老齡飛機

老齡飛機

何謂老齡飛機,當前還沒有統一的、明確的定義,只是採用較多的是把已超過設計壽命目前仍在運營的飛機定義為老齡飛機。也有人把服役超過14年的飛機可看作老齡飛機。

科技名詞定義

中文名稱:老齡飛機
英文名稱:Ageing Aircraft
定義:一般的,把已超過設計壽命目前仍在運營的飛機定義為老齡飛機。
套用學科:航空科技(一級學科);航空器(二級學科)

百科名片

何謂老齡飛機,當前還沒有統一的、明確的定義,只是採用較多的是把已超過設計壽命目前仍在運營的飛機定義為老齡飛機。也有人把服役超過14年的飛機可看作老齡飛機。
需要特別說明的是,老齡航空器並沒有一個統一明確的時間界定,也不是指航空器已經老化或者界定為老齡航空器就意味著不再適航了,僅意味著各民航當局開展對航空器結構的持續完整性評估和檢查工作的計畫,而且隨著航空器初始審定標準的提高(如損傷容限原則的套用),不同機型進行此評估和檢查的範圍也不盡相同。另外,航空運營人還應當充分地認識到,雖然航空器進入老齡後結構持續完整性的問題更為突出,但結構持續完整性的評估和檢查工作將涉及航空器進入老齡前的工作,尤其是發生結構修理和改裝的情況,因此在每次進行結構修理和改裝時都要考慮保持結構持續完整性的因素。

維護特徵

按聯邦航空條例“老齡飛機檢查與記錄審查”中規定,老齡飛機的維護特徵就是使飛機壽命敏感部件和構件具有最高的安全水平。這意味著,必須加強對飛機壽命敏感部件和構件的維護,才能保證飛機的持續適航性。
在航空發展過程的早期階段,通常致力於延長設備和附屬檔案的翻修期。美國宇航局統計數據表明,航空設備故障率大致可以分為六種類型,而美國聯合航空公司通過航空器設備使用時間與可靠性關係的統計分析研究,繪製出了這六種航空設備故障率隨航空器從開始使用時間或翻修後算起時間的變化曲線。
在六種類型的曲線中,有耗損故障期的有三種。這三種類型所占百分比分別為:4%、2%和5%,總和僅為11%。這也就是說,故障率與使用時間有關係的設備和附屬檔案僅占11%。這些設備和附屬檔案通常作為適航限制項目或審定維修要求進行定期翻修或更換。其餘89%的設備和附屬檔案都沒有耗損期,不需要規定使用期限,通過可靠性控制方案,監控它們的使用可靠性。
但是,飛機結構的偶然損傷環境損傷、疲勞損傷都與飛機的使用時間、飛行起落次數和飛行小時數等密切相關。隨著飛機的老齡化,這些損傷就會越來越嚴重。因此,老齡飛機的維護特徵主要是保持老齡飛機的結構完整性。目前,FAA 頒布的老齡飛機適航檔案主要是關於老齡飛機結構的適航檔案。

面臨問題

1. 結構安全問題
據調查統計,國內機齡10 年以上運輸飛機的機身增壓邊界結構、龍骨梁、機身加強框、水平安定面梁等關鍵結構,腐蝕、應力腐蝕、腐蝕疲勞等結構損傷較為普遍。部分結構的應力腐蝕和腐蝕疲勞已經直接對飛機安全構成了較大威脅。另一方面,國內機齡15 年以上運輸飛機的飛行循環已接近或超過30000。機身蒙皮等增壓邊界結構,登機門、貨艙門等機身大開口區域結構,承壓加強框等重要結構的疲勞損傷問題日益凸顯。結構疲勞損傷已經對老齡飛機安全構成了較大威脅。例如,2005 年10 月,國內一架機齡僅13 年的波音737-300飛機在運營過程中,意外發現機身540站位前部右側10 號長桁處蒙皮搭接區域存在一條長達12cm 的疲勞裂紋。該裂紋導致機身泄壓並在飛行過程中產生較大噪聲。
2. 運營成本過高
為了確保老齡飛機結構安全,大部分航空公司普遍依靠執行廠家推薦的改裝方案來達到預防和控制結構損傷目的。但是,由於改裝航材昂貴等原因,這種損傷預防和控制方法大大增加了飛機維護成本。隨著飛機逐漸老齡化,結構修理逐漸增多。結構修理不僅直接增加了航材、工時等修理成本,還會增加飛機重量導致油耗增加。老齡飛機油耗增加的另外一個主要原因是氣動外形惡化。老齡飛機氣動外形惡化除了外表漆層、氣動封嚴老化脫落等因素之外,還與飛機結構外部加強修理密切相關。
3. 退租困難
飛機結構安全、維修成本過高以及油耗逐漸上升,是目前老齡飛機普遍面臨的問題。這些問題迫使不少航空公司不得不打算將老齡飛機退出運營。然而,隨著各適航當局以及航空公司高度關注老齡飛機安全,航空公司退租飛機時必須提供完整、準確的飛機維修記錄,特別是結構維修記錄。由於長期以來缺乏對飛機維修法規、租機契約等飛機結構維修記錄的系統研究和執行,目前飛機結構維修記錄普遍存在信息不全、描述不規範等問題,難以滿足飛機退租要求。結構維修記錄存在的問題,大大增加了老齡飛機退租難度,往往使航空公司蒙受巨額經濟損失。

常見結構損傷

(1)偶然損傷
由於腐蝕性介質的偶然外溢或加工損傷對其飛機結構造成的破壞,對於未被發現或維修不及時的偶然損傷往往會造成嚴重的後果。
(2)環境損傷
飛機結構由於長期處在連續的或間斷的機內和機外侵蝕環境的作用而造成的損傷。
(3)疲勞損傷
老齡飛機在長期的運營過程中,材料的機械力學性質會發生衰變,極易發生應力腐蝕開裂和腐蝕疲勞損傷,是一種很危險的安全隱患。

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