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孔探检测在航空发动机维护中的应用

刘智明

中航西安飞机工业集团股份有限公司,陕西西安,710089

摘要: 针对常见的航空发动机故障,提出了孔探检测技术的应用,飞机引擎周期性维护和故障诊断及维修是飞机引擎日常维修技术。概述对航空发动机维修人员进行航空发动机内部损伤的检测和风险评估以及机械维修具有重要意义的孔探检测技术,以及在当前航空发动机日常维护检修过程中的应用。
关键词: 航空发动机;孔探检测;故障检修
DOI:10.12721/ccn.2024.157342
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一、孔探检测技术概述

孔探检测是航空发动机维护与诊断工程中常见的一种技术手段,其原理是通过柔性机械臂将工业内窥镜送入日常维护不可达区域,或极端狭小空间内的结构诸如航空发动机附件及流道腔体等进行深度的检测,再利用精密光学成像技术,将检测对象的影像传送至检测终端。作为一种十分高效的检测手段,维修人员可以在不拆解发动机结构、不进入发动机内部的情况下通过读取图像信息来识别检测对象的形貌、表面质量、缺陷尺寸等物理特征,判断检测对象的状态,并根据相关标准评估是否需要修理,从而便捷、高效、安全的保证其工作可靠性,保障飞行安全。

二、发动机故障类型

2.1压气机叶片故障

压气机叶片通过固定在轮盘上高速旋转

2.2燃烧室故障

由于发动机燃烧室组件长时间工作于高温、高压、高速气流冲击的环境中,因此极易发生各种物理反应或形变,一旦出现细微裂纹、翘曲或烧蚀等现象,但如果这些问题没有在萌芽期被检测出并排除,则其会随着时间的推移扩展为更大的缺陷,最终导致碎裂、掉块,在高速飞行时从火焰筒内壁上脱落而打伤后面的涡轮叶片,损伤发动机,造成飞行事故。因此,采用探孔技术周期性的检测发动机火焰筒尤为必要,根据检测到的缺陷,结合发动机维修手册中的对损伤的许用标准,来视情维修,从而保证航空发动机燃烧室始终处于良好工况。

2.3高压涡轮叶片故障

高压涡轮叶片所处燃烧室出口区域,其工作环境温度最高,最易发生高温氧化及变质,又由于其超高的转速,也容易在长期高应力、前后两端温度应力的工况下或被异物击伤产生裂纹。由于高压涡轮导向器存在前缘烧蚀、后缘裂纹、变形或掉块等问题,由于燃烧室的出口温度分布不科学、温度突然改变、燃烧不固定等一系列因素的影响,容易受燃烧室的出口温度分布不科学、温度突然改变、燃烧不固定等因素的影响。高压涡轮转子也会因高速转动而造成损伤,最常用的是燃烧室的边缘,从而使涡轮转子叶片受到限制受伤,由此产生一系列问题。

三、孔探检测技术的应用

3.1发动机孔探检测

航空发动机在平日检测中通常使用的就是孔探检测技术,一般检测位置都在高压涡轮转子叶片和导向式叶片,用于发动机检测过程中的孔探检测。这些零件都是发动机中的一个关键零件,其压力、温度、转速的转动条件常常受到损坏的发动机老化。比如:在飞机飞行时,由于发动机参数的异常,员工必须通过探孔技术来检查突发事件,并制订相应的预案,以重检测到发动机的内部。分析参数异常是否属于正常故障气氛中。在普通的紧急情况下,发动机损伤网络的个人查阅工作很大,而员工利用探孔技术可以降低维护时间,提高引擎侦测的效率,从而使飞机的正常飞行得到保障。

3.2高压压气机孔探检测

飞机在运行过程中出现一些不正常的情况,这是不可避免的。如外来异物对进风口的打击、高压气压机的气喘等,都有很好的效果。这个时候,工作人员就可以把故障内部通过一个刚性的内窥镜检查出来好处是可以高精度成像内部,亮度高,耐性好,价格低,可以检测直管和刀片的位置,还可以检测燃油室。工作人员在使用探孔检测技术时,为了能够对细微的损伤部位进行更仔细地监控。要认真地了解受损位置,了解各区域之间的关系及结构,必须对J形钩防移动钉进行详细的检验的摆放情况,以免发生移动过程中掉落的情况。

四、孔探检测技术发展

研究现在航空发动机的常见问题,应该对为了保证航空发动机能够正常运行,避免重大伤亡安全事故的发生,航空发动机进行日常维护和精确故障检测,及时发现航空发动机故障,才能真正防止航空发动机运行故障的发生。采用先进的孔探检测技术,确保确认故障的准确性,确保结构不被破坏,从而提高日常维护和故障检测的效率。孔探检测技术成熟应用于航空发动机的维修和维护过程中,能够最大程度地确保飞机的使用安全。在此阶段,飞机的维护模式发生了很大的变化,以往的维护方式是以设备和零部件为基础的手册进行,目前还需定期进行维护,并对设备和零部件的基本物理标准进行检验和检验,以保证飞机的使用安全。确保每个零部件都能正常运行,直到下一次故障检测工作开始。探孔检测技术具有一定的预见性,它的修正方式能显著地提高修正效果。在采用此方法时,必须指出,对于设备部件或部件的设计缺陷或运行故障,一定要有能够及时准确分析的合适的故障检测手段,最终形成一套相对合理的检修形态。探孔检测技术是一种预测性的检测方式,从技术的角度来看,探孔检测技术能够有效地保障检测和维护过程中非飞机发动机的损伤,是对传统航空发动机检测技术的一种革新。并能根据受损情况,及时发现存在安全隐患的航空发动机内部问题,及早进行航空维修。这在很大程度上保证了在高水平的环境下,我国航空事业在飞机飞行过程中的安全保障,加强飞机飞行的安全指数。

五、结束语

孔探检测技术是现行航空发动机无损检测最重要的方式之一,是航空发动机维修工作的一种革新,这种技术的不断发展和应用,使航空发动机的保养和维修工作品质大幅提升,也很大程度上提高了航空发动机的日常保养、故障检测及维修效率。航空发动机维修人员要提升对探孔检测技术的掌握度,充分利用孔探检测技术的强大功能,及时排查安全隐患从根本上保证航空发动机的检修、保养质量,保证飞行安全,保障航空发动机产业健康发展。

参考文献

[1] 李续博,王文庆,王凯,黄小朝,陈思远.人工智能技术在航空发动机孔探检测中的应用进展[J/OL].航空工程进展:1-12[2023-03-04].

[2] 张栋善,赵成.航空发动机维修中孔探技术的应用分析[J].电子制作,2019(12):98-99.