民航飞机维修故障研究论文.docx

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1、民航飞机维修故障分析与改进措施一以空客A330飞机为例引言11民航飞机维修现状12飞机维修故障因素分析12.1 飞机结构复杂12.2 维修人员技术水平22.3 工作场所23空客A330飞机APU维修故障分析23.IAPU运行原理分析33.2 APU排气温度过高分析43.3 APU起动故障分析43.4 引气故障分析53.5 APU异响分析64空客A330飞机APU车间维修改进措施74.1 APU车间维修简介74.2 APU车间维修发现及产品升级74.2. IAPU高小时磨损分析74.2.2 负载压气机轴承低小时失效分析84.2.3 涡轮改进分析9结论9参考文献错误!未定义书签。引言随着中国经济实

2、力的不断增强，国家的科学技术也迅速发展，空间领域进入了大规模扩张阶段。在这一空间飞行领域快速发展的时期，飞行飞机出现了许多问题，各种故障和问题经常发生。员进行维修处理，在维修之前，必须对飞机的结构有一个全面的了解。只有掌握飞机部件的工作原理，才能快速有效地解决飞机的故障。1民航飞机维修现状民航飞机维修是为了保证飞机的飞行安全，与其他设备相比，民航飞机更复杂，不能像其他设备那样进行维修。维修和预防是民航飞机最重要的。正常的飞机是保证人们生命财产安全的前提，飞机的每一个部件和设备都非常昂贵，因此飞机的检查和维护需要非常严格和科学。此外，在飞机维修过程中，需要重点关注飞机的维修周期和具体的维修方法。

3、飞机需要定期和定期维护。只有在飞机部件完全了解后，才能更换飞机部件，以确保飞机的飞行安全。此外，飞机在飞行过程中经常遇到恶劣天气，这会造成飞机部件的磨损和损坏。此外，由于飞机的特殊特性，一旦出现问题，造成的损失是不可估量的。因此，相关维修人员应高度重视飞机的维护和维修工作，在充分了解飞机的飞行条件后，仔细检查每一个部件。利用先进的科学技术和设备进行测试和维护，确保飞机的安全飞行。2飞机维修故障因素分析2.1 飞机结构复杂众所周知，现代民航客机采用了大量的高新技术，一方面，这些高新技术的应用提高了飞机及其部件的工作可靠性；另一方面，如自动飞行控制系统和自动飞行管理系统，大大降低了飞行机组的工作强

4、度。比如空客A33O等飞机，飞行机组只需在起飞前将详细的飞行计划输入机载计算机,那么飞机在起飞后只需接通自动驾驶仪，飞机就会按照既定的飞行计划自动导航、自动飞行直至本次飞行的目的地。大多数情况下，飞行机组只监视飞机的飞行状态。只有当某些设备发生故障或由于交通管制原因需要临时更改航线计划时，飞行机组才需要断开自动驾驶仪进行手动飞行或修改飞行航线表。航空公司拥有非常高的飞机利用率，每架飞机的平均日使用时间意味着飞行时间可以达到小时以上，因此两次飞行的时间间隔通常只有分钟。因此，当失效部件的安装结构复杂时，即使维修人员快速准确地判断故障，更换工作仍然需要很长时间。如果有发动机故障，航班延误是肯定的。

5、2.2 维修人员技术水平一名合格的飞机维修人员的培训需要大量的培训和实际工作经验,就像飞行员一样。由于航班停机时间短，一般维修人员根据系统的工作原理和工作经验判断故障，由于停机时间短，没有时间连接测试设备，此外，在目前的飞机维修行业中，可以用来判断航线故障的测试设备相当有限。在这种情况下，如果维修人员第一次判断有故障，航班一般是注定要延误的。2.3 工作场所为了乘客的方便，执行飞行任务的飞机必须停放在候机楼的登机门桥上。这里的所有设施，如候机大厅、登机门桥和行李检索，都是为了方便乘客而设置的,这也决定了不可能在附近建造一个储存航空材料的仓库。维修机库,航材储存库,工具设备储存室等，为飞机维修做

6、好准备的地方离停车场很远。这种安排使飞机的快速维修受到空间距离的影响。从而造成航班延误。3空客A330飞机APU维修故障分析如图IAPU航线维护示意图所示，APU的路线维护主要包括服务、性能监控和路线故障排除。服务工作较为简单，可按手册执行，然而，单靠服务和故障排除不能完全满足航空公司对准时性和备件计划的要求。如果APU有临时故障无法消除，航班将被推迟或取消。航材备件的压力也会增加，备件过多会导致成本运行增加，备件过少会导致备件临时租赁的需要，成本也会增加。本节内容将以APU的性能监控及故障排除为切入点，结合实际案例，分析APU的航线维护中的典型故障3.1 图IAPU航线维护示意图3.2 AP

7、U运行原理分析APU为飞机系统提供压缩空气用来运行空调和起动主发动机。如图2APU负载压气机工作原理所示。压缩空气来自位于APU电源段前面的负载压缩机。它通过公共轴连接到动力部分的压缩机和涡轮，并由涡轮驱动。故又称驱动压缩机，负荷压缩机和动力部分压缩机共用一个进气口，负载压缩机叶轮入口的前端为入口导叶，由以燃油压力为动力的执行器驱动。当飞机需要使用空调系统或启动主机时，飞机控制系统将发出指示，通过ECU打开进气导叶和放气阀。负荷压缩机开始做功压缩空气，因此动力部分涡轮需要更多的能量来驱动负荷压缩机压缩空气做功,燃烧室需要燃烧更多的燃料油，燃料流量增加，排气温度升高。负载压缩机负责最大限度地为飞

8、机系统提供所需的压缩空气，入口导叶控制气流进入负荷压缩机，入口导叶根据飞机的系统指令在开启位置和关闭位置之间移动，以满足飞机系统对压缩空气量的要求。当飞机系统不发出需要排气空气的命令时，ECU发出命令将人口导叶关闭到最小位置，排气气阀关闭。空气从防喘振控制阀排出，负荷压缩机处于最小负荷，当APU达到额定转速时，无排气空气，无功率负荷，APU处于就绪负荷状3.33.43.5 APU排气温度过高分析APU排气温度是APU性能的重要指标，是APU健康监测的重要参数，由于APU的高排气温度会导致APU无法正常供气和供电，如果排气温度高的问题不能解决，则需要拆除和修复APU。APU排气温度过高一般有以下

9、几种原因。APU部件故障。在APU的排气管上安装有两个双金属温度探头，它们负责将探测到的温度转换为模拟电信号，传送给ECU,ECU再通过内置软件算法将其转换为数字信号在用来控制ECU的燃油流量以保证APU排气温度不会过高。进气口堵塞，如果APU进气口被外来物堵塞，会导致进气量减少，为了维持APU的转速，ECU会控制FCU供给更多的燃油从而导致排气温度上升。APU动力部分内部故障。APU动力部分主要包括压气机，燃烧室和涡轮。如果压气机故障，例如压气机叶片断裂，压气机叶轮与进气罩刮擦，叶轮磨损等都会造成压气机漏气。没有足够的压缩空气进入燃烧室，ECU就会控制FCU供给更多的燃油造成排气温度上升。3

10、.6 APU起动故障分析启动故障。通常所见到的故障就是APU无法启动，启动过程中伴随着一些指示信息，相关的部件为ECU、起动发电机、点火系统、火警探测器等。起动时无加速。起动时无加速有可能是起动发电机问题，譬如起动发电机失效。也有可能是起动电源组件问题。起动时APU进气门全开，当APU主电门接通后，APU电子控制组件ECU发出启动信号给启动转换组件SCU,启动转换组件SCU将从启动电源组件SPU处得到270伏的直流电，转换成三相交流电提供给启动发电机，由启动发电机通过齿轮箱带转APU转子转动，当APU转速达到70%额定转速时，APU电子控制组件取消对启动转换组件的启动信号输入，启动转换组件不再

11、从启动电源组件处得到直流电，启动发电机退出启动。因为起动时需要的电源是由飞机电瓶提供的，所以也有可能是飞机电瓶及供电系统问题。起动时无点火。在航线维护中，我们经常遇到APU启动时，ECT一直不上升，在APU处听到起动机带转了APU,但无点火声音，并且可以从尾喷管处可以看到油雾，所以肯定是点火系统故障。通过检查或更换点火电嘴、点火导线、点火激励器等可使故障排除。3.7 引气故障分析引气系统作为飞机的一个重要系统直接影向着飞机的空调和座舱增压，以及发动机和机翼的防冰，在保证飞机的安全性能下，单发引气的放行必须考虑航路天气的影响，所以引气故障就直接影响到飞机的派遣放行，导致飞机延误甚至取消，给航司带

12、来非常大的经济损失。下图3是飞机引起系统原理图，气源系统向飞机的各个用户系统供应压缩空气，空客A33O飞机压缩空气来自左右发动机的引气系统、APU引气系统和地面气源。来自各个气源的引气汇集到气源总管，然后被分配给其它用户系统。空客A330型飞机的温度控制系统分为多个区，左组件负责驶舱的温控制，右组件控制前、后客舱区域的温度。APU引气是整个飞机引气系统的重要组成部分，如果APU出现引气故障，必须尽快排除；如果故障无法排除就必须更换APU以保证飞机的良好运营。排除引气系统故障，主要是根据机组的故障描述或者通过试车检查出来的故障现象来更换相关的部件。采用这种排故方法有时更换一个件就能解决问题。但如

13、果故障不是由某个部件引起，就会发生频繁换件的情况。3.8 图3飞机引气系统原理图3.9 APU异响分析如果感觉APU有异响，应先查看异响发生时APU的性能如何，是否可以正常供气、供电，其它参数是否超出AMM手册要求。如果参数超标例如排气温度过高，或者不能引气，APU自动关车等问题，则需要进行排故工作。APU异响一般有下列几种情况。一是负载压气叶片损坏。负载压气机叶片可能被吸入的小沙粒、冰块、外来物击中，导致叶片掉块或者叶尖弯曲。无论是叶片掉块还是叶尖弯曲都可能会造成压气机内的气流紊乱，从引起啸叫声。二是进气道异物,为了保证气流通道的顺畅,进气道内不允许有任何外来物。外来物可能引起进气量减少，气

14、流紊乱，从而导致异响。进气道异物要及时清理,如果检查发现内部部件例如IGV,负载压气机或动力压气机有损坏，需揩APU拆下送修。三是动力部分压气机喘振。如果发现可能是动力部分压气喘振，可更换燃油控制组件，燃油控制组件故障可能导致对燃烧室的供油量不足。燃烧室不能产生足够的燃气驱动压气机，压气机转速降低而造成压气机喘振。检查ARJ内部是否有损伤。如发现有内部损伤譬如压气机叶片掉块，刮擦，弯曲等，将APU拆下送修。4空客A330飞机APU车间维修改进措施4.1 APU车间维修简介通常如果APU性能衰退，外来物损伤，或者其它故障无法在翼排除，必须将APU拆下送厂进行排故或维修。工程师会制定合理维修方案，

15、具体流程如下：进厂检查，APU送达修理厂后，技术员会对其外观进行目视检查，看是否有外部损伤，漏油等情况。核对APU件号、序号，核对1RU件号及序号。迸厂测试,一般当APU进厂原因为排故的时候才需要做进厂测试。如果APU是因为性能衰退或者其它不适合做测试的故障比如内部损伤而拆下,则不需要做进厂测试。拆卸，技术员根据工程师确定的修理深度对APU进行拆卸，按照拆卸程度，可分为全部拆卸及部分拆卸。清洗，对拆下的零部件进行清洁，为下一步的零件检查做准备。零件检查，技术员按照检查修理手册IRM的要求对零部件进行检查，有目视检查、尺寸检查及无损探伤等。转动部件还需要测量其跳动以及动平衡。m修理，检查发现有问

16、题的零部件需要依照IRM进行修理，修理工作包括机加工、焊接、喷丸、喷涂以及打磨等。装配，当APU零部件及1RU经过修理后，技术员开始按照手册EM进行APU装配。出厂测试，装配好的APU将依照EM进行车间测试，如能通过测试，APU将被送回客户进入下一个使用周期。4.2 APU车间维修发现及产品升级4.2. IAPU高小时磨损分析一般来说当APU运行时间超过8000小时或者小时与循环数之和大于17000时认为是APU高小时。APU在运行过程中，转子组件、齿轮箱、润滑组件、燃油控制组件以及起动发电机等都处于高速旋转状态，虽然有滑油对这些部件进行润滑，随着使用时间的增加，磨损不可避免。负载压气机，动力部分压气机吸入空气，高速气流会造成风蚀。燃烧室、涡轮部分长期