周洲

[摘 要]隨著飛機制造技術(shù)的發(fā)展，航空發(fā)動機的制造與檢修越來越成為飛機維護的關(guān)鍵部分，對于飛機的正常運行起著越來越重要的作用。本文通過對于空客320飛機的發(fā)展以及航空發(fā)動機的結(jié)構(gòu)動力分析，對于內(nèi)窺鏡在空客320飛機發(fā)動機檢修中的作用進行了探討，對于飛機的高效檢修維護提出了一些方法。

[關(guān)鍵詞]航空發(fā)動機；內(nèi)窺鏡；檢修維護

中圖分類號：V263.6 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）02-0087-01

1 空客320飛機的發(fā)展

A320系列有兩種型號，A320-100和A320-200。開始只生產(chǎn)了21架A320-100型飛機，這些第一批制造的飛機只交付給Air Inter和英國航空公司。與A320-100相比，A320-200的主要變化是翼尖圍欄和增加燃油容量以增加范圍。印度航空公司使用其前31架A320-200s雙機架主起落架，用于跑道狀況不佳的機場，因為單一主轉(zhuǎn)向架不能控制。 A320可容納150名乘客，飛行范圍約為6，150公里。它由推力額定值在113到120 kN（25，400到27，000 lbf）之間的兩個CFMI CFM56-5s或IAE V2500s提供動力。A320可以飛行的最低速度約為207公里/小時。到目前共有4，388臺A320ceo型號交付，截至2017年1月31日仍有311臺訂單，它的直接波音競爭對手是737-800。A320的研制成功是在1988年11月24日，對于上個系列的，除了對機翼的許多小的修改，還包括機身本身。機翼將包括雙開口襟翼和較小的后緣，將機翼面積從124平方米增加到128平方米。機身被四個插頭（兩個在前面和兩個在機翼后面）延長，使A320的總長度比A321長6.94米。A320的翼上出口需要被放大并在翼的前面和后面重新定位，同時對中心機身和起落架進行了加強，以適應(yīng)最大起飛重量增加到83000公斤。空客A320系列是具有常規(guī)尾翼的低翼懸臂單翼，具有單個垂直穩(wěn)定器和方向舵。 的翼掃是25度。 與同類別的其他客機相比，A320擁有寬度為3.95米外寬的單通道客艙，而波音737或757則為148英寸，其貨艙可容納單元裝置容器。A320機身包括復(fù)合材料和鋁合金，以節(jié)省重量并減少零件總數(shù)，降低維護成本。其尾部組件幾乎完全由CASA制造的這種復(fù)合材料，他們還建造電梯、主起落架門和后機身部件。多家供應(yīng)商為A320系列提供渦輪風扇發(fā)動機：CFM國際公司與CFM56國際航空發(fā)動機，提供V2500和普惠公司的PW6000發(fā)動機。

2 飛機發(fā)動機的相關(guān)問題

2.1 航空發(fā)動機的結(jié)構(gòu)

空客系列飛機主要包括，渦輪飛機螺旋槳發(fā)動機和渦輪軸發(fā)動機。雖然軍用戰(zhàn)斗機需要非常高的速度，但許多民用飛機沒有。然而，民用飛機設(shè)計者希望從燃氣渦輪發(fā)動機提供的高功率和低維護中受益。因此誕生了將渦輪發(fā)動機與傳統(tǒng)螺旋槳配合的想法。由于燃氣輪機最佳地高速旋轉(zhuǎn)，渦輪螺旋槳發(fā)動機具有齒輪箱以降低軸的速度，使得螺旋槳尖端不會達到超音速速度。通常，驅(qū)動螺旋槳的渦輪機與旋轉(zhuǎn)部件的其余部分分離，使得它們可以以它們自己的最佳速度旋轉(zhuǎn)，也被稱為自由渦輪發(fā)動機。渦輪螺旋槳發(fā)動機在其設(shè)計的巡航速度的領(lǐng)域內(nèi)運行時非常有效，其通常為200至400mph（320至640km/h）。渦輪軸發(fā)動機主要用于直升機和輔助動力裝置。 渦輪軸發(fā)動機原理上類似于渦輪螺旋槳發(fā)動機，但在渦輪螺旋槳發(fā)動機中，螺旋槳由發(fā)動機支撐并且發(fā)動機螺栓連接到機身：在渦輪軸中，發(fā)動機不對直升機的轉(zhuǎn)子提供任何直接的物理支撐。 轉(zhuǎn)子連接到用螺栓固定到機身的變速器，渦輪軸發(fā)動機驅(qū)動變速器。 這一區(qū)別被一些人認為是無關(guān)緊要的，因此在一些情況下飛機公司基于相同的設(shè)計制造渦輪螺旋槳發(fā)動機和渦輪軸發(fā)動機。

2.2 航空發(fā)動機的動力

大多數(shù)飛機發(fā)動機使用火花點火，通常使用汽油作為燃料，后來生產(chǎn)用于航空用途的壓縮點火柴油發(fā)動機。通常，柴油發(fā)動機更可靠，更好地適合于在中等功率設(shè)置下長時間運行，這是它們被廣泛地用于卡車和航空的原因。輕質(zhì)合金不能達到處理柴油發(fā)動機高得多的壓縮比的任務(wù)，因此它們通常具有較差的功率重量比，并且由于這個原因是不常見的，雖然Clerget 14F柴油徑向發(fā)動機具有與汽油徑向相同的功率重量比。汽車柴油技術(shù)的改進，可以得到更好的功率重量比，柴油的更好的燃料效率和AVGAS相對于歐洲的噴氣A1的高相對稅收，使得所有人都看到了對使用柴油飛機的興趣的復(fù)興。 Thielert飛機發(fā)動機轉(zhuǎn)換得到了梅賽德斯柴油汽車發(fā)動機，競爭的新柴油發(fā)動機可以為小型飛機帶來燃油效率和無鉛排放，代表了輕型飛機發(fā)動機幾十年來最大的變化。 Wilksch機型為實驗飛機制造2沖程柴油發(fā)動機，與汽油發(fā)動機重量相同：WAM 100（100馬力），WAM 120（120馬力）和WAM 160（160馬力）。預(yù)冷噴氣發(fā)動機對于非常高的超音速飛行速度，將冷卻系統(tǒng)插入氫氣噴氣發(fā)動機的空氣管道，允許在高速下更大的燃料噴射，并且不需要管道由耐火或主動冷卻材料制成。這大大提高了發(fā)動機在高速下的推力/重量比。

3 內(nèi)窺鏡在飛機發(fā)動機檢修中的應(yīng)用

工業(yè)內(nèi)窺鏡技術(shù)在國內(nèi)已經(jīng)趨于成熟，在高端的航空航天方面也發(fā)揮了不可缺少的作用。主要作用有：（1）定期規(guī)定的孔探檢查：定檢通常在無故障飛機上進行，工作開始前應(yīng)參閱最近一次地孔探報告，并瞭解發(fā)動機的技術(shù)狀況，然后按工單規(guī)定逐區(qū)域進行檢查。（2）突發(fā)事件后的檢查：突發(fā)事件是指發(fā)動機超穩(wěn)、喘振、發(fā)現(xiàn)異物、外來物打擊進氣道和參數(shù)異常等。孔探檢查應(yīng)在故障發(fā)生部位進行，工作前詳細瞭解故障塬因，仔細分析由此而引起的損傷部位，并會同有關(guān)技術(shù)人員制訂工作程式，確保不漏檢。（3）故障監(jiān)控：發(fā)動機常見缺陷可分為叁類：可忽略的缺陷；缺陷不影響飛行安全，但如缺陷發(fā)展就會危及飛行安全；超標需要換發(fā)的缺陷。在長期使用的發(fā)動機上，第二類缺陷較多，因而在換發(fā)前需要定期監(jiān)控發(fā)動機的故障狀態(tài)，并根據(jù)需要控制定檢週期長短，直至超標。檢測周期內(nèi)的正常使用。

傳統(tǒng)損傷評估的基本方法有：①利用同類發(fā)動機全尺寸剖面作參考，用直尺和照相機進行比較測量；②樣品葉片內(nèi)窺觀察法；③利用視頻系統(tǒng)進行比例換算以確定損傷程度的大小和範圍；④利用內(nèi)窺觀察孔到被觀察物的實際距離，可用直尺等效換算損傷程度；⑤利用電腦軟體和可測量內(nèi)窺鏡對發(fā)動機內(nèi)部的缺陷進行自動評估。

4 總結(jié)與展望

為了將飛機的作用能效最大地展現(xiàn)出來，優(yōu)化航空工業(yè)的工作效率與高質(zhì)量產(chǎn)能，需要加強管理，利用專門人才、高新技術(shù)來加強內(nèi)窺鏡檢修技術(shù)，這也是航空工業(yè)的工作重心之一。在飛機的運行維護中，內(nèi)窺鏡檢修技術(shù)起到了舉足輕重的作用，結(jié)合實時的信息與數(shù)據(jù)，精準的、有針對性的對航空發(fā)動機的設(shè)計進行優(yōu)化分析，內(nèi)窺鏡檢修技術(shù)將會是未來航空制造工程的一只尖兵。通過相關(guān)開發(fā)部門和技術(shù)人員的共同努力，航空工業(yè)將會有著長足的發(fā)展。大型飛機的檢修得到保障，才能更好地為國民生活而服務(wù)，同時，對于我國航空工業(yè)的發(fā)展也具有深遠的意義與價值。

參考文獻

[1] 唐世明.飛機狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的研究與改進[D].電子科技大學(xué).2011：20-30.