CFM56-7B發(fā)動機點火系統(tǒng)故障統(tǒng)計分析

趙曉琳

摘要：點火系統(tǒng)對發(fā)動機可靠性以及整機適航性的重要意義不言而喻，如何提高其可靠性是每一位運營人都關(guān)心的問題。本文通過分析737機隊的一些故障情況，并對數(shù)據(jù)進行分類統(tǒng)計，以尋求提高發(fā)動機可靠性的方法，從而提升機隊可用率。

關(guān)鍵詞：CFM56-7B;點火系統(tǒng);統(tǒng)計分析

1 點火系統(tǒng)的持續(xù)適航維修大綱

從波音737NG的維修計劃文件（MPD）可以看出，在點火系統(tǒng)中涉及定期檢查的項目只有4個，分別是左右發(fā)動機點火嘴的詳細(xì)檢查以及左右發(fā)動機點火導(dǎo)線的詳細(xì)檢查。其中，點火電嘴的門檻值和重復(fù)檢查的間隔都為1600飛行循環(huán)，而點火導(dǎo)線的門檻值和重復(fù)檢查的間隔都為4000飛行循環(huán)。

在某運營人的持續(xù)適航維修大綱（CAMP）中，將點火嘴檢查項目打包在4A檢的工包內(nèi)，將點火導(dǎo)線檢查項目打包在C檢包內(nèi)。因波音737NG是雙發(fā)飛機，共裝載四套點火系統(tǒng)，假設(shè)每次檢查的結(jié)果都需要更換部件，那么點火電嘴的年更換次數(shù)為4次，點火導(dǎo)線的年更換次數(shù)為2次。為方便統(tǒng)計，將點火電嘴的檢查間隔（4A）定義為360個日歷日，將點火導(dǎo)線（1C）的檢查間隔定義為720日歷日。

2 點火系統(tǒng)部件更換次數(shù)統(tǒng)計及分析

從圖1可以看出，該機隊中點火系統(tǒng)部件共發(fā)生了1175次更換，其中點火電嘴627次，點火導(dǎo)線301次，點火激勵器247次（注：每更換一次部件算作一次，如果一次更換多個部件，累計其更換次數(shù)）。

截至2014年12月31日，該營運人機隊包括24架波音737NG飛機，平均機齡4.98年。按照單機點火電嘴年更換4次、點火導(dǎo)線年更換2次計算，理論上的點火電嘴更換次數(shù)為480次，點火導(dǎo)線240次。但圖1記載的兩者更換次數(shù)都超過了理論值。

拆換率過高不但增加維修工時和機隊維護成本，也意味著該系統(tǒng)部件的實際裝機壽命并未達(dá)到設(shè)計壽命。航線非計劃拆換率高表明系統(tǒng)的故障率高，進而說明系統(tǒng)現(xiàn)有的維護方案并不能有效維持該系統(tǒng)的可靠性，究竟是該系統(tǒng)的持續(xù)適航維修大綱出了問題還是存在其他更深層次的原因，有待確定。

3 點火系統(tǒng)部件更換間隔統(tǒng)計及分析

從圖2可以看出，假設(shè)以維修大綱中規(guī)定的4個A檢為一個周期，對總共627次的點火電嘴的更換進行分析，可以初步得到如下結(jié)論：有73%（460次）的更換間隔介于330～360個日歷日之間，換算成維修間隔正好處于即將執(zhí)行的第4個A檢之前。由于營運人在制定停場計劃時受到航班排班等各種因素的影響，實際的更換間隔會低于大綱中規(guī)定的間隔，因此大部分?jǐn)?shù)據(jù)都落在這個范圍。同時，相對于480次這個理論上的更換次數(shù)來看，該機隊的飛機幾乎每次執(zhí)行點火電嘴檢查時都進行了部件更換。通過與執(zhí)行此工作的定檢人員溝通了解到，雖然工卡只要求做點火電嘴的檢查，但員工在執(zhí)行該工卡時為了避免因經(jīng)驗不足造成誤判斷，往往采取直接更換的方式。圖2中其余27%的工作都屬于非計劃拆換。

再來看點火導(dǎo)線的情況（見圖3）。對301次點火導(dǎo)線的更換進行分析，可以初步得到如下結(jié)論：有61%（184次）的更換間隔介于660～720個日歷日之間，換算成維修間隔正好處于即將執(zhí)行的C檢之前。由于運營人在制定停場計劃時受到航班排班等各種因素的影響，實際的更換間隔都會低于大綱中規(guī)定的間隔，因此大部分?jǐn)?shù)據(jù)都落在這個范圍。有約20%（62次）的更換間隔介于330～360個日歷日之間，這是由于在該時間段內(nèi)會執(zhí)行點火電嘴的檢查工卡，一旦發(fā)現(xiàn)點火電嘴的導(dǎo)線端有燒蝕，就會同時更換點火導(dǎo)線。這兩個區(qū)間的數(shù)據(jù)占了導(dǎo)線更換事件的絕大部分。與點火電嘴的檢查類似，員工在執(zhí)行該工卡時幾乎都是直接更換。圖3中其余19%的工作都屬于非計劃拆換。

4 點火系統(tǒng)部件更換時間分布統(tǒng)計及分析

從圖4可以看出，冬季點火系統(tǒng)故障率升高，由此引起的非計劃拆換率明顯較高。該機隊主基地在北方，冬季氣溫低，在發(fā)動機啟動階段，燃油溫度低，霧化效果不好。如果點火系統(tǒng)性能衰退，將導(dǎo)致起動不成功。

5 點火系統(tǒng)的維護優(yōu)化

從點火系統(tǒng)故障的可靠性分析可以看出，該營運人的波音737NG機隊點火系統(tǒng)部件拆換頻率高、故障率高的情況與現(xiàn)有的持續(xù)適航維修大綱沒有直接的聯(lián)系，MPD中要求的檢查間隔完全可以覆蓋現(xiàn)階段的運行要求。因此，該運營人并未對持續(xù)適航維修大綱做修改，只是對維護方案進行了優(yōu)化設(shè)計。分析過程與優(yōu)化方案具體表述如下。

1） 由點火系統(tǒng)部件更換間隔分析得知，部件的裝機時間之所以未能達(dá)到大綱中規(guī)定的間隔，都可以歸因于未能嚴(yán)格落實標(biāo)準(zhǔn)施工及手冊中的要求，認(rèn)為只要能通過測試就表明維護工作結(jié)束，而沒有意識到標(biāo)準(zhǔn)施工對部件甚至整機可靠性的重要性。為此，該營運人在對維修人員完成理論培訓(xùn)后，組織了一些有長期一線經(jīng)驗的工程師對維修人員進行專項培訓(xùn)。培訓(xùn)中依據(jù)點火系統(tǒng)的檢查工卡，結(jié)合拆下的失效部件，告知點火系統(tǒng)的部件檢查規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，并針對每一處缺陷講解失效原因，甚至進行失效趨勢判斷，幫助維修人員利用所學(xué)知識，在實際工作中根據(jù)點火系統(tǒng)部件燒蝕狀態(tài)來判斷是否需要更換部件，避免盲目換件。讓有經(jīng)驗的工程師參與到具體工作中，對維修人員進行帶教，使維修人員對機型培訓(xùn)中的內(nèi)容有更深一步的理解，準(zhǔn)確判別故障現(xiàn)象，確認(rèn)故障實質(zhì)。

2）由點火系統(tǒng)部件更換次數(shù)的分析可以發(fā)現(xiàn)，因點火激勵器原因?qū)е碌南到y(tǒng)失效并不少見，原因在于一線員工只對工卡中要求的部件進行檢查，并未考慮到其上下游的關(guān)聯(lián)部件。為此，該營運人將點火激勵器的檢查工卡編入C檢工作包內(nèi)，在培訓(xùn)后予以實施。同時還要求在進行系統(tǒng)特定部件的維護時，應(yīng)該檢查各個關(guān)聯(lián)部件及連接部位，特別是應(yīng)檢查位于發(fā)動機高溫高振動區(qū)的部件的連接情況，按需更換。

3）由點火系統(tǒng)部件更換時間分析得知，在進入冬季之前，應(yīng)加強點火系統(tǒng)的檢查，可以在很大程度上減少發(fā)動機啟動不成功事件。為此，該營運人已經(jīng)在秋冬換季時結(jié)合飛機定檢，執(zhí)行換季檢查工作時加入了點火系統(tǒng)的檢查。

6 維護優(yōu)化效果評估

從之后的維修記錄來看，無論是部件更換總數(shù)還是非計劃更換次數(shù)都有很大提高。在2015年前三個季度，點火系統(tǒng)的維護工作每個月不超過3起，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于之前的水平;在10～11月中，結(jié)合飛機定檢對整個機隊的點火系統(tǒng)進行了普查，避免了冬季因點火問題而引起發(fā)動機啟動失敗的故障;截至12月初，該機隊未發(fā)生一次啟動不成功的案列。