老齡飛機(jī)維修經(jīng)驗(yàn)對(duì)我國民機(jī)研制生產(chǎn)的借鑒

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上老齡飛機(jī)維修經(jīng)驗(yàn)對(duì)我國民機(jī)研制生產(chǎn)的借鑒作者：董宇自1988年美國ALOHA的波音737-200型起飛后機(jī)身蒙皮撕裂并脫落的嚴(yán)重飛行事故后，老齡飛機(jī)問題成為世界民航業(yè)的研究熱點(diǎn)。截至2010年底，國內(nèi)機(jī)隊(duì)15年以上的老齡飛機(jī)已經(jīng)達(dá)到110架，1015年的飛機(jī)有224架，未來5年這些飛機(jī)將逐步進(jìn)入老齡。 老齡飛機(jī)維護(hù)中出現(xiàn)的問題 目前，國際上通常把在役日歷時(shí)間達(dá)到14年或以上的民用航空器定義為老齡飛機(jī)。民用航空器通常在使用到老齡以后可靠性水平下降，航班正常性和可用率降低，故障率上升，為保證飛機(jī)正?？煽窟\(yùn)行，相關(guān)維修成本和投入增多。 老齡飛機(jī)會(huì)出現(xiàn)一些具體問題：航空器及其

2、系統(tǒng)、零部件的性能發(fā)生較為明顯的衰退；零部件開始出現(xiàn)老化問題；電氣線路的絕緣老化，容易發(fā)生短路、打火等問題；橡膠封嚴(yán)的密封性變差；機(jī)械附件的磨損進(jìn)一步加重。南航的麥道系列飛機(jī)在12C的大修中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)各操作舵面連接部位的接耳或軸承磨損過度或損壞，尤其是升降舵以及隨動(dòng)片等部位。區(qū)域的導(dǎo)線或管路由于高熱和高振等原因發(fā)生老化等。例如在南航的A300飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)維護(hù)中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，其發(fā)動(dòng)機(jī)EGT導(dǎo)線與熱電偶的連接處經(jīng)常阻值不夠、接線片燒蝕等問題引起飛機(jī)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障。如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些問題并采取措施，將產(chǎn)生非常嚴(yán)重的后果。 結(jié)構(gòu)方面的問題變得更為普遍和突出，腐蝕、疲勞、應(yīng)力、裂紋等原因?qū)е虏牧系男阅芟陆?，?/p>

3、括材料的強(qiáng)度、耐壓、抗拉性能等；在南航和海航老齡飛機(jī)的維護(hù)中腐蝕問題最突出，尤其是在貨艙下部或客艙的潮濕區(qū)域等，另外客艙座椅安裝導(dǎo)軌和地板梁，機(jī)身框架與蒙皮內(nèi)側(cè)以及桁條與隔熱棉接觸區(qū)域、機(jī)翼大梁的前后結(jié)合面、大梁的腹板結(jié)合面以及蒙皮與桁條的結(jié)合面等部位都是腐蝕多發(fā)區(qū)。疲勞或應(yīng)力裂紋這些問題在機(jī)齡15年以上的飛機(jī)維護(hù)中也是經(jīng)常遇到的。例如南航A300機(jī)型由于是寬體飛機(jī)，蒙皮較厚，經(jīng)常在外蒙皮的鉚釘連接處發(fā)現(xiàn)萌生的裂紋；而MD90飛機(jī)是窄體飛機(jī)，蒙皮較薄，經(jīng)常在內(nèi)蒙皮的鉚釘孔、蒙皮板的結(jié)合面等隱蔽部位發(fā)生裂紋，這些問題的發(fā)現(xiàn)一般是在大修過程中拆卸了所有外部附件或客艙裝飾板和隔離棉后才能發(fā)現(xiàn)。在飛機(jī)

4、主要承力部件上發(fā)現(xiàn)的裂紋較少，但對(duì)空客早期設(shè)計(jì)的A300飛機(jī)在30000飛行小時(shí)后，經(jīng)過探傷檢查經(jīng)常發(fā)現(xiàn)機(jī)身39和47號(hào)框，以及起落架與機(jī)身結(jié)構(gòu)連接的5號(hào)肋高鎖釘孔處存在裂紋。 另外，由于系統(tǒng)、零部件的可靠性下降，系統(tǒng)、零部件的故障明顯增多。飛機(jī)老齡后出現(xiàn)的故障類型也與新飛機(jī)有所不同，很多故障是部件和系統(tǒng)多處老化和性能衰減累積的結(jié)果，這樣故障排除的難度大大增加。例如在排除某老齡飛機(jī)襟縫翼不協(xié)調(diào)故障時(shí)，測量了6個(gè)襟翼位置傳感器, 發(fā)現(xiàn)3個(gè)出現(xiàn)偏差，調(diào)節(jié)后故障依舊；又更換了3個(gè)內(nèi)漏的襟翼作動(dòng)筒后，故障依舊，最后檢查發(fā)現(xiàn)相關(guān)的8條鋼索過松，重新調(diào)節(jié)后故障排除。同樣現(xiàn)象的故障對(duì)于新飛機(jī)來說一般是由1個(gè)

5、原因引發(fā)的，但老齡飛機(jī)的問題往往是多方面的累加。 老齡飛機(jī)維修經(jīng)驗(yàn)借鑒和自我探索 1 設(shè)計(jì)服務(wù)目標(biāo)（DSO）的選擇 設(shè)計(jì)服務(wù)目標(biāo)是指飛機(jī)的主要結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用目標(biāo)時(shí)間內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)疲勞裂紋。我國民機(jī)在飛機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮用戶的需求，將結(jié)構(gòu)維修成本降至最低限度，使主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在DSO之內(nèi)、在可靠度和置信度內(nèi)不出現(xiàn)疲勞裂紋。尤其是對(duì)老齡化比較敏感的部附件和結(jié)構(gòu)，要充分考慮靜強(qiáng)度、剛度/顫振、耐久性（疲勞、腐蝕）、破損安全、損傷容限、適墜性、生產(chǎn)性、維修性（可修復(fù)和可檢性）等因素，如果我國民機(jī)在研制和生產(chǎn)中提煉、分析和比較國外的多種設(shè)計(jì)方法、程序及其誤差，采用與波音公司DSO設(shè)計(jì)較相近的理念制定耐久性、損傷容

6、限和腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，將更有利于老齡飛機(jī)維護(hù)和降低使用成本。 2 完善飛機(jī)維修大綱 制定維修大綱時(shí)也要充分考慮飛機(jī)老齡后的影響因素。當(dāng)前國外飛機(jī)MPD中對(duì)電氣系統(tǒng)的導(dǎo)線、部件的絕緣層老化、連接點(diǎn)的燒蝕和腐蝕檢查要求比較寬泛，往往是故障發(fā)生以后才能發(fā)現(xiàn)問題；對(duì)操縱系統(tǒng)各舵面鉸接點(diǎn)和鋼索的潤滑和檢查要求也較以往的MSG-2方案少，但從南航MD90機(jī)隊(duì)使用15年以上的飛機(jī)大修經(jīng)驗(yàn)上看效果并不好。例如，MD82方案要求在大修中吊裝方向舵、升降舵和副翼等主要舵面進(jìn)行檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大量軸承磨損和部件結(jié)構(gòu)損傷；但MD90飛機(jī)維修大綱采用MSG-3后對(duì)這些部位只進(jìn)行不離位檢查，結(jié)果大量問題不能被發(fā)現(xiàn)，最終在修

7、后幾年內(nèi)陸續(xù)發(fā)生問題，相關(guān)舵面的損傷部件還是要停廠吊裝更換。所以，我國民機(jī)在制定飛行操縱系統(tǒng)重要部件的維護(hù)要求時(shí)也應(yīng)考慮這些經(jīng)驗(yàn)，不能因?yàn)镸SG-3比MSG-2先進(jìn)就全盤采用，對(duì)于特殊位置和部件應(yīng)特殊對(duì)待。另外，對(duì)老齡飛機(jī)航線維修應(yīng)有相關(guān)要求，可適當(dāng)增加維護(hù)內(nèi)容和維修深度。從目前國內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)上看，對(duì)座艙增壓系統(tǒng)、大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)、近地警告系統(tǒng)、氣象雷達(dá)系統(tǒng)、登機(jī)門、勤務(wù)門警告系統(tǒng)、起落架電氣導(dǎo)線等應(yīng)增加檢查，另外要對(duì)日利用率和放行制定相關(guān)限制條件等。 機(jī)群中使用時(shí)間最長或飛行循環(huán)次數(shù)最多的飛機(jī)達(dá)到設(shè)計(jì)使用目標(biāo)的1/2時(shí)，制造廠要制定補(bǔ)充結(jié)構(gòu)檢查大綱（SSID）。根據(jù)國外老齡飛機(jī)的情況，對(duì)一般區(qū)域的結(jié)

8、構(gòu)項(xiàng)目應(yīng)有明確的檢查要求，給出可能產(chǎn)生疲勞裂紋的具體部位，檢查方法、檢查門限值和重復(fù)檢查周期以及抽樣檢查要求；對(duì)重要結(jié)構(gòu)部件要按損傷容限值（DTR）確定檢查周期和方法，由TC持有人給出每項(xiàng)結(jié)構(gòu)項(xiàng)目DTR 檢查表和額定值，營運(yùn)人自己選擇檢查方法和間隔；對(duì)工齡探索等項(xiàng)目要將附加結(jié)構(gòu)檢查要求作為維修大綱的補(bǔ)充維修項(xiàng)目，統(tǒng)一列入MRB報(bào)告的結(jié)構(gòu)檢查大綱中。 飛機(jī)的腐蝕防護(hù)和控制方案最好整合到維修方案中，這個(gè)方案要明確腐蝕等級(jí)的定義、基本方案（檢查內(nèi)容、執(zhí)行時(shí)間、檢查間隔）、報(bào)告要求等。如果方案的執(zhí)行時(shí)限和間隔是日歷時(shí)間，應(yīng)根據(jù)需要用飛行小時(shí)或循環(huán)進(jìn)行折算，制定檢查時(shí)限的標(biāo)準(zhǔn)。從我國維護(hù)老齡飛機(jī)的實(shí)際情

9、況來看，腐蝕防護(hù)和控制（Corrosion Prevention and Control Program,CPCP）方案在近些年飛機(jī)出現(xiàn)大量腐蝕問題后才開始受到重視。通常在維護(hù)中發(fā)現(xiàn)龍骨梁、廚房、廁所和大翼油箱等是腐蝕多發(fā)區(qū)。另外，貨艙區(qū)域由于大量運(yùn)輸海鮮，在桁條和蒙皮的結(jié)合處極易出現(xiàn)化學(xué)腐蝕。由于國內(nèi)老齡飛機(jī)維修經(jīng)驗(yàn)較少，往往照搬國外制定的方案，沒有注意這些區(qū)域，檢查間隔過長，出現(xiàn)腐蝕后不能及時(shí)處理，造成二級(jí)腐蝕損傷。例如原北航的MD82飛機(jī)在機(jī)身長桁與蒙皮之間沒有施加結(jié)合面密封和填角密封，造成長桁和蒙皮多次發(fā)生嚴(yán)重腐蝕。我國民機(jī)在設(shè)計(jì)和制造上也應(yīng)考慮像結(jié)構(gòu)結(jié)合面和填角部位的密封等細(xì)節(jié)問題。

10、 3 應(yīng)用加強(qiáng)區(qū)域分析程序EZAP和廣布疲勞損傷WFD研究 目前老齡飛機(jī)在維護(hù)中普遍面臨導(dǎo)線老化和磨損等問題，在A300和MD系列飛機(jī)的大修中經(jīng)常出現(xiàn)，檢查難度大，發(fā)生故障后也不容易排除。例如，1根導(dǎo)線出現(xiàn)問題要更換整個(gè)線束；線束的布局問題造成導(dǎo)線與周圍結(jié)構(gòu)干涉磨損，導(dǎo)線與接線片之間燒蝕等。所以我國民機(jī)在設(shè)計(jì)和制造時(shí)應(yīng)充分考慮飛機(jī)老齡后的維護(hù)問題，當(dāng)前國際比較流行加強(qiáng)區(qū)域分析程序，側(cè)重飛機(jī)的導(dǎo)線系統(tǒng)設(shè)計(jì)和維護(hù)，即在給定的飛機(jī)區(qū)域內(nèi)明確所有系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、部件和任何已經(jīng)或可能存在的可燃物質(zhì)（如油氣，灰塵，布屑，污染等）；確定該區(qū)域是否同時(shí)存在導(dǎo)線和易燃物質(zhì)；如果該區(qū)域同時(shí)存在導(dǎo)線和易燃物質(zhì)，將制定維

11、護(hù)任務(wù)以清除或減少該區(qū)域易燃物的積存并對(duì)該區(qū)域進(jìn)行重復(fù)檢查。廠家根據(jù)這類區(qū)域?qū)Ь€的類型、尺寸和密度以及火災(zāi)潛在性、環(huán)境影響及意外損傷的可能性，明確維修任務(wù)、間隔和檢查級(jí)別。通過這些分析程序的應(yīng)用可以提高電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、明確施工標(biāo)準(zhǔn)并確定部件腐蝕的可接受標(biāo)準(zhǔn)。 老齡飛機(jī)維修經(jīng)常面臨的另一個(gè)難點(diǎn)是結(jié)構(gòu)中存在的廣布疲勞損傷，特征是飛機(jī)的多個(gè)部位或構(gòu)件上同時(shí)存在多個(gè)疲勞裂紋損傷。這些裂紋一旦發(fā)生聚合和連通，結(jié)構(gòu)剩余強(qiáng)度就會(huì)急劇降低，直接影響到飛機(jī)的安全性和可靠性。原北航MD82飛機(jī)也曾出現(xiàn)過機(jī)身蒙皮搭接處的鉚釘孔萌生許多小裂紋，由于檢查和修理及時(shí)才沒有造成后果。根據(jù)南航歷年大修工作經(jīng)驗(yàn)，飛機(jī)

12、蒙皮的縱向和周向連接、桁條與隔框連接、機(jī)翼與機(jī)身連接、機(jī)身隔框和后增壓框等部位容易出現(xiàn)廣布疲勞損傷。對(duì)裂紋的萌生，空客使用蒙特卡洛這種統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)的方法來模擬；對(duì)剩余強(qiáng)度這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)，F(xiàn)AA主要是應(yīng)用、塑性區(qū)接觸、裂紋尖端張角和T * 積分等評(píng)估方法。雖然目前波音等制造廠還沒有發(fā)布WFD 方案，但我國民機(jī)研制部門應(yīng)在飛機(jī)設(shè)計(jì)和制造的開始階段關(guān)注廣布疲勞損傷并對(duì)上述重點(diǎn)區(qū)域采取預(yù)防措施。 4 建立完善的服務(wù)通告體系 隨著維護(hù)經(jīng)驗(yàn)增加和設(shè)計(jì)水平的改進(jìn)，飛機(jī)制造廠在改進(jìn)制造的同時(shí)，也應(yīng)發(fā)布服務(wù)通告等技術(shù)性文件（如SB、SIL、AOL等）及時(shí)向飛機(jī)營運(yùn)人提供所制造飛機(jī)的改進(jìn)方法和改裝方案。對(duì)這類技術(shù)

13、文件的要求，航空公司可以從運(yùn)行安全和運(yùn)營成本的角度決定是否采用，當(dāng)然適航當(dāng)局強(qiáng)制要求的項(xiàng)目必須執(zhí)行。另外飛機(jī)在使用后經(jīng)過重要改裝和重大結(jié)構(gòu)修理后相關(guān)構(gòu)型也會(huì)有所變化，制造廠應(yīng)及時(shí)更新信息。老齡飛機(jī)的維修要靠大量的工程技術(shù)信息的支持，波音和空客公司的相關(guān)體系和服務(wù)比較完備，能夠及時(shí)向飛機(jī)營運(yùn)人提供相關(guān)信息的支援，使老齡飛機(jī)在運(yùn)行過程避免了許多問題的發(fā)生。我國民機(jī)發(fā)展的時(shí)間較短，這方面的工作相對(duì)滯后，所以應(yīng)在項(xiàng)目的開始階段就應(yīng)開展相關(guān)工作。 5 機(jī)身增壓邊界結(jié)構(gòu)修理評(píng)估方案RAP 和機(jī)群數(shù)據(jù)體系. 當(dāng)前國外飛機(jī)制造廠非常關(guān)注飛機(jī)機(jī)身增壓邊界的結(jié)構(gòu)修理，對(duì)以前設(shè)計(jì)使用的機(jī)型都要求在設(shè)定使用循環(huán)后建立

14、相關(guān)評(píng)估，這對(duì)老齡飛機(jī)的使用和安全運(yùn)行至關(guān)重要。美國聯(lián)邦條例規(guī)定，對(duì)于A300、波音737、波音747和MD80等型飛機(jī)，當(dāng)飛行循環(huán)數(shù)超過規(guī)定的飛行循環(huán)數(shù)后，飛機(jī)維修方案中必須包括機(jī)身增壓邊界結(jié)構(gòu)修理技術(shù)要求評(píng)估細(xì)則，否則持照營運(yùn)人不能使用這些飛機(jī)進(jìn)行營運(yùn)。例如，MD80和波音737系列都是60000循環(huán)要建立評(píng)估。其實(shí)這種評(píng)估方案也是在國外大量老齡飛機(jī)因?yàn)橐郧暗慕Y(jié)構(gòu)修理對(duì)現(xiàn)在使用的航空器的結(jié)構(gòu)完整性產(chǎn)生影響后才逐步推出的，相當(dāng)于事后補(bǔ)救措施。由于以往老齡飛機(jī)的結(jié)構(gòu)維修大多沒有記錄或記錄不全，而機(jī)身增壓邊界結(jié)構(gòu)的損傷容限可能會(huì)因?yàn)橐郧澳硞€(gè)修理而降低，所以老齡飛機(jī)在規(guī)定使用時(shí)間后必須按廠家指南提

15、供的評(píng)估程序確定對(duì)這些區(qū)域的修理是否需要制定附加檢查；當(dāng)結(jié)構(gòu)維修或檢查間隔變更時(shí)，營運(yùn)人必須評(píng)估這些改變對(duì)修理評(píng)估的影響。我國的老齡飛機(jī)目前還沒有使用這么長時(shí)間，相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)幾乎沒有，但國外已經(jīng)有了一些老舊機(jī)型的評(píng)估指南，這對(duì)我國民機(jī)研制和生產(chǎn)會(huì)有所幫助，應(yīng)提前考慮考慮飛機(jī)使用到老齡后的相關(guān)問題，建立結(jié)構(gòu)修理檔案并強(qiáng)制性要求營運(yùn)人在進(jìn)行機(jī)身增壓邊界結(jié)構(gòu)修理時(shí)上報(bào)方案，否則不予批準(zhǔn)。 老齡飛機(jī)結(jié)構(gòu)問題大都與歷史維護(hù)不規(guī)范或歷史運(yùn)營中故障修理有關(guān)，并因此導(dǎo)致了多項(xiàng)重要的結(jié)構(gòu)修理。飛機(jī)制造廠應(yīng)建立完善的機(jī)群信息系統(tǒng)，為航空營運(yùn)人提供能夠分析預(yù)測老齡飛機(jī)損傷規(guī)律的數(shù)字化信息平臺(tái)，以便有效監(jiān)控老齡飛機(jī)健康狀況、分析研究損傷原因并采取有效的預(yù)防和控制措施。這些信息應(yīng)包括機(jī)隊(duì)腐蝕損傷、疲勞損傷、結(jié)構(gòu)損傷及修理信息的收集、評(píng)估、損傷規(guī)律預(yù)測及預(yù)警。這樣就能有效地阻止、延緩航空器在進(jìn)入老齡后常發(fā)問題的出現(xiàn)，確保航空器能夠處于良好的技術(shù)狀態(tài)。由于我國民用飛