浅谈民用航空发动机的维修

浅谈民用航空发动机的维修

秦培宸

中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 黑龙江省哈尔滨市150006

摘要：随着我国经济的发展，各个行业发展速度不断加快。与此同时，民用航空发动机事业发展也极为迅猛，投入运行的民用航空发动机主要通过定期维修保持其固有可靠性水平，这样才能保证民用航空发动机使用寿命以及工作能力。民用航空发动机持续适航文件是以定期维修和检查为主要核心，对维修和检查深度提出的相关要求。通过对适航规章的分析揭示了维修间隔的本质，采用定性分析的方法研究了持续适航文件中的维修概念和维修间隔，为航空发动机提供了修正维修间隔的理论依据。

关键词：航空发动机  持续适航  维修

一、民用航空发动机维修的目的和作用

民用航空发动机维修是指对航空发动机及部件进行维护和修理的总称。这里的维护是指为保持航空发动机及部件良好工作状态所做的一切工作，包括清洗、润滑、检查以及补充燃油等；修理是指恢复航空器、发动机及部件良好工作状态所做的一切工作，包括检查、判断故障、排除故障、排除故障后的测试以及翻修等。

民用航空发动机维修是保证航空发动机及部件在设计的可靠性和安全水平上持续执行预定功能的过程。该定义不仅含有养护、调整、更换、修复、大修以及保证航空器正常持续运营所需要的任何其他工作的意思，而且强调了这种观念。然而，为完成所要求的维修，不是所有的系统和部件都需要同样的关注。

民用航空发动机维修的作用主要体现在下面的3个方面。

（1）保障飞行安全。民用航空器是高技术、高成本的产品，安全始终是第一位的要求。由于早期的航空业中事故频繁，造成巨大的生命和财产损失，政府主管部门提出了适航性概念，并提出只有具备适航性的航空器才允许在空中飞行，达不到适航性要求的航空器禁止飞行，从而保证飞行安全。

（2）航空运输是以速度和时间为特征的，正点运行对于任何一个航空器使用者来说都是选择空运的首要考虑问题。一个航空公司的航班正常率不仅关系到公司的信誉，有时会直接造成巨大的经济损失。

（3）影响经营成本。在航空运输企业的直接营运成本中，维修费用一般要占到18％～25％改善维修管理和维修技术对降低成本有极大的作用。

二、民用航空发动机的维修方式

1、定时维修方式(Hard Time-HT)

这是传统的维修方式，对某些重要的有第一类故障曲线的零部件，给予一定的使用期限，到时后予以更换、报废，这类部件称为定寿件，这类部件往往决定着检修的时期。从表面看这种方式和以前的维修没有什么不同，但实质上有了很大区别。

2、视情维修(On Condition)

对于具有第二类故障曲线的零部件，由于没有一个明显韵故障增长时限，按照定期维修，不但不能充分发挥这个零部件的效能，同时也不能减少故障的发生。通过对这些零部件使用情况的监测和观察，根据零件的具体情况来决定维修或更换，这种维修方式叫做视情维修。视情维修通过检测来决定零件是否继续使用，而不是把到期的零件一刀切地报废更换。同时检测使用多种手段监控，多种参数来判明零件的技术状况，而不像定时维修中绝大部分的零件是拆下来分解检查的。因此视情维修带来的好处是减少了工作量，缩短了工作时间，充分利用了零部件。

3、状态监控(Condition Monitoring)

从对零件的故障分析上还可以看出，有一部分零部件对航空发动机的飞行安全并不造成直接影响，譬如有备份的设备或只对飞机某一个子系统有影响的零件等。这些零件即使发生故障，飞机仍然安全运行，那就不必在故障发生前下大力气去预防，而待故障发生后及时加以排除即可，这样可以节省大量的人力和物力。但要做到及时排除故障就必须对这些零部件进行有效的监控，一旦发生故障可以立即发现，留待可能的时刻进行排故，这种维修方式称为状态监控。

三、维修文件体系

在新的理论出现的同时，有关的适航当局、制造厂和航空公司要按照这种理论制定一整套文件才能把它贯彻下去。经过近20年的努力，形成了一套维修文件的体系，分为以下3个部分：

1)维修的指导性文件

这类文件是由适航当局主持，召集制造厂和航空公司共同制定的关于维修指导思想、逻辑决断方法、维修基本原则的文件。维修部门根据这些文件的原则和精神来制定自己的维修方案。文件包括：

①维修指导小组(MSG)报告；

②维修评审委员会(MBR)报告；

③适航当局发布的各种适航指令、咨询通告和适航管理文件；

2)制造厂提供的文件

航空器的制造厂为了保证航空器的运行安全要向使用者提供大量的适航文件和各类手册，这些文件和手册都要根据这类航空器的使用情况不断地更新，以保证维修单位能得到足够的信息和采取最适合的技术手段。文件包括：

①维修计划文件(MPD)；

②各类手册：如维修手册、主最低设备清单、重量平衡手册、发动机手册等；

③服务通告和服务函件；

3)维修方案和维修计划

维修方案和维修计划是维修单位根据自己的情况和经验制定的具体执行的技术文件。

四、持续适航文件的维修要求

航空发动机的适航管理对于保障飞行器安全运行尤为重要，其目的是保证发动机的适航状态，本质是对航空发动机进行适航性控制的过程[1]。持续适航管理是航空发动机适航管理的一部分，依靠持续适航文件对其适航性进行控制。持续适航文件是用以在航空产品投入使用后，指导运营方正确地使用和维修航空产品，并保持其固有设计水平和可靠性[1]，是发动机保证其可靠性水平的重要文件，是发动机型号合格审定的一部分；同时该文件也是制定发动机维修方案的依据，构成了基本维修大纲。

4.1 持续适航文件的维修

词典中解释维修为维护和修理[2]；日本工业标准中的维修定义为把产品保持在使用及运用状态以及为排除故障和缺陷所进行的一切处置及活动；对可靠性工程而言，维修是为了确保设备原有的功能与特性，而不是提高其性能[3]；FAR43指出，维修是指对飞行器或其部件所进行的任何检测、修理、排故、定期检修、翻修工作；FAR1 中的维修是指检查、翻修、修理和更换零件，但不包括预防性维修，预防性维修是指简单的或轻微的防腐(保养)操作和更换少量标准件非复杂组件的操作。

FAR43对维修的定义中没有区分预防性维修的概念是由于其适用范围主要针对发动机整机、单元体或零部件即将到寿或已经失效的状态。对于已经达到失效阈值的零部件（FAR43适用范围中涵盖此类）而言，讨论预防性维修没有意义。

4.2 持续适航文件的维修分析

持续适航文件中的维修概念广义上分为（1）检查的目的是寻找零部件的损伤、故障和不正常的现象，包括目视、详细和特殊详细检查[3]；（2）翻修的目的是恢复发动机的使用寿命或适航状态，一般针对发动机整机而言，通常根据监控运行中的参数判断翻修时机；（3）修理是对零部件任何损伤或缺陷进行处理使其达到在规定限制范围内继续使用的工作，即恢复偏离可用状态的部件；（4）更换零件一般针对发动机限寿件和航线可更换件（LRU）；（5）预防性维修是指对发动机及其零部件进行简单的保养和更换少量标准件，目的是为了防止发动机或其零部件失效。

五、总结

持续适航文件中的维修包括预防性维修在内的检查、翻修、修理和更换零件的操作的概念。预防性维修、换件或者修理的维修任务是根据维修检查时对发动机状态判断得到并实施的，而不是在一定的维修间隔节点上执行固定的维修任务。

持续适航文件提到的维修检查间隔是指初始维修检查间隔，第N次维修检查间隔是第N-1次执行维修检查以及执行相应维修任务后得到的间隔。

参考文献

[1]许海峰.论持续适航文件[C] 第四届中国航空学会青年科技论坛文集, 北京：中国航空学会，2010：7.

[2]徐超群，闫国华.航空维修管理[M]. 北京：中国民航出版社，2012：1-3.

[3]孙春林，白杰.可靠性理论[M]. 天津：天津科学技术出版社，2001：1-35.