進(jìn)行高度精密的內(nèi)窺鏡檢查（BSI）。

▲△勞斯萊斯

通過錄制發(fā)動機(jī)內(nèi)部難以觸及部件的實(shí)時(shí)視頻，評估其內(nèi)部狀況，診斷故障，并確定維護(hù)范圍。同時(shí)，對包括附件在內(nèi)的外部部件進(jìn)行目視檢查，以識別缺失或損壞的部件。

為這項(xiàng)工作準(zhǔn)備一份量身定制的工作范圍

維護(hù)工作范圍是根據(jù)客戶要求和發(fā)動機(jī)的現(xiàn)有狀況制定的。范圍從較為簡單的低負(fù)荷部件更換到更詳細(xì)的性能恢復(fù)不等。維護(hù)工作范圍決定了所需的拆卸程度。隨著檢查的深入，工作范圍通常會在施工過程中多次更新。對于調(diào)查性發(fā)動機(jī)，例如鳥擊、熄火等事故的發(fā)動機(jī)，多次更新的情況尤為常見。

發(fā)動機(jī)拆卸

根據(jù)維護(hù)工作范圍，發(fā)動機(jī)需要進(jìn)行拆解。最小維護(hù)工作范圍可能只需要進(jìn)行模塊化拆解（通常拆解成低壓模塊、高壓模塊和渦輪模塊）。

▲△勞斯萊斯

相反，全面的工作范圍可能需要將發(fā)動機(jī)拆解到零件級別——需要拆解和檢查各個(gè)零件（包括內(nèi)部翼型）

維修和更換

拆卸后的部件會逐一進(jìn)行檢查，如有需要，則送去維修。無法維修或超出維修范圍的部件將更換為新的或二手的（售后市場）可用部件。物流和供應(yīng)鏈團(tuán)隊(duì)會確保新舊部件的采購附帶所有必要的、可追溯的文件。

對航空部件進(jìn)行的任何維修都必須符合發(fā)動機(jī)手冊或原始設(shè)備制造商 (OEM) 發(fā)布和認(rèn)證的其他文件。完成必要的維修后，維修中心必須提供適航證書。

引擎構(gòu)建和測試

在組裝階段，新的、二手的和維修過的零部件會匯集在一起——這是發(fā)動機(jī)在運(yùn)行條件下進(jìn)行測試前的最后一步。各個(gè)零部件被組裝成模塊，然后進(jìn)行最終組裝。此時(shí)，發(fā)動機(jī)上的所有單個(gè)組件都已可以維修，但發(fā)動機(jī)本身還不能維修。

在專門設(shè)計(jì)的測試中心，發(fā)動機(jī)在運(yùn)行工況下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)測試。一系列性能參數(shù)，包括排氣溫度裕度（EGT Margin），都會被測量以評估其適航性。在發(fā)動機(jī)交付客戶之前，會頒發(fā)最終適航證書。合格的發(fā)動機(jī)被安裝在機(jī)翼上，并將上次檢修后的循環(huán)次數(shù)（CSLSV）設(shè)置為零。

所以對發(fā)動機(jī)的維護(hù)還是很大成本的！