淺析波音777-300ER 飛機(jī)配平空氣管路修理與維護(hù)成本控制

■ 肖曉暉/北京飛機(jī)維修工程有限公司

0 引言

近期某航司發(fā)生三起波音777-300ER 飛機(jī)公務(wù)艙后部噪聲大、壁板溫度高故障，嚴(yán)重影響旅客舒適度，導(dǎo)致航班晚點(diǎn)。地面維護(hù)人員排查后發(fā)現(xiàn)，故障原因是該區(qū)域地板下與空調(diào)混合管相連的配平空氣管路（TADS）損壞。

1 配平空氣管路原理

波音777-300ER 飛機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)將客艙溫度控制分成若干區(qū)域，通過配平空氣管路中高溫高壓的熱空氣調(diào)節(jié)供給來改變溫度?？諝夤┙o的改變由區(qū)域配平活門控制，高溫高壓的熱空氣通過配平空氣管路進(jìn)行傳輸。一旦空調(diào)系統(tǒng)開始工作，配平系統(tǒng)就進(jìn)行調(diào)節(jié)，使整個(gè)配平空氣管路中充滿高溫高壓的空氣，時(shí)刻為客艙環(huán)境溫度的調(diào)整提供保障。

配平空氣管路位于前貨艙后部壁板內(nèi)（見圖1），位于公務(wù)艙后下部。每架飛機(jī)裝有8 根配平空氣管路，呈樹狀結(jié)構(gòu)分布。本次故障的原因是管路接口破裂脫開（見圖2），導(dǎo)致從空調(diào)配平活門流過的熱空氣外漏，充滿整個(gè)混合總管外部區(qū)域；受熱傳遞影響，整個(gè)區(qū)域相鄰的客艙地板和兩側(cè)壁板溫度升高，直至客艙溫度過高影響旅客。

圖1 配平空氣管路位置

圖2 配平空氣管路破損

2 配平空氣管路的可靠性分析

2.1 配平空氣管路結(jié)構(gòu)可靠性分析

查詢更換件信息，涉及的管路件號有4 種，分別是214W3220-3065、214W3220-3066、214W3220-3067 和214W3220-3068。通過結(jié)構(gòu)分析，4 種件號的配平空氣管路材質(zhì)相同，功能原理也一致。如圖2 所示，配平空氣管路由兩部分組成，即帶有隔層保護(hù)層的主管路（粗）和配平空氣分配管路（細(xì)），后者沒有隔熱層保護(hù)，復(fù)合材料裸露在外。當(dāng)配平空氣分配管路承受的環(huán)境條件為高于客艙壓力5psi 和最高設(shè)計(jì)溫度71℃時(shí)，一旦出現(xiàn)破損，熱空氣很容易外漏。而配平空氣管路的主管道雖然與配平空氣分配管路處于同一種空氣環(huán)境中，但很少出現(xiàn)這種情況。

2.2 配平空氣管路時(shí)壽可靠性分析

從2020 年1 月至2023 年1 月的三年時(shí)間內(nèi)，波音777 機(jī)隊(duì)發(fā)生配平空氣管路損壞37 件次。配平空氣管路破損有以下幾種情況：一是經(jīng)過長時(shí)間的高溫，管路材料松脆，出現(xiàn)自然裂紋；二是濕空氣侵襲使管路材料軟化；三是管路處于高壓狀態(tài)時(shí)，材料一旦有裂紋或變軟就會爆裂；四是配平管路區(qū)域?qū)儆诟哒駞^(qū)域，容易在接口處出現(xiàn)斷層或斷面。

對機(jī)隊(duì)時(shí)壽件可靠性的分析認(rèn)為，本航司波音777-300ER 機(jī)隊(duì)的配平空氣管路的平均使用壽命為9 年，首次發(fā)生故障的時(shí)間一般在4 年機(jī)齡時(shí)，因此當(dāng)機(jī)隊(duì)進(jìn)入老齡化階段后，采取預(yù)防性措施勢在必行。

3 修理維護(hù)與成本控制

配平空氣管路破損一般發(fā)生在配平空氣分配管路部分，多表現(xiàn)為管口軟化和出現(xiàn)裂紋。在可持續(xù)維修方案（CAMP）中需要明確檢查配平空氣管路的條目，定期進(jìn)行檢查。預(yù)防性維護(hù)可以在接口區(qū)域進(jìn)行包扎，對接口起到保護(hù)作用。如果是臨時(shí)性修理，可以在內(nèi)部加固并進(jìn)行封膠處理，但該操作過程耗時(shí)較長，可靠性未得到確認(rèn)。從成本角度，上述方法比更換新件具有顯著價(jià)格優(yōu)勢，但從可靠性角度，對修理材料進(jìn)行升級的意義更為重大。為兼顧成本與可靠性，波音公司針對配平空氣分配管路損壞的修理給出了永久解決方案，如圖3 所示。目前，該方案還未進(jìn)行實(shí)際裝機(jī)驗(yàn)證，新材料能否長時(shí)間承受管道設(shè)計(jì)的壓力和溫度有待修理完成后的可靠性驗(yàn)證。該方案將配平空氣分配管路的輕質(zhì)復(fù)合材料改為鋁質(zhì)金屬復(fù)合材料，大大降低了維護(hù)成本，每根管路的修理費(fèi)用約為2000 元（每根新件的購買均價(jià)為8000 美元）。從可靠性來看，鋁質(zhì)金屬復(fù)合材料能更加有效地抗高溫、高壓，抵御濕度和高振動帶來的不良結(jié)果。經(jīng)過技術(shù)評估，該永久解決方案對飛機(jī)的重量、平衡、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、性能、動力操作、飛行特性和其他適航性能的影響很有限，能夠保證適航性，具有前瞻性意義。

圖3 波音公司提供的修理方案

4 結(jié)語

配平空氣分配管路的永久解決方案能夠從可靠性和成本兩個(gè)維度解決波音777-300ER 飛機(jī)機(jī)隊(duì)配平空氣管路破損疑難問題，保證飛機(jī)空調(diào)系統(tǒng)正常工作，使出行旅客擁有更加穩(wěn)定舒適的空中環(huán)境，保障航班正常運(yùn)行。