老龄直升机机体结构腐蚀分析技术应用研究

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　　摘 要：人们通常以为直升机飞行到了其设计规定的“使用寿命”时，就要退役停飞，实际上，许多国外直升机到了使用寿命仍然持续飞行。该文介绍了老龄国外直升机的机体结构状态/腐蚀分析评估技术，并建议国内现役直升机从目前“G”检或“D”检实际所做的老龄直升机大修或翻修工作回归到按主要维护建议或维修大纲规定的检查工作。
　　关键词：老龄直升机;机体结构;状态/腐蚀分析评估
　　中图分类号：  V275    文献标志码：A
　　0 前言
　　老龄飞机是指超过设计使用寿命仍然在运行的飞机，老龄飞机必须进行机体结构状态/腐蚀分析评估和相应的大修或翻修才能确保飞行安全延长其服役时间，无疑老龄直升机也不例外。
　　通常，直升机机体结构给定的使用寿命是按照统计的寿命剖面和使用载荷，通过相应的试验所确定的损伤状态，经分析计算给定的，然而直升机在实际使用中，其环境应力及遭受的飞行载荷通常不如试验和分析所施加的那么严重，因此，这为超过使用寿命的直升机继续飞行留下了相应的空间，但是对于老龄的直升机，在达到使用寿命之后，直升机机体结构状态及其剩余寿命必须通过相应的结构状态/腐蚀分析评估技术予以确定，并通过相应的翻修工作，以确保超过使用寿命后，仍安全飞行。
　　1 老龄直升机机体结构状态/腐蚀分析
　　这种机体结构状态/腐蚀分析（ACE/AACE）它是基于状态而不是基于时间的维修分析，或者说是以可靠性为中心维修（R cm）的视情维修（O cm）分析的一种特殊维修方式。
　　据R cm的视情维修方式的定义，适用于视情维修方式的产品应符合下列准则：
　　（1）必须能检测到其故障模式。
　　（2）表示产品的潜在故障（功能故障之前）的准则必须能明确的定义。
　　（3）检查的时间间隔必须足够的长，以便在计划的时间间隔进行检测。
　　按照这一定义或准则，它具有清楚的潜在故障定义，正如后面所说，它给出产品因老龄造成的性能退化程度及设计制造使用维修差错/缺陷因老龄退化的速度;其时间为临近使用寿命的时间间隔。
　　在ACE/AACE的分析评估中是以状态指示器或状态指示来表示老龄直升机潜在故障定义。
　　因此老龄直升机的故障指示器或故障状态是ACE/AACE分析评估的关键。在确定状态指示器或状态指示时，应考虑下列因素：
　　（1）老化造成产品性能退化的程度。
　　（2）因设计制造和使用维修造成结构缺陷，导致可靠性/安全性退化速度。
　　（3）基地维修能力。
　　（4）对故障的可达性及其检测性。
　　其中对故障的可达性及检测性，这一考虑很重要，它能避免过度的拆卸/分解和使用复杂而笨重的检测设备，且快速地完成结构状态/腐蚀的分析评估。
　　2 国内老龄直升机存在的问题
　　目前，国内在役直升机都是按照以可靠性为中心的维修大纲来确定机体结构部件及机载成附件计划维修时间。具体地说对于整机都规定了包括各种“T”检和“G”检或者“A、B、C、D”检查，从这些检查时间所指定的检查内容来看，它们都是动部件及一些耗损性损伤的机械部件和机电部件的功能检查。按照国外相似机型的维修要求，这些“检查”工作是在中继级或内场进行。例如中海直引进的AS350小松鼠直升机的“T”“G”检都是在内场进行，然而国内在役直升机的“G”检或“C”“D”检都返回到承制厂（或基地级）进行。它不是按主要维护建议的“G”检要求进行相应的“检查”工作，而是大拆大卸，脱漆检查等老龄直升机的翻修大修工作。目前进行“G”检和“D”检工作，事实上是老龄直升机翻修或大修的工作。国内某型机到现在为止，做过2次类似于老龄直升机工作的“G”检（共计1 500 h+2 000 h时），第二次G检时，没有发现机体结构状老龄损伤及结构腐蚀危及飞行安全的故障。例如，多架机的应急抛放门的抛放力，虽然略增大，但仍在设计的容许范围内，尾梁的下垂度也在规定的范围内，显然，按老龄直升机这种大拆大卸的翻修方式实施“G”检和“D”检工作是不合适的，因此应回归到维修大纲中“G”检和“D”检工作而不是大拆大修的翻修工作。
　　由上分析，在“G”和“D”检规定的时间里，完成老龄飞机大拆大修的翻修工作，不仅不能实现老龄飞机翻修目的，而且，这种不必要的大拆大修会带来维修差错或意外的结构损伤，降低部件的使用寿命，且使翻修后的早期故障徒升，这是“G”“D”检不乐见的结果，另外，这种无谓的大拆大修工作浪费了人员/人力和维修费，同时影响了机群出勤率或使用可用度。
　　3 针对国内老龄直升机提出建议
　　目前国内直升机机群有多个型号的直升机，它们的使用时间，在未来一个不太长的时间步入老龄化时期。
　　（1）直升机到了设计时所规定的使用寿命，不是如人们所理解的那样要予以退役停止使用，而是根据直升机结构状态/腐蚀分析评估，确定老龄直升机腐蚀和老龄耗损故障状态，确定其剩余寿命，通过大修或翻修使之继续服役，这在直升机全寿命费用高涨和抢占直升机市场的时代，无疑是一种经济有效的方法。
　　（2）做好老龄直升机结构状态/腐蚀分析评估工作的关键一步，就是要基于以可靠性为中心维修分析及视情维修或基于状态维修方法，确定部件能予以测定的老龄耗损/腐蚀状态，并与其明确的故障定义相比较。直升机结构部件，其外场使用的寿命剖面或使用应力，并不像部件的确定使用寿命那样的严酷，这使得结构部件到了所规定的使用寿命或翻修间隔期仍有其剩余寿命，具有使用的空间，确定部件状态是关键和重要的。
　　（3）将现役型号D检或G检时的这种基于老龄直升机大拆大修的维修，回归到主要维护建议或维修大纲所规定的检查和修理工作。
　　目前国内直升机故障信息的收集、整理、分析是短板，无论设计、使用维护、寿命可靠性评估等，没有充分利用以往型号的信息来帮助工作的开展，一个新型号的研发，其可靠性、维修性及耐久性工作似乎都是在一张白纸上重新规划，因此，必须按规范建立国内的直升机信息数据库，不仅可靠性分析，维修性设计分析需要以往型号信息数据，老龄直升机状态/腐蚀分析评估都需要，建立实用的规范的数据库刻不容缓。
　　4 结语
　　该文是在讨论研究美国陆军航空兵系统老龄直升机AH-64、UH-60、CH-47等直升机机体结构状态/腐蚀分析评估技術的基础上，为国内即将进入老龄使用期的现役直升机提出相应的建议，为这些老龄直升机的结构状态/腐蚀评估进行相关技术的研究，从而使老龄直升机实现经济有效的翻修。
　　参考文献
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