航空发动机的故障诊断方法研究

摘要

通过回顾航空维修理论及技术的发展历程，分析了以可靠性为中心的维修思想的优越性,阐述了几种航空维修方式各自的特点,指出了新维修思想所带来的革命性成果,即保证安全的前提下降低了维护成本和维修工作量。最后，对新维修思想在我国的应用途径与前景提出了自己的观点。

关键词: 可靠性; 航空维修; 视情; 事后。

1课题背景及其意义

航空维修是随着飞机的诞生而出现的,它是一门综合性的学科。随着科学技术的发展,航空维修经历了从经验维修、以预防为主的传统维修阶段到以可靠性为中心和逻辑决断法的现代维修阶段。目前航空维修已经是一门系统性的学科。

1传统和现代维修思想的对比

1.1传统的维修思想

按照传统的观念,航空维修就是对航空技术装备进行维护和修理的简称,即为保持和恢复航空技术装备实现规定功能而采取的一系列工程技术活动。其基本思想是安全第一,预防为主,也就是按使用时间进行预防性维修工作,通过定时检查、定期修理和翻修来控制飞机的可靠性。这种以定时维修为主的传统维修思想将飞机的安全性与各系统、部件、附件、零件的可靠性紧密相联,认为预防性维修工作做得越多,飞机就越可靠,翻修间隔期的长短是控制飞机可靠性的重要因素。西方通常将这种以定期全面翻修为主的预防维修思想也叫定时维修思想称之为翻修期控制思想。

1.2 现代维修思想的形成

随着航空工业的发展,飞机设计及可靠性、维修性都有了极大提高,特别是余度技术的采用使飞行安全基本有了保障。维修手段上检测设备日益完善,磁粉、着色、荧光、X光等无损探伤手段和电子计算机得到普遍运用。详细的寿命统计资料的积累、疲劳对飞机结构影响程度的掌握,充实了维修经验和理论知识,使可靠性理论和维修性理论得到发展。另外,维修的经济性、维修方针的适用性也越来越多地成为航空维修工作中必须考虑的问题。自此,新的维修思想应运而生,以可靠性为中心的现代维修思想在对传统的航空维修思想继承和发展的基础上对航空维修的历史。经验和理论知识进行概括和总结,除了仍坚持传统维修思想

中：“安全第一、预防为主”的思想和定时维修方式的合理成份外,又在装备设计、维修手段、装备故障的宏观认识问题上进行了更新和发展。

2 以可靠性为中心的航空维修思想

以可靠性为中心的维修分析,实质就是按照以最少的维修资源消耗保持设备固有可靠性和安全性的原则,应用逻辑决断的方法确定装备预防性维修要求的过程。以可靠性为中心的维修思想是建立在综合分析航空器可靠性的基础上,根据不同零部件的不同故障模式和后果,而采用不同维修方式和维修制度的科学维修思想。它的实质,就是采用最经济有效的维修,对航空器的可靠性实施最优控制。其基本观点包括:

要以可靠性为中心搞好维修设计；要以保持和恢复航空技术装备的可靠性、安全性等水平为总目标确立维修方针,将航空技术装备的所有机件均置于维修监控之下,正确区分重要机件和一般机件、简单机件和复杂机件以及有无支配性的故障模式,防止超维修或少维修；要制订以可靠性为中心的预定维修大纲；要通过视情检查发现潜在故障而达到预防故障的目的；要针对装备的技术状况、故障情况以及使用要求进行翻修；航空维修部门还要以可靠性控制为主要目的建立航空维修信息系统,收集和处理装备故障信息和维修信息，为维修的优化和装备的改进,为实现定性和定量相结合的维修管理提供必要的数据。

综上所述,以可靠性为中心的航空维修思想的优越性在于:保证航空设备安全性的同时充分利用其固有可靠性,不做徒增费用的无效工作。

3 以可靠性为中心的航空维修思想的内容

西方的航空维修科学起步较早,大致产生于40年代并形成于50、60年代。到二十世纪70、80年代,西方的航空维修科学己日臻成熟,明显的标志就是以可靠性为中心的维修和全寿命维修管理等理论的形成。如美国F·S·诺兰和H·S·希普1978年发表了《以可靠性为中心的维修》、1979年H·IJ·列斯尼可夫发表了《以可靠性为中心的维修—数学论证》、苏联H·H·斯米尔诺夫1974年主编了《飞机的使用可靠性和维修制度》以及1980年与A·A·伊茨柯维奇共同发表了《航空技术装备的视情维修》等著作,系统地论述了航空维修理论一系列的重要问题。我国的航空维修理论研究起步较晚,70年代中期以前一直沿用苏联的体制和方式方法,虽在传统的“安全第一、预防为主”维修思想的指导下进行了多次组织制度的改革并取得了一定的效果,但仍然没有突破苏联的早期模式。直到80年代初,我国的航空维修理论研究才被提到了重要的位置。进人90年代后则有了突飞猛进的发展,一批具有中国特色的航空维修理论著作陆续问世。1995年杨为民主编的

《可靠性、维修性、保障性总论)、陆延孝和郑鹏洲的《可靠性设计与分析》、何国伟的《可靠性试验技术》、甘茂治的《维修性设计与验证》、马绍民上编的《综合保障工程》、贺国芳的《可靠性数据的收集与分析》等,特别是1998年“可靠性、维修性、保障性丛书”第二批著作的出版,如何国伟的《软件可靠性》、夏乱主编的《电子元器件失效分析及应用》以及即将出版发行的《机械可靠性设计与分析》,标志着我国系统地、综合地反映航空维修科学的理论体系的形成。其中,运用概率论和数理统计等方法对故障规律进行系统定量分析研究的可靠性理论,对维修科学的形成们看决走性影响,它即是指导维修科学研究的理论基础,也是全部维修理论的中心内容。以可靠性为中心的维修分析,实质就是按照以最少的维修资源消耗保持装备固有可靠性和安全性的原则,应用逻辑决断的方法确定装备预防性维修要求的过程。装备的预防性维修要求的内容,主要包括需要进行预防性维修的产品,预防性维修工作类型及其间隔期,并提出对维修级别的建议。进行RCMA(Reliability cenlered Mainteir LanceAnalysis)(即以可靠性为中心的)维修分析的程序一般包括:①确定重要功能产品；②进行FMEA(FailureModesand Effeets Analysis)即故障模式和影响分析。故障模式是指产品故障的一种表现形式,如断裂、接触不良、泄漏、腐蚀等。故障影响则指每种故障模式对产品使用、功能或状态所导致的后果。③应用逻辑决断图确定预防性维修工作类型；④确定预防性维修工作的间隔期；⑤提出预防性维修工作维修级别的建议；⑥进行维修间隔期探索。具体来说,就是:第一,对装备中的系统和设备作粗略的划分,剔除明显不重要的产品,只将其故障影响安全性、任务性或严重影响经济性的产品选为重要功能产品；第二,对每个重要功能产品进行故障模式和影响分析(FMEA),确定其所有的功能故障、故障模式和故障原因,以便为进一步维修工作和逻辑决断分析提供所需的信息,对在可靠性设计中已经进行了故障模式和影响分析(FMEA)的装备,还可直接引用其分析的结果；第三,应用逻辑决断图,按所确定的每个功能故障的每个故障模式和每个故障原因对功能故障进行决断分析,选择适用而又有效的预防性维修；第四,通过分析和使用维修数据、试验数据及技术手册所提供的信息,确定产品可靠性与使用时间的关系,调整产品预防性维修工作类型及其间隔期。以可靠性为中心的现代维修思想是对航空维修的目的、对象、主体及其活动规律的总的认识,是实施航空维修管理和指导航空维修活动的基本观点的高度概括。一种航空维修思想的形成,不仅同航空技术装备、维修人员、维修手段、维修设施这些主客观条件有关,同维修活动的目标有关,更重要的还同维修经验的积累、对装备故障发生规律和维修活动规律的认识等有着密切的关系。维修思想本身具有全面性、指导性、概括性和相对稳定性的特点,正确的维修思想在一定历史时期中是对航空维修客观活动规律的正确而集