第三章民用航空器維修理論

第三章

民用航空器維修繕論維修的根本概念磨損、疲勞、斷裂、變形、腐蝕、老化等呵斥設(shè)備性能下降甚至出現(xiàn)缺點會使其不能正常運轉(zhuǎn)或使運轉(zhuǎn)本錢添加甚至呵斥災(zāi)難性的后果維修減小設(shè)備性能下降速度減少或防止設(shè)備缺點保證設(shè)備在正常壽命期內(nèi)的任務(wù)性能越是重要和復(fù)雜的設(shè)備越需求精心地維修缺點的概念包括的內(nèi)容引起系統(tǒng)立刻喪失其功能的破壞性缺點與設(shè)備性能降低有關(guān)的性能上的缺點即使設(shè)備當(dāng)時正在消費規(guī)定的產(chǎn)品，而當(dāng)操作者無意或蓄意使設(shè)備脫離正常的運轉(zhuǎn)缺點不僅僅是一個形狀的問題，而且直接與我們的認(rèn)識方法有關(guān)一個確實處于缺點形狀的設(shè)備，但假設(shè)它不是處于任務(wù)形狀或未經(jīng)檢測，缺點就依然可以埋伏下來，從而，也就不能夠被人們發(fā)現(xiàn)磨損性缺點腐蝕性缺點斷裂性缺點老化性缺點缺點定義設(shè)備不能執(zhí)行規(guī)定功能的形狀分類由于運動部件磨損，在某一時辰超越極限值所引起的缺點分類粘附磨損當(dāng)摩擦外表的輪廓峰在相互作用的各點處由于瞬時的溫升和壓力發(fā)生“冷焊〞后，在相對運動時，資料從一個外表遷移到另一個外表外表疲勞磨損兩接觸外表在交變接觸壓應(yīng)力的作用下,資料外表因疲勞而產(chǎn)生物質(zhì)損失腐蝕磨損零件外表在摩擦的過程中，外表金屬與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反響微振磨損兩接觸外表間沒有宏觀相對運動，但在外界變動負(fù)荷影響下，有小振幅的相對振動，此時接觸外表間產(chǎn)生大量的微小氧化物磨損粉末磨損性缺點腐蝕性缺點化學(xué)腐蝕金屬和周圍介質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反響所呵斥的腐蝕反響過程中沒有電流產(chǎn)生。電化學(xué)腐蝕金屬與電介質(zhì)溶液發(fā)生電化學(xué)反響所呵斥的腐蝕反響過程中有電流產(chǎn)生物理腐蝕金屬與熔融鹽、熔堿、液態(tài)金屬相接觸，使金屬某一區(qū)域不斷熔解，另一區(qū)域不斷構(gòu)成的物質(zhì)轉(zhuǎn)移景象斷裂性缺點脆性斷裂可由于資料性質(zhì)不均勻引起；或由于加工工藝處置不當(dāng)所引起〔如在鍛、鑄、焊、磨、熱處置等工藝過程中處置不當(dāng)，就容易產(chǎn)生脆性斷裂〕；也可由于惡劣環(huán)境所引起；如溫度過低，使資料的機械性能降低，主要是指沖擊韌性降低，因此低溫容器〔-20℃以下〕必需選用沖擊值大于一定值的資料。再如放射線輻射也能引起資料脆化，從而引起脆性斷裂。脆性斷裂疲勞斷裂由于熱疲勞〔如高溫疲勞等〕、機械疲勞〔又分為彎曲疲勞、改動疲勞、接觸疲勞、復(fù)合載荷疲勞等〕以及復(fù)雜環(huán)境下的疲勞等各種綜合要素共同作用所引起的斷裂。疲勞斷裂應(yīng)力腐蝕斷裂塑性斷裂應(yīng)力腐蝕斷裂一個有熱應(yīng)力、焊接應(yīng)力、剩余應(yīng)力或其他外加拉應(yīng)力的設(shè)備，假好像時存在與金屬資料相匹配的腐蝕介質(zhì)，那么將使資料產(chǎn)生裂紋，并以顯著速度開展的一種開裂。如不銹鋼在氯化物介質(zhì)中的開裂，黃銅在含氨介質(zhì)中的開裂，都是應(yīng)力腐蝕斷裂。又如所謂氫脆和堿脆景象呵斥的破壞，也是應(yīng)力腐蝕斷裂。塑性斷裂：塑性斷裂是由過載斷裂和撞擊斷裂所引起。塑性斷裂金屬資料斷裂前產(chǎn)生一定量的宏觀塑性變形，并吸收一定數(shù)量的能量；斷裂后，在斷口上可以看到宏觀塑性變形的痕跡，這種斷口稱為塑性斷口，這種斷裂稱為塑性斷裂〔也可稱為韌性斷裂〕。塑性斷裂是由過載和撞擊所引起。老化性缺點上述綜合要素作用于設(shè)備，使其性能老化所引起的缺點。航空器的整體可靠性是由各個系統(tǒng)的綜合功能決議的，不是和每個零件的可靠性必然聯(lián)絡(luò)在一同的有些零件的損壞，并不直接影響到飛行平安或者只是影響經(jīng)濟(jì)效益或是可由其他零件或其他系統(tǒng)的功能來補償對于這樣的零部件定期翻修是不用要的航空維修思想對每個系統(tǒng)或每個零部件都要從航空器的整體可靠性去分析，分出哪些是有嚴(yán)重影響的，哪些不是，從而區(qū)別對待。失效曲線從飛機的整體可靠性來調(diào)查，真正影響飛行平安的零部件缺點只占整個缺點的一小部分而且這種連系和影響可以經(jīng)過設(shè)計來減少或消除從而產(chǎn)生了余度設(shè)計、破損平安設(shè)計等方法據(jù)統(tǒng)計在采用了這些設(shè)計方法之后的飛機，影響平安的缺點降低到20%以下維修只能保證設(shè)計所要求的固有性能假設(shè)維修到達(dá)了這一程度，而問題依然出現(xiàn)，就必需從設(shè)計制造上來處理問題。針對不同的零件要采取不同的維修方式維修任務(wù)不夠，使可靠性降低維修任務(wù)過量同樣會使可靠性下降民用航空器維修方式定時維修方式(HardTime-HT)針對有第一類缺點曲線的零部件給予一定的運用期限，到時后予以改換、報廢這類部件稱為定壽件視情維修(OnCondition)針對有第二類缺點曲線的零部件由于沒有一個明顯的缺點增長時限，按照定期維修，不但不能充分發(fā)揚這個零部件的效能，同時也不能減少缺點的發(fā)生經(jīng)過對這些零部件運用情況的監(jiān)測和察看，根據(jù)零件的詳細(xì)情況來決議維修或改換形狀監(jiān)控(ConditionMonitoring)有些零件對航空器的飛行平安并不呵斥直接影響即使發(fā)生缺點，飛機依然可以平安運轉(zhuǎn)不用在缺點發(fā)生前下大力氣去預(yù)防，而待缺點發(fā)生后及時加以排除即可P-F〔Potentialfailure–functionalfailure〕曲線功能失效令人不稱心的情況，在這種情況下設(shè)計功能不能充分實現(xiàn)簡單地說，就是它不能實現(xiàn)所要求的一項或多項功能潛在失效它被定義為可以被確認(rèn)的物理形狀，并能指示功能失效的緊急程度以可靠性為中心的維修繕論RCM原理之一定時拆修對復(fù)雜設(shè)備的缺點預(yù)防幾乎不起作用，但對簡單設(shè)備的缺點預(yù)防有作用傳統(tǒng)維修觀念設(shè)備老，故障多。設(shè)備故障的發(fā)生、發(fā)展都與使用時間有直接的關(guān)系。定時拆修是對付故障的普遍適用的有力武器RCM原理設(shè)備老，故障不見得就多；設(shè)備新，故障不見得就少。只要做到機件隨壞隨修，則設(shè)備故障與使用時間一般沒有直接的關(guān)系。定時拆修不是對付故障的普遍適用的有力武器2、RCM原理之一的闡明圖6-1傳統(tǒng)維修觀念與RCM實際的缺點率曲線算例相關(guān)的根本概念可靠度產(chǎn)品在規(guī)定的時間內(nèi)和規(guī)定的條件下，完成規(guī)定功能的概率稱為產(chǎn)品的可靠度，記為失效率已任務(wù)到t時辰的產(chǎn)品，在t時辰后單位時間內(nèi)發(fā)生失效的概率稱為該產(chǎn)品在時辰的缺點率公式平均壽命是一個表示產(chǎn)品平均能任務(wù)多長時間的量例3.1波音737飛機的一臺JT8D-7航空發(fā)動機的缺點不影響飛行平安，該發(fā)動機經(jīng)過58432小時的運用統(tǒng)計，得到如下表的數(shù)據(jù)。試分析，在100萬飛行小時的運用期間內(nèi)，所規(guī)定的拆修壽命對拆修臺數(shù)和損失剩余壽命的影響。序號規(guī)定拆修壽命(h)λ(t)(1/h)R(t)110003.681×10-40.692220004.163×10-4

0.420330004.871×10-4

0.1794不規(guī)定5.522×10-4

0.000JT8D-7航空發(fā)動機運用統(tǒng)計數(shù)據(jù)解由運用統(tǒng)計數(shù)據(jù)得圖6-2所示的R(t)曲線，規(guī)定拆修壽命為1000h的發(fā)動機平均運用壽命為不規(guī)定拆修壽命的發(fā)動機平均運用壽命為損失的剩余壽命為1811-838=973(h)規(guī)定拆修壽命為1000h的發(fā)動機每百萬飛行小時的拆修總臺數(shù)為其中缺點拆修臺數(shù)=3.681×10-4×106=368.1(臺)無缺點臺數(shù)=1193.3-368.1=825.2(臺)同理，可求得規(guī)定拆修壽命為2000h、3000h及不規(guī)定拆修壽命時的各有關(guān)數(shù)據(jù)，如表3.3所示。序號規(guī)定拆修壽命(h)

發(fā)動機平均使用壽命(h)損失剩余壽命(h)發(fā)動機每百萬使用小時拆修總臺數(shù)故障拆修臺數(shù)無故障拆修臺數(shù)110008389731193.3368.1825.2220001393418717.9416.3301.6330001685126593.5487.1106.44不確定18110552.2552.00RCM原理之二提出潛在缺點的概念，可使設(shè)備在不發(fā)生功能缺點的前提下得到充分的利用，到達(dá)平安、經(jīng)濟(jì)的運用目的傳統(tǒng)維修觀念無明確的潛在故障概念，少量視情維修也往往是根據(jù)故障頻率或故障危險程度來確定的。如果定時維修和視情維修二者在技術(shù)上都可行時，采用定時維修RCM原理有明確的潛在故障概念，視情維修是根據(jù)潛在故障發(fā)展為功能故障的間隔時間來確定的。如果定時維修和視情維修二者在技術(shù)上都可行時，采用視情維修RCM原理之二的闡明采用視情維修的根據(jù)是多數(shù)機件的缺點方式有一個開展的過程，不是瞬間忽然出現(xiàn)的在機件尚未喪失其功能之前有跡象或征兆可尋，可根據(jù)某些物理形狀或任務(wù)參數(shù)的變化來判別其功能缺點即將發(fā)生例如輪胎磨損發(fā)生缺點之前，先磨去胎面膠，顯露胎身簾線層假設(shè)在臨近發(fā)生功能缺點之前將其改換或修繕，就可以防止功能缺點的發(fā)生或防止功能缺點的后果這種在臨近功能缺點之前可以確定機件將不能完成預(yù)定功能的形狀，即是潛在缺點潛在缺點指示功能缺點即將發(fā)生的可鑒別的形狀“潛在〞的含意潛在缺點是指功能缺點臨近前的形狀，而不是功能缺點前任何時辰的形狀機件的這種形狀經(jīng)察看或檢測是可以鑒別的為了盡早準(zhǔn)確地檢測出潛在缺點，需求借助各種儀器設(shè)備，如鐵譜儀、滑油光譜儀、振動監(jiān)測儀、無損探傷儀、發(fā)動機形狀監(jiān)控設(shè)備等由于檢測和診斷手段的不同,同一缺點方式在功能缺點之前能夠有幾個潛在缺點點例如，思索一個滾動軸承的磨損缺點方式，其功能缺點之前的幾個潛在缺點點如以下圖所示圖同一缺點方式在功能缺點前的不同潛在缺點點A.缺點開場發(fā)生點；P1.振動分析潛在缺點點；P2.油質(zhì)分析潛在缺點點；P3.噪聲分析潛在缺點點；P4.手摸發(fā)熱潛在缺點點；F.功能缺點點RCM原理之三檢查并排除隱蔽功能缺點是預(yù)防多重缺點嚴(yán)重后果的必要措施傳統(tǒng)維修觀念無隱蔽功能故障概念，不了解隱蔽功能故障與多重故障的關(guān)系，并認(rèn)為多重故障的嚴(yán)重后果是無法預(yù)防的，只有聽天由命RCM原理有隱蔽功能故障概念，了解隱蔽功能故障與多重故障有著密切的關(guān)系，認(rèn)識到多重故障的嚴(yán)重后果是有辦法預(yù)防的，至少可以將多重故障概率降低到一個可以接受的水平，它取決于對隱蔽功能故障的檢測頻率和更改設(shè)計隱蔽功能缺點是正常運用設(shè)備的人員不能發(fā)現(xiàn)的功能缺點．可分為兩種情況正常情況下任務(wù)的設(shè)備，其功能缺點(不任務(wù)或不能完成規(guī)定功能的缺點)對于正常運用設(shè)備的人員是不明顯的正常情況下不任務(wù)的設(shè)備，運用時能否良好，對正常運用設(shè)備的人員是不明顯的RCM原理之三的闡明動力安裝的火警探測系統(tǒng)屬于第一種情況在用泵A和備用泵B組成的供油系統(tǒng)例如由此闡明這樣一個現(xiàn)實，一個隱蔽功能缺點本身沒有直接的后果，但具有能增大多重缺點風(fēng)險的間接后果，即隱蔽功能缺點的獨一后果是增大了多重缺點的概率。當(dāng)泵B處于缺點形狀時，泵A的缺點就稱為多重缺點。RCM原理之四有效的預(yù)防性維修任務(wù)可以以最少的資源耗費來堅持設(shè)備的固有可靠性程度，但不能夠超越這個程度．要想超越這個程度，只需重新設(shè)計設(shè)備傳統(tǒng)維修觀念預(yù)防性維修能夠提高設(shè)備的固有可靠性水平，能夠使設(shè)備保持做所期望做到的事情RCM原理預(yù)防性維修不能夠提高設(shè)備的固有可靠性水平，最高只能保持或達(dá)到設(shè)備的固有可靠性水平RCM原理之四的闡明傳統(tǒng)維修觀念以為，預(yù)防性維修可以提高設(shè)備的固有可靠性程度，可以使設(shè)備堅持做所期望做到的事情．但是，“所期望做到的〞和“所能做到的〞經(jīng)常有矛盾．所謂可靠性是設(shè)備在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的才干．假設(shè)設(shè)備到達(dá)所期望的功能的才干超出了所能做到的固有才干，即設(shè)備的固有可靠性程度，那么，無論怎樣維修也達(dá)不到所期望功能的才干。維修充其量是使設(shè)備發(fā)揚其固有的才干，使其做所能做的事情。RCM原理之五預(yù)防性維修能降低缺點發(fā)生的頻率，但不能改動缺點的后果，只需經(jīng)過設(shè)計才干改動缺點的后果傳統(tǒng)維修觀念預(yù)防性維修能避免故障的發(fā)生，能改變故障的后果RCM原理預(yù)防性維修難以避免故障的發(fā)生，不能改變故障的后果，只有通過設(shè)計才能改變故障的后果RCM原理之五的闡明傳統(tǒng)維修觀念過高地估計了預(yù)防性維修的作用，以為只需仔細(xì)地做好預(yù)防性維修任務(wù)，就可以“萬無一失〞，就可以防止缺點的發(fā)生，改動缺點的后果．現(xiàn)實上，缺點是難以防止的，特別是早期缺點和偶爾缺點，是不能夠靠預(yù)防性維修任務(wù)來預(yù)防的．預(yù)防性維修僅僅能預(yù)防缺點出現(xiàn)的次數(shù)，從而降低缺點發(fā)生的頻率或概率，但是不能改動缺點的后果。平安性和環(huán)境性后果假設(shè)缺點引起人身傷亡或設(shè)備毀壞的事故，那么它就有平安性后果假設(shè)缺點導(dǎo)致違反了國家環(huán)境維護(hù)的要求，那么它就有環(huán)境性后果缺點后果可分為平安性后果和環(huán)境性后果隱蔽性后果運用性后果非運用性后果隱蔽性后果隱蔽性后果是指一個隱蔽功能缺點和另一個或幾個功能缺點的結(jié)合所產(chǎn)生的多重缺點的影響它不是一個功能缺點的直接影響，而是多重缺點的影響．隱蔽功能缺點本身對設(shè)備沒有直接的后果，只需能增大多重缺點概率的間接后果，但多重缺點一旦發(fā)生，往往具有平安性和環(huán)境性等嚴(yán)重后果運用性后果(經(jīng)濟(jì)性的)假設(shè)缺點影響設(shè)備的運用才干或消費才干，那么它就具有運用性后果這種后果最終表達(dá)在經(jīng)濟(jì)性上非運用性后果(經(jīng)濟(jì)性的)假設(shè)缺點不影響設(shè)備的平安、運用和環(huán)境維護(hù)要求，只涉及修復(fù)性維修(排除缺點)費用，那么它就具有非運用性后果這種后果也是表達(dá)在經(jīng)濟(jì)性上RCM原理之六預(yù)防性維修任務(wù)是根據(jù)缺點的后果和所做的維修任務(wù)既要技術(shù)可行又要有效果來確定的。否那么，不做預(yù)防性維修任務(wù)，而是要思索更改設(shè)計方案RCM原理之六的闡明傳統(tǒng)維修觀念以為，對能夠出現(xiàn)的任何缺點都要做預(yù)防性維修任務(wù)，維修任務(wù)做得越多，越可以預(yù)防缺點?？墒菍嶋H證明，無論怎樣加大預(yù)防性維修的任務(wù)量和維修的深度和廣度，缺點仍舊發(fā)生，設(shè)備的總?cè)秉c率不見下降反而上升，使“多做維修任務(wù)可以防止缺點〞的觀念遭到了挑戰(zhàn)。以可靠性為中心的維修繕論首先是按缺點的后果，然后按做維修任務(wù)既要技術(shù)可行又要有效果來確定預(yù)防性維修任務(wù)的傳統(tǒng)維修觀念對可能出現(xiàn)的任何故障都要做預(yù)防性維修工作RCM原理只有故障后果嚴(yán)重，而且所做的維修工作既要技術(shù)可行又要有效果時才做預(yù)防性維修工作，否則，不做預(yù)防性維修工作定時維修的技術(shù)可行設(shè)備或機件必需有可確定的耗損期設(shè)備或機件的大部分能任務(wù)到該耗損期經(jīng)過定時維修可以將設(shè)備或機件修復(fù)到規(guī)定的形狀視情維修的技術(shù)可行設(shè)備或機件功能的退化必需是可探測的設(shè)備或機件必需存在一個可定義的潛在缺點形狀設(shè)備或機件在從潛在缺點開展到功能缺點之間必需閱歷一段較長的時間隱患檢測的技術(shù)可行隱患檢測的技術(shù)可行是指能否確定隱蔽功能缺點的發(fā)生“有效果〞也分三種情況對平安性后果、環(huán)境性后果和隱蔽性后果，要求能將發(fā)生缺點或多重缺點的概率降低到規(guī)定的、可接受的程度對運用性后果，要求預(yù)防性維修費用低于運用性后果的損失費用和修繕費用對非運用性后果，要求預(yù)防性維修費用低于修繕費用故障后果技術(shù)可行又有效果安全性、環(huán)境性后果隱蔽性后果使用性后果非使用性后果是預(yù)防性維修預(yù)防性維修預(yù)防性維修預(yù)防性維修否必須更改設(shè)計更改設(shè)計也許需要更改設(shè)計也許宜于更改設(shè)計表預(yù)防性維修任務(wù)與更改設(shè)計確實定表預(yù)防性維修和修復(fù)性維修數(shù)量的變化年份運輸機預(yù)防性維修修復(fù)性維修(狀態(tài)監(jiān)控)定時維修視情維修1955DC-6100%OO1962B-707DC-850%50%O1968B-727DC-935%50%15%1970B-737BAC-11120%40%40%1981B-7470.5%16.5%83%RCM原理之七設(shè)備運用前的初始預(yù)防性維修大綱制定后，需求在運用期間搜集運用數(shù)據(jù)資料，不斷修訂，逐漸完善RCM原理之七的闡明傳統(tǒng)觀念是重設(shè)計、制造，輕運用、維修。維修被視為“事后〞任務(wù)，只需在設(shè)備研制出來后，甚至投入