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探秘飞机“换心”手术
时间:2018/10/10 15:45:56

是的,你没有看错,飞机也要进行换心手术。众所周知,航空发动机是飞机的心脏,所谓“换心”,指的是为飞机更换发动机。国际民航组织(ICAO)的统计资料表明,50%以上的飞机故障是由航空发动机引起的,一旦航空发动机出现故障,轻则导致飞机返航、改航、发动机报废等重大经济损失,重则危及飞行安全。

那么,为了确保飞行安全,在什么情况下会进行“换心”手术呢?通常有两种情况:一种是发动机达到一定的循环小时要进行更换,一种是出现潜在故障进行更换。和人的心脏一样,航空发动机也是有寿命的。一般来说,航空发动机的寿命用循环小时数表示,当一台发动机的工作时间达到厂家规定的循环小时数时,发动机就要被送到民航维修厂家(MRO)进行全面细致的检查,以确保飞行安全。

那么,用什么办法来判别发动机的潜在故障呢?就要提到远程监控技术,这是一种科技含量更高的技术手段。发动机每秒钟会产生近10GB的数据,通过生产厂家提供的远程监控平台,这些数据会实时传送到飞机维修工程师的电脑上,一旦有数据超出规定参数范围,工程师便会下达航线排故指令,有些重要数据超限还会直接进行换发工作。

基于这种远程监控方法,很多维修企业自主开发了“飞机电子化运用平台”,平台展开对各型飞机和发动机数据的远程监控,实现了发动机生产厂家(OEM)、飞机维修厂、飞机驾驶舱三方同步监控。

飞机“换心”手术简单来说,步骤涉及准备工装航材、清理外部零件、安装工装、拆下旧发动机、安装新发动机、恢复外部零件、试车检查等内容。说来简单,但发动机吊装毕竟是一项系统工程,涉及机械、电子电气、生产支援、检测、飞机结构等多个专业,只有专业的人员保障了换发过程中的每一个环节,才能让飞机“换心”手术顺利进行。

别以为发动机只是飞机的心脏,在工程师眼中,一台发动机就是一个完整的人体,它有血有肉,有自己的大脑、心脏、胃、肝、脾等器官,“换心”手术的第一步就是要将这些“器官”从发动机上拆下来,包括发动机的发电机(IDG)、起动机以及作为“大脑”的发动机数字控制系统(EEC)等。除此之外,发动机还有自己的血管、呼吸道和神经系统,血管就是发动机的各种管路,里面“流淌”着燃油和液力油,为飞机提供燃料和动力;呼吸道就是发动机的引气管,为飞机提供空调引气和各种信号指示,这些往往和飞机相互连接,直接决定飞机的飞行性能和旅客乘坐的舒适度,在拆下发动机前,必须将这些管路线路从发动机上分离开。

或许你最好奇的是发动机怎样和飞机分开呢?那就需要飞机维修工程师给发动机搭“心脏支架”,也就是将特殊工装安装到发动机上。不同型号的发动机选用的工装不尽相同,目前国内民航维修厂家有两种工装可以让发动机离位,一种是人工吊装型,一种是自动托举型。顾名思义,人工吊装型就是将工装固定在飞机上,工作者通过物理的动滑轮原理,用铁链条对发动机进行拆装,这种方式的优点是安全可靠;自动托举型则是利用发动机和地面之间的距离,将地面吊装车开到发动机下面托起发动机,让发动机从飞机上卸力后再将发动机拆下,整个过程由计算机控制,大大节省了人力资源。

最关键的一步来了,支架搭好后,就要开始更换了。通常来说,飞机与发动机采用的是前后多点高强度螺栓连接。拿通用电气公司(GE)生产的CFM56-5B型发动机来说,这款发动机主要为空客A320系列飞机提供动力,它便是通过发动机机匣前端和后端共计8颗高强度钢螺栓连接固定的。

别小看了这8颗螺栓,它不仅要利用特殊工艺生产,而且每次安装之前都要通过荧光渗透检测,在先进探测设备的辅助下,确保每一颗螺栓都没有一丝裂纹。除此之外,在安装螺栓前,还要涂抹耐高温、耐磨损、耐腐蚀的油脂,并进行螺栓、螺帽的力矩检查。正是因为工作者对螺栓的精心呵护,才保证了每一次飞行的安全与舒适。

确认力矩、连接管路、安装其他零部件,一次飞机“换心”手术就告一段落了。看到这里,千万别认为发动机更换工作就结束了,当“换心”手术结束后,还要对飞机进行试车检查,确保发动机各项性能完好。如果对飞机的两台发动机都进行了更换,还要进行飞机试飞检验,确保万无一失。


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