獎狀680飛機故障統(tǒng)計分析及其補充維修措施

摘要：根據(jù)獎狀680飛機的運行環(huán)境、運行特點，對該型飛機進(jìn)行了長期的故障統(tǒng)計分析，研究了典型故障（多發(fā)故障）的補充維修措施，制定了相關(guān)的防范措施，改進(jìn)了維修方案，可為使用該型飛機的用戶提供參考。

關(guān)鍵詞：故障統(tǒng)計；分析；預(yù)防措施

Keywords：fault statistics；analysis；preventive measures

0 引言

獎狀680型飛機是美國德事隆公司設(shè)計生產(chǎn)的一款雙發(fā)中型公務(wù)機，該飛機裝有兩臺普惠公司生產(chǎn)的PW306C型渦扇發(fā)動機，載客8～12人，航程5000余公里，自2004年至今已經(jīng)有超過幾百架獎狀680型飛機交付使用。中國民用航空飛行校驗中心于2010年引進(jìn)3架該型飛機作為校驗飛機，于2011年完成加裝校驗臺的改裝后開始執(zhí)行飛行校驗任務(wù)，主要用于我國高原和高高原機場導(dǎo)航設(shè)備的校驗飛行以及重要專機保障飛行。

1 獎狀680飛機運行特點

3架獎狀680飛機自2011年完成改裝至今已運行10年，合計機身時間19157.35飛行小時，起落循環(huán)8505，單臺發(fā)動機最長使用時間已超過6000小時。由于校驗飛行的特殊性，執(zhí)行盲降設(shè)備的飛行校驗任務(wù)時一個起落循環(huán)需要多次進(jìn)近通場，起落架、襟翼、飛行控制等系統(tǒng)的工作循環(huán)數(shù)遠(yuǎn)高于正常飛行任務(wù)。例如，起落架收放循環(huán)次數(shù)大約是起落循環(huán)的3倍，如表1所示。

2 故障統(tǒng)計分析

根據(jù)飛機維修管理信息系統(tǒng)中的故障統(tǒng)計記錄，自2012年至今，3架獎狀680飛機共發(fā)生故障652條，平均故障率為千小時34.03，除去輪胎、剎車轂?zāi)p、點火嘴燒蝕等正常使用損耗導(dǎo)致的故障外，合計故障500條，平均故障率為千小時26.10，故障主要集中在飛行操縱系統(tǒng)、起落架系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、防冰系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等。

飛行操縱系統(tǒng)的主要故障是操縱鋼索磨損和舵面控制液壓管路疲勞。導(dǎo)致這些故障的主要原因是校驗飛行需要頻繁操縱舵面，一方面加快了操縱鋼索磨損的速度，另一方面控制舵面的液壓管路重復(fù)增壓、泄壓過程造成了管路材料疲勞老化而出現(xiàn)液壓油滲油跡象。

起落架系統(tǒng)主要故障集中在前輪轉(zhuǎn)彎組件、前起落架減振支柱以及前起落架液壓收放管路。獎狀680飛機前起落架液壓收放管路為金屬編織層高壓軟管，在起落架收放時跟隨起落架的作動而彎折，同時液壓管路內(nèi)部還要承受3000psi的壓力。在外部彎折和內(nèi)部液壓負(fù)荷的交變載荷作用下，前起落架液壓收放管路材料多次出現(xiàn)疲勞滲漏情況。2014年一架獎狀680飛機曾因前起落架液壓管漏油，導(dǎo)致液壓油量低于規(guī)定值并觸發(fā)液壓油量低警告，因機組處置得當(dāng)才避免了更為嚴(yán)重的后果。

導(dǎo)航系統(tǒng)集成度較高，涉及多個子系統(tǒng)眾多的電子部件，各子系統(tǒng)之間交聯(lián)較多。不過，導(dǎo)航系統(tǒng)的多數(shù)故障經(jīng)斷電重啟或重新插拔，無需更換部件即可排除。

防冰系統(tǒng)主要故障集中在大翼防冰活門、大翼防冰交輸活門兩個部件上，這兩個活門均為電控氣動活門，結(jié)構(gòu)和工作原理相似。導(dǎo)致活門故障率較高的主要原因有兩個，一是因為活門的結(jié)構(gòu)和工作原理不夠合理，活門易卡滯而發(fā)生故障；二是由于校驗飛行需長時間低空作業(yè)，而低空空氣質(zhì)量較差，污染物沉積在活門內(nèi)部的控制管路和工作表面上，導(dǎo)致活門失效。

此外，據(jù)獎狀680飛機跟機機務(wù)人員反映，該型飛機在高海拔機場啟動發(fā)動機所需時間較長，嚴(yán)重時甚至出現(xiàn)啟動懸掛現(xiàn)象。主要原因是啟動機功率裕度不足，在高海拔機場啟動時，由于空氣稀薄，不能迅速提高核心機轉(zhuǎn)速，造成啟動時間較長，高壓渦輪第一級導(dǎo)向器出現(xiàn)材料燒蝕跡象。

3 典型故障及補充維修措施

為提高飛機的可靠性，減少飛機外站故障次數(shù)，避免飛機外站故障造成的排故成本的增加，以及減小由于飛機故障導(dǎo)致的風(fēng)險隱患，針對獎狀680飛機多發(fā)重復(fù)性故障以及重要系統(tǒng)重大故障（見表2）分析結(jié)果，將一部分無法達(dá)到預(yù)期使用壽命的部件列為時控部件，進(jìn)行定期更換，同時縮短部分時控部件的使用時間。此外，在廠家維護(hù)方案的基礎(chǔ)上制定了補充維護(hù)措施，縮短部分檢查項目的檢查間隔，以提高飛機的可靠性，降低飛機故障率，保障飛行安全。

3.1 前起落架收放系統(tǒng)

針對獎狀680飛機前起落架液壓軟管因頻繁收放導(dǎo)致疲勞和磨損而多次出現(xiàn)漏油故障問題，將前起落架液壓軟管升級為強度更高、疲勞性能更好的軟管，同時將收上和放下軟管定為時控部件，每4000起落架循環(huán)更換。通過以上補充維護(hù)措施，獎狀680飛機前起落架液壓管路再未出現(xiàn)嚴(yán)重漏油故障。

對于獎狀680飛機因前起落架減振支柱封圈失效導(dǎo)致內(nèi)部預(yù)充壓力下降，最終導(dǎo)致起落架無法正常收放故障，將前起落架減振支柱封圈定為時控部件，每1200±100起落架循環(huán)更換。同時，將前起落架勤務(wù)維護(hù)的間隔由廠家要求的12個月加密為3個月。通過實行以上措施，有效避免了因前起落架減振支柱壓力不足導(dǎo)致的起落架收放故障。

3.2 發(fā)動機清洗

2014年在對獎狀680飛機發(fā)動機進(jìn)行孔探工作時，發(fā)現(xiàn)高壓渦輪第一級導(dǎo)向器出現(xiàn)材料燒蝕跡象。由于該型飛機主要執(zhí)行高原和高高原的飛行校驗任務(wù)，導(dǎo)向器燒蝕繼續(xù)發(fā)展下去將嚴(yán)重影響發(fā)動機的安全性能。為了避免發(fā)動機性能惡化，決定將該型飛機發(fā)動機壓氣機的清洗時間間隔縮短為30小時，同時增加了渦輪清洗要求。通過持續(xù)完成發(fā)動機清洗工作，減少了污染物的積累，發(fā)動機整體性能良好，裕度保持在較好狀態(tài)，故障率明顯下降，有效提高了發(fā)動機的可靠性和安全性。

3.3 發(fā)動機封嚴(yán)

3架獎狀680飛機發(fā)電機封嚴(yán)均多次出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，無法達(dá)到預(yù)期的使用壽命，需提前更換。針對此問題，根據(jù)廠家意見對發(fā)電機碳封嚴(yán)進(jìn)行了升級。同時，將封嚴(yán)更換的間隔由廠家規(guī)定的800FH加密到400FH，大大降低了飛機外站故障次數(shù)，減少了排故停場時間，也降低了外站排故成本。

3.4 高壓引氣關(guān)斷系統(tǒng)

近年來，獎狀680飛機在起飛滑跑階段多次由于高壓引氣系統(tǒng)故障導(dǎo)致中斷起飛。為了避免在起飛滑跑的關(guān)鍵階段出現(xiàn)此故障，干擾飛行員正常操作，導(dǎo)致不安全事件的發(fā)生，采取了以下措施：將高壓引氣關(guān)斷活門加入時控部件，每2500FH更換；飛機從外站回京后，對高壓引氣關(guān)斷系統(tǒng)功能進(jìn)行檢查和測試；定期下載飛機數(shù)據(jù)，持續(xù)監(jiān)控高壓引氣關(guān)斷系統(tǒng)的狀態(tài)。

4 總結(jié)

故障統(tǒng)計分析一方面可以反映飛機的設(shè)計水平和制造質(zhì)量，另一方面可以體現(xiàn)飛機的運行環(huán)境和使用特點。持續(xù)的故障統(tǒng)計分析可以發(fā)現(xiàn)某個機型在特定運行模式下多發(fā)重復(fù)性故障和重要系統(tǒng)的重要故障，通過增加補充維護(hù)工作，對飛機廠家維護(hù)方案進(jìn)行完善，可以有效地降低維護(hù)成本和飛機故障率，提高飛機的可靠性、安全性以及經(jīng)濟性。

作者簡介

曲道武，工程師、維修主管，主要從事空中國王300、灣流450型、獎狀560xls/650/680/750系列飛機的維修工作。