曹雋 李東旭

摘要：當(dāng)前航空行業(yè)發(fā)展速度不斷加快，有關(guān)于航空發(fā)動機(jī)的科研任務(wù)量也逐漸增加，其中航空發(fā)動機(jī)的維修技術(shù)是研究的重點(diǎn)內(nèi)容，可以提高維修質(zhì)量，保證航空發(fā)動機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行?？滋郊夹g(shù)是常用的一種維修技術(shù)，維修效果較好，可以對航空發(fā)動機(jī)進(jìn)行有效檢測?；诖?，本文分析了航空發(fā)動機(jī)維修中孔探技術(shù)的應(yīng)用，以期可以為故障維修和檢測提供重要參考。

Abstract： At present， the development speed of aviation industry is speeding up， and the amount of scientific research tasks related to aero-engines is also increasing. The maintenance technology of aero-engines is the focus of the research， which can improve the maintenance quality， to ensure the stable operation of the aero-engine. The borescope technique is a common maintenance technique， which has good maintenance effect and can be used to test the aero-engine effectively. Based on this， this paper analyzes the application of borescope technology in aero-engine maintenance， in order to provide important reference for fault maintenance and detection.

關(guān)鍵詞：航空發(fā)動機(jī);維修;孔探技術(shù);應(yīng)用;故障類型

Key words： aero-engine;maintenance;borescope technology;application;fault type

中圖分類號：V263.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）23-0148-02

0? 引言

我國航空事業(yè)發(fā)展速度不斷加快，如何保障航空飛機(jī)的穩(wěn)定飛行成為了相關(guān)領(lǐng)域所需要研究的重點(diǎn)內(nèi)容。航空發(fā)動機(jī)是影響飛行狀態(tài)的關(guān)鍵因素，也是得以飛行的重要動力源泉，為了能夠提高航空發(fā)動機(jī)的運(yùn)行效果，需要對航空發(fā)動機(jī)進(jìn)行有效維護(hù)。在航空發(fā)動機(jī)運(yùn)行過程中需要承受多種因素的干擾和影響，會使其運(yùn)行安全性大幅度降低，并且由于航空發(fā)動機(jī)需要承受較大運(yùn)行負(fù)荷，其零件磨損嚴(yán)重程度會有所增加，需要結(jié)合目前的故障類型制定合理的維修措施。孔探技術(shù)是常用的維修手段之一，通過孔探技術(shù)的使用可以及時對航空發(fā)動機(jī)的故障問題進(jìn)行檢測和維修。相關(guān)人員需要了解航空發(fā)動機(jī)的常見故障和孔探技術(shù)應(yīng)用方式，以此來保證可以將孔探技術(shù)合理應(yīng)用在維修活動中，提高維修質(zhì)量和效率。

1? 航空發(fā)動機(jī)故障類型

航空發(fā)動機(jī)主要由三個部分組成，分別為高壓壓氣機(jī)、高壓渦輪以及燃燒室，三種結(jié)構(gòu)均有可能出現(xiàn)故障問題，具體結(jié)構(gòu)組成如圖1所示[1]。

1.1 高壓渦輪故障問題? 高壓渦輪主要包括三個部分，分別為靜子導(dǎo)向器、渦輪轉(zhuǎn)子以及渦輪機(jī)閘。高壓渦輪處于高溫環(huán)境和高壓環(huán)境，由于溫度過高會使得前緣位置出現(xiàn)被燒毀的問題，后邊緣會出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象和變形現(xiàn)象，如果過于嚴(yán)重會出現(xiàn)掉塊的問題。高壓渦輪還會因為高速旋轉(zhuǎn)給轉(zhuǎn)子造成一定的損傷，使得前緣出現(xiàn)卷曲的問題。特別是高壓渦輪導(dǎo)向器葉片處于溫度最高的工作環(huán)境中，會因燃燒程度不一、噴油均勻度不一的原因而出現(xiàn)損傷。一般情況下，是在燃燒室掉塊之后，給渦輪轉(zhuǎn)子的葉片造成了損傷，使得渦輪出現(xiàn)了裂紋或者燒融的問題，會影響到渦輪的運(yùn)行效率。在這種情況下，必須要對航空發(fā)動機(jī)實施有效的故障檢測，及時發(fā)現(xiàn)航空發(fā)動機(jī)存在的故障隱患，保證各個部分的穩(wěn)定運(yùn)行。

1.2 壓氣機(jī)故障問題? 壓氣機(jī)分為三個部分，分別為低壓壓氣機(jī)、高壓壓氣機(jī)以及風(fēng)扇機(jī)閘，其中高壓壓氣機(jī)出現(xiàn)故障的幾率較高。工作人員在工作過程中對高壓氣壓機(jī)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)高壓壓氣機(jī)會在外界因素的刺激下出現(xiàn)不規(guī)律的震顫問題，會影響到航空發(fā)動機(jī)的葉片和運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，如果此時處于飛行狀態(tài)則發(fā)動機(jī)的受損程度增加，容易出現(xiàn)飛機(jī)事故。當(dāng)發(fā)動機(jī)存在震顫的現(xiàn)象時，發(fā)動機(jī)還會出現(xiàn)疲勞的問題，通過氣道會有其他的雜物進(jìn)來，這會給葉片造成直接損傷和影響，嚴(yán)重時航空發(fā)動機(jī)會停止運(yùn)行，所造成的后果無法估量。

1.3 燃燒室故障問題? 燃燒室由于長期處于高溫狀態(tài)下，受損幾率較高，發(fā)熱損傷較為常見，也會給航空發(fā)動機(jī)的運(yùn)行造成損傷。常見的損傷問題主要包括燒裂、燒穿以及掉塊三種問題，會影響到航空發(fā)動機(jī)燃燒室的穩(wěn)定運(yùn)行。在不同的環(huán)境下燃燒室所使用的制造材料類型有所差異，因此燃油在噴射過程中其噴射均勻程度也會出現(xiàn)不同，這也是航空發(fā)動機(jī)燃燒室損傷嚴(yán)重性差異的主要原因。在燃燒室的內(nèi)部積碳量較多，如果沒有定期對積碳實施處理，會增加空間占用面積，會讓航空發(fā)動機(jī)的運(yùn)行效率受到影響，難以為航空飛行提供充足的動力支持。相關(guān)人員需要重視積碳處理的必要性，定期進(jìn)行積碳清理，保證航空發(fā)動機(jī)的有序運(yùn)行[1]。

2? 航空發(fā)動機(jī)孔探技術(shù)類型

2.1 剛性內(nèi)窺鏡技術(shù)? 在航空發(fā)動機(jī)的維修過程中，最常見的孔探技術(shù)是剛性內(nèi)窺鏡技術(shù)，在應(yīng)用過程中取得了較好的效果。當(dāng)航空發(fā)動機(jī)的故障位置和維修人員視野位置同處于徑直狀態(tài)時可以利用該種技術(shù)，使用較為方便，可以提高維修工作的開展效率。剛性內(nèi)窺鏡的精度以及完成度均較高，并且亮度較高，可以讓檢查人員更加清晰的觀察到航空發(fā)動機(jī)的內(nèi)部情況，從而及時發(fā)現(xiàn)故障位置，判斷故障問題的出現(xiàn)原因。剛性內(nèi)窺鏡包括視頻監(jiān)視器、照相機(jī)，通過視頻監(jiān)視器可以對維修過程進(jìn)行觀察，及時尋找到錯誤的環(huán)節(jié)和問題，對維修方式和手段進(jìn)行調(diào)整。照相機(jī)目前清晰度大幅度提高，具有較高的成像分辨率，所形成的圖像極其清晰，可以對各個細(xì)節(jié)的位置進(jìn)行觀察。同時所形成的圖像可以得到有效保存，可以為之后航空發(fā)動機(jī)的維修提供有效參考，提升維修效率。

2.2 柔性內(nèi)窺鏡技術(shù)? 柔性和剛性內(nèi)窺鏡在多個方面均存在著不同，如使用條件或者使用環(huán)境等，其中差異最大的點(diǎn)在于應(yīng)用原理的差異。柔性內(nèi)窺鏡的使用是以光導(dǎo)纖維彎曲條件作為基礎(chǔ)原理，從而對航空發(fā)動機(jī)的故障情況實施分析和判斷，使用傳向技術(shù)和傳光技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，可以讓維修人員通過對光線和圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析來了解故障情況。該種數(shù)據(jù)傳輸模式是利用全反射的優(yōu)勢和原理，讓維修人員在光纖另一側(cè)也可以觀察到故障位置具體情況。通過這一技術(shù)手段的應(yīng)用，可以利用內(nèi)窺鏡鏡頭所具備的可旋轉(zhuǎn)性完成檢測，此時即使故障區(qū)域和視線并不處于直線之上也能夠進(jìn)行有效的故障檢測。由此可見，柔性內(nèi)窺鏡在使用過程中較為靈活，可以進(jìn)行視角更換，有利于對航空發(fā)動機(jī)的各個位置實施觀察。

2.3 柔性視頻內(nèi)窺鏡技術(shù)? 隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，柔性內(nèi)窺鏡技術(shù)開始得到創(chuàng)新，通過加入視頻系統(tǒng)可以提高故障的檢測靈活性。在使用柔性視頻內(nèi)窺鏡對航空發(fā)動機(jī)進(jìn)行故障維修時，會借助光纖的作用完成圖像數(shù)據(jù)傳輸，可以在第一時間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并且傳輸速度較快。傳輸速度快可以讓維修人員在短時間內(nèi)制定出合理的維修方案，可以讓航空飛行盡快恢復(fù)正常，減少因故障問題而產(chǎn)生的損失。同時柔性視頻內(nèi)窺鏡可以針對航空發(fā)動機(jī)內(nèi)部的小型零件實施檢測，但是在使用該技術(shù)的過程中光纖經(jīng)常會出現(xiàn)折斷的問題，因此需針對該問題采取有效的控制措施，以此來保證孔探技術(shù)的有序運(yùn)行。

3? 航空發(fā)動機(jī)維修中孔探技術(shù)

3.1 檢測并分析航空發(fā)動機(jī)故障? 在對航空發(fā)動機(jī)進(jìn)行維修時孔探技術(shù)是極其常用的技術(shù)手段，可以在不對航空發(fā)動機(jī)進(jìn)行拆卸的過程中完成檢測，能夠減少維修成本投入，提高維修作業(yè)的效率。當(dāng)前航空發(fā)動機(jī)的故障問題主要包括三個類型，第一，可忽略缺陷故障;第二，過度階段缺陷故障;第三，超標(biāo)多次更換航空發(fā)動機(jī)缺陷故障，其中第一種故障出現(xiàn)幾率最高。個別航空發(fā)動機(jī)的使用時間過長，由于多次更換會使其出現(xiàn)故障問題，因此需要針對這一類發(fā)動機(jī)進(jìn)行檢修，合理使用孔探技術(shù)，保證航空發(fā)動機(jī)可以始終處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)。同時還可以對故障問題進(jìn)行分析，得出故障出現(xiàn)的原因和檢測報告[2]。

3.2 針對突發(fā)事件進(jìn)行維修? 在航空飛行時突發(fā)故障是極其常見，常見的突發(fā)故障問題包括喘振問題、氣道異物問題、外來物品打擊問題等，使得航空發(fā)動機(jī)難以以正常的狀態(tài)運(yùn)行。突發(fā)故障通常是無法預(yù)估和躲避的，要想減少突發(fā)故障的影響，必須要在短時間內(nèi)了解突發(fā)故障的出現(xiàn)原因、故障類型，從而對其進(jìn)行處理?？滋郊夹g(shù)可以清晰顯示故障位置的具體情況，可以為故障維修人員提供重要輔助，可以讓維修人員在短時間內(nèi)完成故障判斷，并且還能夠?qū)娇瞻l(fā)動機(jī)的某個部位實施有效檢測，提高故障的處理針對性。同時，還可以避免出現(xiàn)航空發(fā)動機(jī)遺漏檢查的問題出現(xiàn)，提高故障問題檢測效率，保證航空發(fā)動機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.3 對航空發(fā)動機(jī)實施定期維修? 在航空飛行時需要實施定期檢查，這樣才能夠保證航空飛行安全性，保證航空發(fā)動機(jī)的正常運(yùn)行。一般來講，在對航空發(fā)動機(jī)進(jìn)行故障檢查時通常飛機(jī)并未出現(xiàn)故障問題，通過孔探技術(shù)的使用可以降低工作難度。在對航空發(fā)動機(jī)實施檢測分析時需要結(jié)合之前的檢測數(shù)據(jù)和孔探技術(shù)實施報告進(jìn)行評估，了解之前航空發(fā)動機(jī)的具體運(yùn)行情況，可以對航空發(fā)動機(jī)有初步的認(rèn)知和判斷，對于后續(xù)故障的深度檢測有著積極影響。在檢測完畢后，維修人員需要將本次的檢測結(jié)果和之間的檢測結(jié)果實施比對和評估，發(fā)現(xiàn)航空發(fā)動機(jī)在一段時間內(nèi)的具體運(yùn)行情況和產(chǎn)生的變化，可以為之后航空發(fā)動機(jī)維修提供數(shù)據(jù)參考，也可及時發(fā)現(xiàn)航空發(fā)動機(jī)存在的故障問題，做好故障排查，保證航空發(fā)動機(jī)的正常運(yùn)行[3]。

4? 結(jié)束語

航空發(fā)動機(jī)的工作環(huán)境較為復(fù)雜、惡劣，經(jīng)常處于高壓環(huán)境、高溫環(huán)境和高轉(zhuǎn)速的環(huán)境，如果其中一個零件出現(xiàn)問題會直接影響到發(fā)動機(jī)的整體運(yùn)行情況，從而造成嚴(yán)重的安全事故。在航空發(fā)動機(jī)的運(yùn)行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)各種故障問題，例如壓氣機(jī)故障、高壓渦輪故障以及燃燒室故障，均會給航空飛機(jī)的運(yùn)行造成安全隱患。目前在航空發(fā)動機(jī)維護(hù)工作中，經(jīng)常會使用剛性內(nèi)窺鏡技術(shù)、柔性內(nèi)窺鏡技術(shù)、柔性視頻內(nèi)窺鏡技術(shù)，這三種技術(shù)均屬于孔探技術(shù)。通過使用孔探技術(shù)可以檢測并分析航空發(fā)動機(jī)故障，針對突發(fā)事件進(jìn)行維修，對航空發(fā)動機(jī)實施定期維修，為航空發(fā)動機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了重要的保障，能夠延長航空發(fā)動機(jī)的使用時間，減少維修成本，避免出現(xiàn)更換發(fā)動機(jī)的問題。

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