航空發動機維修性設計

航空發動機維修性設計

航空發動機維修性設計 是維修性工程的核心。維修性設計是維修性工程的核心,主要包括以下工作:根據系統的工作要求,建立維修概念;確定系統維修性的定量和定性要求,建立維修性要求和規定的約束條件轉換成詳細的硬體和軟體設計;維修性工程人員參加系統設計過程並從事維修性方面的協調工作;最後對設計的系統進行維修性設計評審與驗證,發現系統的不良維修區,並作必要的設計更改。

簡介

維修性(Maintainability)是指產品在規定條件下和規定時間內,按規定的程式和方法進行維修時,保持或恢復到規定狀態的能力。工業產品一般可分為可維修和不可維修產品兩種。不可維修產品是指失效後不能或不值得維修的產品,如燈泡、火箭等。維修性是指對可修復產品進行維修的難易程度。航空燃氣渦輪發動機屬於可維修產品。

最初提出維修性概念時,僅把它作為可靠性部分內容加以考慮,直到20世紀60年代,維修性才被公認為一個獨立的專業。目前在系統工程中,通常把維修性視為一種設計出來的系統固有特性,這種固有的、可以量化的特徵決定了為把系統維持在或恢復到給定使用狀態所需的維修工作量。確切地說,維修性的定義是:系統在規定的條件下(包括維修等級、人員技術水平與資源等),在規定的時間內,按規定的程式和方法進行維修時,保持或恢復到規定狀態的能力。

航空發動機維修性參數

(1)更換髮動機時間。一種飛機在外場維修時,拆下用過的發動機換上新裝的發動機,以及換裝後的檢查所用的總工時和經過的時間。

(2)外場可更換組件(LRU)更換時間(加權平均)。每一LRU更換時間乘以它各自的最新預測的更換頻次後的所有LRU更換時間的總和,除以總的更換頻次。如果必須拆卸發動機以便接近LRU,則更換時間應包括拆、裝和檢查發動機的時間。扣除存取和停工的時間,除非契約另有規定。

(3)每飛行小時維修人時(維修工時/發動機飛行小時)。平均用於發動機每項飛行小時由於所有發動機原因維修發動機所需的全部工時,包括排除故障和檢查。發動機拆卸和重裝,發動機分解和裝配,單元體、零件、部件的修理或調節。

(4)預防工作的維修工作時間,進行預防維修工作,包括(不限於)檢查、調節、拆卸、重裝、故障分析、修理和翻修所需的總時間和經過的時間。

維修性工程

維修性工程是系統工程的一個新興的分支專業。是研究在產品研製及生產中為保證產品要求的維修性所進行的工程及管理活動的一門學科,其功能在於形成設計特性、維修方針和維修資源等因素的合理組合,以便以最小的壽命周期費用達到使用要求中規定的維修性水平。

維修性工程與可靠性工程是系統工程的兩個分支。可靠性工程使產品能夠在規定的環境及規定的時間內無故障或無嚴重性能下降地工作;維修性工程提供有效的方法來減少產品預防性維修及修理造成的停機時間。

維修性設計是維修性工程的核心,主要包括以下工作:根據系統的工作要求,建立維修概念;確定系統維修性的定量和定性要求,建立維修性要求和規定的約束條件轉換成詳細的硬體和軟體設計;維修性工程人員參加系統設計過程並從事維修性方面的協調工作;最後對設計的系統進行維修性設計評審與驗證,發現系統的不良維修區,並作必要的設計更改。

維修性要求

確定出合乎實際的定性和定量的維修性要求,對保證系統具有合理的維修性特性是至關重要的。

定性的維修要求通常以設計準則的形式加以規定。其中包括對系統的可達性、標準化與互換性、防錯與識別、安全、檢測及人素工程等方面要求。我國的國家軍用標準GJ B368-87《裝備維修性通用規範》中列出了一般的維修性要求,可作為確定定性的維修性要求的依據。

定量的維修性要求一般規定出所要求的對系統不能工作時間的限制、維修工作時間方面的定量要求。在說明定性的維修性要求時,應同時指明維修級別,因為維修參數值與維修條件密切相關。

維修性預計

為了判斷系統的設計方案是否滿足維修性指標的要求,應該儘早地定量地估計產品的維修性。隨著產品研製階段的推進,還要多次反覆進行維修的預計工作。

維修性預計的主要目的是,貫徹考慮維修性的產品設計思想,及早評定產品是否達到了預定的系統維修性參數的指標;在方案設計階段就能進行可靠性和維修性的權衡,以便得到最佳方案;及早向設計人員指出維修不良的部件,為產品的改進、改型提供依據。

維修性設計準則

維修性設計準則是為了將系統的維修性要求和規定的約束條件轉換為實際而有效的硬體和軟體設計而確定的通用或專用設計原則及標準,它應該根據系統的維修概念和修復政策來確定。當這些準則在系統設計中得到充分的體現,使系統具有了規定的維修特徵時,才能滿足系統的定性和定量的維修性要求。

擬訂維修性設計準則有以下幾條基本原則:

(l}減少由維修造成的不工作時間;

(2)維修簡便;

(3)降低維修費用;

(4)有防維修差錯的措施;

(5)滿足與維修有關的安全性要求;

(6)滿足與維修有關人素要求;

(7)滿足與維修性有關的可靠性要求。

維修性設計準則中通常應包括可達性、可檢測性、通用性、更換性、標記性、人素工程(包括簡易性、舒適性、防錯性、安全性等)、冗餘設計等方面的內容。

對於飛機的動力裝置,其維修性設計準則包括下列一些內容。

(1)布局

動力裝置的布局應易於接近所有部件,易於進行維修以及進行常規檢查;

維修的部位應避開排氣方向。

(2)連線與安裝拆卻

發動機在飛機上的拆卸、安裝應力求迅速,儘可能地減少連線件的數量.簡化管路、電纜的敷設;

飛機和發動機間的管路接頭及電纜插頭應採用集中的、快卸形式的。

發動機裝入飛機機身內時應有導向及定位件。

各連線件的位置應有良好的可達性,拆卸任一LRU時不應拆卸其他零部件或管路,不應採用保險絲、開口銷等鎖緊裝置。

發動機安裝設計時應考慮在適當的防護措施。

更換髮動機時,除用發動機拖車外,不需其他專用工具。油濾和其他要定期維修的零部件,應採用普通的手動工具進行拆卸和更換。

(3)維修與調整

應為目視判別發動機滑油掖位提供切實的方法和防錯措施,保證發動機滑油口蓋安裝正確。

對要求日常維修、調整、更換較頻繁的零部件,應在其所在部位設立快卸的檢查維修口蓋或透明的觀察窗。

應明確地標明維修調整點。

發動機燃油調節器的調整部位應便於調整,具有良好的可達性。

(4)故降診斷與監視

動力裝置應設立機載的和地面的診斷與監視設備,通過這些設備收集有效的信息,以監測發動機的健康狀態,並為診斷提供技術依據。

發動機上應儘可能地使用無損探傷技術和多功能的測試、探傷技術與設備。

測試接頭、感測器安裝座及探側都位應可達,並能方便地安裝和拆卸測量管路、感測器等。

動力裝置應有機內自測試裝置或系統,它應具有故障檢測、隔離、記錄功能,並能根據需要顯示故障信息。

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