軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的維修保障特點(diǎn)和發(fā)展變化

摘 ?要：本文闡述了軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的維修保障特點(diǎn)，并從維修模式的變化、經(jīng)驗(yàn)維修向科學(xué)維修的轉(zhuǎn)變以及維修技術(shù)向?qū)I(yè)化發(fā)展三個(gè)方面分析了現(xiàn)代軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修保障的變化。

關(guān)鍵詞：軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī) 維修保障 特點(diǎn) 發(fā)展變化

引言

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一種高度復(fù)雜和精密的熱力機(jī)械，作為飛機(jī)的心臟，工作于高溫、高壓、高負(fù)荷、高轉(zhuǎn)速等的極其惡劣的環(huán)境中，被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)“皇冠上的明珠”。軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的維修是發(fā)動(dòng)機(jī)全壽命周期管理的重要環(huán)節(jié)，航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修賦予了發(fā)動(dòng)機(jī)第二次生命，其維修保障具有高壁壘、高風(fēng)險(xiǎn)、高成本、高技術(shù)的特點(diǎn)，是與現(xiàn)代科學(xué)工程管理和高新技術(shù)共同進(jìn)步的新型技術(shù)領(lǐng)域，航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修作為一項(xiàng)大型、復(fù)雜的系統(tǒng)工程越來(lái)越受到重視，隨著我國(guó)航空工業(yè)的高速發(fā)展，航空發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)的更新迭代，軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)的維修保障也在發(fā)展變化。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修保障特點(diǎn)

（1）高壁壘

航空發(fā)動(dòng)機(jī)是高溫高速燃燒氣體在高載荷下工作的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力機(jī)械，運(yùn)用了氣動(dòng)熱力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、燃燒學(xué)、自動(dòng)控制技術(shù)、材料學(xué)等多方面的高端科技成果研制而成，各專業(yè)的集成度非常高，行業(yè)的壁壘之高非一般企業(yè)能夠企及。作為飛機(jī)的核心部件，也是我國(guó)軍工領(lǐng)域的核心資產(chǎn)，目前來(lái)看，全世界范圍內(nèi)只有少數(shù)國(guó)家可以自主研發(fā)和大修，制造和維修水平代表了國(guó)家的科技水平，也代表了國(guó)家綜合國(guó)力的象征。

（2）高風(fēng)險(xiǎn)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)雜精密的特性決定了維修保障的高風(fēng)險(xiǎn)性，影響發(fā)動(dòng)機(jī)修理過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)因素繁多，主要包括：發(fā)動(dòng)機(jī)本身的設(shè)計(jì)缺陷、修理技術(shù)和工藝因素、工裝設(shè)備的因素、零備件因素等。維修過(guò)程中任何微小的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)事故都會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)，在一些飛機(jī)事故調(diào)查中往往是一顆的螺絲釘或微小的異物碎片導(dǎo)致重大事故，造成不可估量的損失。

（3）高成本

航空發(fā)動(dòng)機(jī)自身價(jià)值昂貴，一些關(guān)鍵零部件動(dòng)輒幾十萬(wàn)上百萬(wàn)元，維修保障費(fèi)用同樣耗資巨大。維修需要的檢測(cè)設(shè)備、零部件加工設(shè)備十分昂貴，一座模擬檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)的航空試車臺(tái)建設(shè)成本在三四千萬(wàn)元，一臺(tái)進(jìn)口的加工葉片的高速葉尖磨設(shè)備購(gòu)置成本也有幾千萬(wàn)元之巨。維修設(shè)備投入巨大還只是其中一方面，打造一只多學(xué)科交叉的高端維修技術(shù)人才團(tuán)隊(duì)的人力成本也是維修成本高的另一主要因素。

（4）高技術(shù)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件制造工藝對(duì)技術(shù)的要求極高，維修技術(shù)的要求也相差無(wú)幾，以航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的焊接修復(fù)再生技術(shù)為例，先進(jìn)的修復(fù)技術(shù)需要對(duì)其焊接的路徑進(jìn)行精確的規(guī)劃，利用STL模型和CAD模型進(jìn)行分層處理，再通過(guò)使用大型仿真模擬軟件進(jìn)行仿真模擬實(shí)驗(yàn)得到焊絲送絲的速度，電壓、電流大小等精確的焊接參數(shù)，以此為參考對(duì)葉片的修復(fù)再生提供指導(dǎo)。高技術(shù)的應(yīng)用為發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的高難度維修工作提供了可能。

軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修保障的發(fā)展變化：

（1）“少品種、大批量”維修模式向“多品種、小批量”柔性并線維修模式轉(zhuǎn)變

現(xiàn)今我國(guó)航空工業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展的軌道中，較多型號(hào)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)并成功投入使用，同時(shí)原有型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)還未到壽，航空發(fā)動(dòng)機(jī)的維修保障面臨夸代、多型、多品種、小批量的維修環(huán)境。

傳統(tǒng)的維修企業(yè)一般一種型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)配備一條大修線，不同型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)主機(jī)維修保障人員、維修設(shè)備、維修區(qū)域的交叉利用較少，在我國(guó)航空工業(yè)發(fā)展的一定時(shí)期內(nèi)這種維修模式是能滿足維修保障需求的，但隨著不同型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的增多，受多方面因素的限制，為某一種型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)建設(shè)一條單獨(dú)的維修線的情況會(huì)變得越來(lái)越少，尤其是某些型號(hào)航空發(fā)動(dòng)機(jī)每年的維修量很小，單獨(dú)配備一條維修線，造成了人力、工裝設(shè)備等多方面資源極大的浪費(fèi)，為企業(yè)后續(xù)發(fā)展造成阻礙，維修企業(yè)開展多型號(hào)柔性并線的修理模式是大勢(shì)所趨。

柔性并線的修理模式通過(guò)整合資源，使同一個(gè)維修單位的同一條維修線具備修理不同產(chǎn)品的能力，這就要求相關(guān)因素（人員、工裝設(shè)備、零部件的操作、維修流程等）具備柔性特征，幾種型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品同時(shí)共享工裝、設(shè)備、人員等多方面資源，充分提高各種維修要素的利用率，提高維修效率，縮短維修周期，為企業(yè)創(chuàng)造更大效益。另外，柔性修理線在規(guī)劃時(shí)不應(yīng)只考慮現(xiàn)有的幾種產(chǎn)品型號(hào)，還需考慮為在研階段的新型號(hào)預(yù)留接口，待新產(chǎn)品進(jìn)入試修后無(wú)須開辟新的維修線，為企業(yè)的發(fā)展節(jié)省大量資源。

（2）經(jīng)驗(yàn)維修轉(zhuǎn)向科學(xué)維修轉(zhuǎn)變

隨著航空工業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)維修已經(jīng)逐漸不能適應(yīng)現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修的需求，科學(xué)的維修主要是指以科學(xué)的維修理論為指導(dǎo)，以科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步為依托，使航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修的可靠性更強(qiáng)，維修效率更高，實(shí)現(xiàn)維修綜合效益最大化，其中科學(xué)的流程管理和科學(xué)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析工作是航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修進(jìn)步的重要體現(xiàn)。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)在有限的空間內(nèi)布置了數(shù)以萬(wàn)計(jì)的精密零部件，并要求其在極端惡劣的環(huán)境下進(jìn)行可靠持久的工作，維修過(guò)程從分解到調(diào)試合格中間有的需要幾百道工序，涉及成千上萬(wàn)的零部件，只有經(jīng)過(guò)科學(xué)的流程管理規(guī)劃，才能制定對(duì)產(chǎn)品的周期、效率、成本、備件有序合理的科學(xué)修理流程，達(dá)到事半功倍的效果。

科學(xué)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析工作對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)修理工作也有著非常重要的意義，以發(fā)動(dòng)機(jī)的排故為例，引發(fā)故障的因素繁多，裝配問(wèn)題、工藝的執(zhí)行問(wèn)題、工裝測(cè)具的誤差、模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差，更多的是多種因素的綜合影響，在發(fā)動(dòng)機(jī)試車過(guò)程中，很多故障具有不易觀察、隨機(jī)性大，有的故障甚至還會(huì)出現(xiàn)來(lái)去無(wú)蹤的特點(diǎn)，單純靠技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷難度很大，科學(xué)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析能夠從數(shù)據(jù)中找到規(guī)律、共性，為故障的排除提供客觀的依據(jù)。一些先進(jìn)的修理企業(yè)已經(jīng)開展“大數(shù)據(jù)”統(tǒng)計(jì)分析，通過(guò)記錄和掌握修理過(guò)程中的海量數(shù)據(jù)，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析追蹤，增加數(shù)據(jù)分析的客觀準(zhǔn)確性，減少人為因素干擾，提高維修質(zhì)量和效率。

（3）維修技術(shù)向?qū)I(yè)化發(fā)展

通過(guò)了解國(guó)外軍用四代機(jī)的技術(shù)性能和技術(shù)特征，可以發(fā)現(xiàn)先進(jìn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用了大量的新技術(shù)、新材料、新工藝，現(xiàn)有的航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修技術(shù)主要有：分解和裝配技術(shù)、精密機(jī)械加工、無(wú)損檢測(cè)技術(shù)、特種加工技術(shù)、焊接技術(shù)、表面涂層修復(fù)技術(shù)、試車測(cè)試技術(shù)等，這些維修技術(shù)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)的進(jìn)步也正向更加專業(yè)化的方向發(fā)展。

航空維修技術(shù)正在向很多專業(yè)化程度要求極高的學(xué)科靠攏。復(fù)合材料具有高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐高溫、耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，在先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其中樹脂基復(fù)合材料主要應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣，陶瓷基復(fù)合材料應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件和風(fēng)扇，學(xué)習(xí)和應(yīng)用復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)將會(huì)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修企業(yè)向?qū)I(yè)化邁進(jìn)的必修課。熱障涂層修復(fù)技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵零部件耐磨損、耐高溫、阻燃等方面發(fā)揮了重要作用，在維修過(guò)程中熱障涂層的應(yīng)用相比于制造過(guò)程中的熱障涂層技術(shù)更加復(fù)雜，難度更大，涉及更多復(fù)雜專業(yè)。從新型復(fù)合材料和表面涂層修復(fù)技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用來(lái)看，未來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)維修對(duì)相關(guān)技術(shù)應(yīng)用的專業(yè)化程度的要求會(huì)更高，更應(yīng)引起維修企業(yè)的重視。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修保障的特點(diǎn)和發(fā)展變化的闡述和分析，現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修企業(yè)需要對(duì)維修模式做出合理的調(diào)整，并創(chuàng)新維修模式，利用科學(xué)的維修管理方法，提高維修質(zhì)量和效率，同時(shí)掌握先進(jìn)的、更加專業(yè)化的維修技術(shù)，從而獲得企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)，更好的實(shí)現(xiàn)軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修保障目標(biāo)。

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作者簡(jiǎn)介：梁強(qiáng)（1986年9月1日—），男，漢族，籍貫：河北省邯鄲市臨漳縣，碩士研究生，助理工程師，研究方向：航空發(fā)動(dòng)機(jī)。