直升機(jī)常見故障淺析

趙占強(qiáng) 劉磊

直升機(jī)有著其他飛行器難以辦到或不可辦到的優(yōu)勢(shì)，在當(dāng)今社會(huì)受到廣泛應(yīng)用。直升機(jī)損耗性故障較多，存在許多安全隱患。如何加強(qiáng)直升機(jī)維修管理，預(yù)防多發(fā)性、危險(xiǎn)性故障，確保直升機(jī)的安全，是擺在直升機(jī)維護(hù)人員面前的一個(gè)重要課題。

一、直升機(jī)常見故障模式

常見故障的表現(xiàn)可以概括為10個(gè)字：銹蝕、磨損、老化、裂紋、失效。

（一）銹蝕

金屬材料在直升機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用，從機(jī)身結(jié)構(gòu)到發(fā)動(dòng)機(jī)的部附件，絕大部分構(gòu)件和設(shè)備都是金屬材料制成。但是，金屬材料在長(zhǎng)期使用、儲(chǔ)存過程中，受環(huán)境介質(zhì)的影響，如在大氣、水或酸、堿等物質(zhì)的作用下，會(huì)產(chǎn)生銹蝕。另外，一些容易存水的部位也容易產(chǎn)生銹蝕，如發(fā)動(dòng)機(jī)艙、主減速器艙、檢查口蓋等部位。

（二）磨損

凡是在動(dòng)態(tài)下工作的零部件都不可避免的會(huì)產(chǎn)生磨損。主要表現(xiàn)在活動(dòng)部件和有間隙的結(jié)合面上，如運(yùn)轉(zhuǎn)部件的軸承、自動(dòng)傾斜器接頭、各傳動(dòng)齒輪、葉輪葉片因長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)受到磨損；導(dǎo)管與周圍機(jī)件間隙過小，也會(huì)產(chǎn)生磨損。由于直升機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，導(dǎo)管安裝空間狹小，而且有些導(dǎo)管布局、走向不合理，加上拆裝時(shí)導(dǎo)管變形，卡箍松緊度不合適，使導(dǎo)管和其他機(jī)件之間的間隙過小，致使導(dǎo)管容易產(chǎn)生磨損；此外，容易受到磨損的部位還有旋翼剎車盤、操縱鋼索、操縱系統(tǒng)連接桿，搖臂鏈接部位等。

（三）老化

直升機(jī)上除大量使用金屬材料外，還是用許多非金屬材料，如塑料、橡膠、皮革織物等。然而，非金屬材料在日光溫度較高的條件下，或在一些溶劑中很容易老化。比如有機(jī)玻璃就是如此。溫度急劇變化，出現(xiàn)折光現(xiàn)象，使透光率降低，日光能加速有機(jī)玻璃的氧化變質(zhì)。此外，滑油軟管、液壓油軟管、各導(dǎo)線絕緣部分、密封膠圈等經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間使用，都會(huì)發(fā)生老化現(xiàn)象。導(dǎo)線絕緣部分老化易發(fā)生短路、斷路故障；而軟管老化，容易造成油液滲漏。

（四）裂紋

直升機(jī)在停放和飛行中，會(huì)產(chǎn)生不同載荷。尤其是起降所產(chǎn)生的沖擊載荷，使機(jī)體或零部件受到拉力、剪切力、扭曲力、擠壓力的作用。旋翼在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，槳轂、自動(dòng)傾斜器等部位會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)力過大，容易導(dǎo)致機(jī)件裂紋。發(fā)動(dòng)機(jī)在工作狀態(tài)下，由于溫度較高，運(yùn)動(dòng)部件、軸承會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，熱應(yīng)力過大容易使機(jī)件產(chǎn)生疲勞，進(jìn)而導(dǎo)致裂紋。此外，直升機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了直升機(jī)工作時(shí)振動(dòng)較大，而振動(dòng)會(huì)使直升機(jī)主要受力部件產(chǎn)生疲勞，嚴(yán)重時(shí)同樣會(huì)使機(jī)件產(chǎn)生裂紋甚至斷裂。

（五）失效

新型直升機(jī)配備有先進(jìn)的航電系統(tǒng)和機(jī)載設(shè)備，使用了大量的各類電子元器件。受制造工藝、季節(jié)、天氣等因素影響，電子元器件極容易因受潮出現(xiàn)短路，因積碳、銹蝕、燒毀出現(xiàn)斷路，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備失效失能，出現(xiàn)故障。故障主要集中在機(jī)載電臺(tái)、計(jì)算機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)以及各油路系統(tǒng)的傳感器上。

二、直升機(jī)常見故障成因

直升機(jī)常見故障的形成，與使用、維護(hù)等多種因素有關(guān)。

（一）疲勞損壞日積月累

疲勞損壞是由于周期性、循環(huán)性的負(fù)荷作用而產(chǎn)生的裂紋及其擴(kuò)展造成的。隨著直升機(jī)空中飛行時(shí)間增長(zhǎng)、起落次數(shù)增多，一些對(duì)周期性負(fù)荷和振動(dòng)較敏感的結(jié)構(gòu)部件容易產(chǎn)生疲勞損壞。直升機(jī)上容易產(chǎn)生疲勞損壞的部位很多，概括起來主要有：一是溫度變化急劇及溫度分布很不均勻的部位。這些部位在工作中，將產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，容易產(chǎn)生裂紋。如壓氣機(jī)渦輪葉片裂紋、排氣管裂紋；二是受力較大機(jī)件的焊縫和拐角處。焊縫的強(qiáng)度低于基體的強(qiáng)度，拐角處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，因而易于產(chǎn)生裂紋；三是受重復(fù)載荷的部附件。這些機(jī)件經(jīng)長(zhǎng)期工作后，材料產(chǎn)生疲勞，強(qiáng)度降低，也會(huì)導(dǎo)致裂紋。

（二）環(huán)境腐蝕日趨嚴(yán)重

對(duì)于溫帶梅雨氣候的地區(qū)，銹蝕問題十分突出。覆蓋有涂層、鍍層或包鋁層的表面雖然對(duì)腐蝕有一定的預(yù)防作用。但是，若這些隔離層被破壞，水分或污染物得以滲入，腐蝕仍將發(fā)生在這些防護(hù)處理的金屬材料上。在這種情況下，腐蝕區(qū)域通常會(huì)出現(xiàn)銹斑或鼓泡，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)漆膜的褪色。鋁合金腐蝕表面，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)失光，有時(shí)還會(huì)有白色或紅色粉末狀沉淀物出現(xiàn)。在進(jìn)行內(nèi)表面和接縫處檢查時(shí)，必須特別注意那些外來物質(zhì)或水分可能聚集的部位，以及使用了異類金屬的部位。

（三）使用維護(hù)不當(dāng)

同一型號(hào)的直升機(jī)用于不同性質(zhì)的使用單位，因飛行科目的不同，其使用載荷也就不同，對(duì)直升機(jī)常見故障發(fā)生早晚有十分明顯的影響。對(duì)設(shè)計(jì)定型的產(chǎn)品來說，使用條件的優(yōu)劣和維護(hù)水平的高低直接決定他性能的充分發(fā)揮和壽命的長(zhǎng)短，直升機(jī)也是這樣。使用可靠性取決于固有可靠性，而使用可靠性一般來說又總是低于固有可靠性。高質(zhì)量的維護(hù)工作可以將使用可靠性十分接近固有可靠性，低質(zhì)量的維護(hù)工作卻拉大了兩者之間的差距?？梢姡S護(hù)得當(dāng)可以延緩直升機(jī)常見故障的發(fā)生。

三、預(yù)防直升機(jī)常見故障的措施

隨著直升機(jī)使用年限的增長(zhǎng)，故障率會(huì)明顯增加，直升機(jī)維修人員應(yīng)積極采取有效措施，做好直升機(jī)常見故障的預(yù)防工作。

（一）科學(xué)監(jiān)控直升機(jī)的使用

科學(xué)監(jiān)控直升機(jī)的使用，是減少故障發(fā)生、降低維修成本的有效手段。維修人員不能單純根據(jù)飛行小時(shí)數(shù)來制定維修計(jì)劃，直升機(jī)的起落次數(shù)、裝載重量、連續(xù)飛行時(shí)間的長(zhǎng)短等因素，對(duì)它的壽命都有影響。直升機(jī)起落次數(shù)越多，連續(xù)飛行時(shí)間越長(zhǎng)，潛在的疲勞破壞因素也就越多。為此，一是控制好直升機(jī)飛行的間隔時(shí)間；二是適當(dāng)控制連續(xù)飛行時(shí)間。這樣可相對(duì)延長(zhǎng)直升機(jī)壽命。

（二）加強(qiáng)直升機(jī)的針對(duì)性維修

在直升機(jī)不斷出現(xiàn)銹蝕、裂紋、滲漏等常見故障，可靠性下降的情況下。為提高維修的科學(xué)性、有效性，必須摸清直升機(jī)的故障規(guī)律，制定切實(shí)可行的維修措施。一是開展單機(jī)性能普查和質(zhì)量鑒定，在對(duì)大量故障進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，做出直升機(jī)的飛行強(qiáng)度限制和淘汰梯次；二是制定針對(duì)性管理與維修措施。組織技術(shù)骨干，認(rèn)真研究直升機(jī)的特征和故障規(guī)律，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，制定相應(yīng)的管理、維修措施。

（三）提高直升機(jī)維修質(zhì)量

提高直升機(jī)維修質(zhì)量，是提高直升機(jī)完好率的基本保證。這就要求維修人員在維修工作中，要有高度的責(zé)任心、嫻熟的維修技能和良好的維護(hù)作風(fēng)，確保直升機(jī)的維修質(zhì)量。一是提高直升機(jī)基本維護(hù)質(zhì)量。在大量的日常維護(hù)工作中，及時(shí)進(jìn)行防銹蝕維修和意外損傷修復(fù)，最大限度保持直升機(jī)的固有可靠性；二是加強(qiáng)直升機(jī)定期檢修質(zhì)量。在定期檢修工作中，對(duì)每一個(gè)部件都要做到認(rèn)真、細(xì)致、一絲不茍。

（四）提高維護(hù)人員素質(zhì)

維護(hù)人員的素質(zhì)在直升機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)工作中至關(guān)重要。較高素質(zhì)的維修人員，是保證飛行安全的前提條件。一是抓好保障規(guī)律研究，充分發(fā)揮各級(jí)骨干在故障研究和預(yù)防預(yù)測(cè)工作中的“領(lǐng)頭羊”作用，充分利用技術(shù)手段，提升故障排查能力；二是加強(qiáng)保障經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)研究。維修人員要掌握基礎(chǔ)理論、優(yōu)化維修內(nèi)容、創(chuàng)新保障模式、嚴(yán)格質(zhì)量管理，摸索出科學(xué)的保障模式和方法。