航空发动机单元体设计的维护实践

航空发动机单元体的设计思想是现代发动机设计的基础,它是为了提高发动机的维修性而发展的一种设计方法,并普遍应用在西方生产的航空发动机上.     

单元体结构发动机总体结构尺寸控制与分析

在单元体结构发动机中,在各小的维修单元体或大的单元体内部,通过逐级控制一些关键尺寸,来满足单元体本身互换性要求,同时满足发动机总体结构设计的要求,这也是单元体发动机设计和装配中需重点关注的问题。以国外某发动机为例,通过尺寸链的分配和必要时在内部设置调整环,使单元体内部的这些关键的总体结构特征尺寸达到一定的精度要求,贯穿至发动机总体结构设计和协调、传装及总装装配的各环节中,使发动机总体结构尺寸如转、静子轴向间隙等更加合理可靠,避免发生干涉等问题。     

航空发动机单元体性能评估方法研究

航空发动机单元体性能的好坏直接关系到整台发动机是否能正常运转,运用主成分分析法对发动机的运行数据进行分析计算,提取出一个健康指数来表征单元体性能的衰退程度,并对各个单元体的状况进行评估.通过对实际运行的数据分析表明,该评估方法切实可行,使单元体的评估更为准确合理.     

发动机的使用和维护管理

由于航空发动机结构复杂,可靠性高,寿命长,所以要求用户在发动机使用过程中应使用好、维护好发动机。以保持发动机所固有的可靠性水平,尽量延长发动机在飞机上的安装寿命（或两次大修之间的时间）;延缓发动机的性能衰退。从而,降低发动机的使用成本,提高航空公司的经济效益。一、从发动机使用的角度来看现代航空发动机是由多个单元体组成的,每个单元体的寿命都会影响整个发动机的寿命。尤其是一些在外场无法更换的单元体,其故障后发动机就得换发。在组成发动机的这些单元体中,涡轮部件的工作环境最恶劣,尤其是高压涡轮喷嘴环和高…     

基于试飞数据的航空发动机维修性分析优化技术研究

针对我国航空发动机试飞期间维修性与指标要求有一定偏离的现状,引入以可靠性为中心的维修理论和方法,开展基于试飞数据的维修性分析优化技术研究,提出维修性优化方案,并按"试验—暴露—改进—再试验"模式,对优化方案实施结果进行预测,为提升我国航空发动机维修性水平提供技术支持,为新型发动机维修性研制论证提供参考。     

不同寿命控制方式下单元体发动机大修经济性分析

在分析了单元体发动机诸多优点的基础上,针对其经济性,分别建立了整机寿命控制和单元体寿命控制两种不同维修体制下的大修经费估算模型。利用估算模型,对比分析了不同寿命控制方式下单元体发动机大修的经济性。     

对引进发动机维修活动的分析与探讨

从工作实践角度出发，对引进发动机的维修活动进行了分析研究，以期人们在维修性研究中，能够对外场级及基地级的维修活动有更为深入的了解，亦为对其进行维修性建模提供参考。     

基于虚拟维修仿真的发动机航线可更换单元维修性验证研究

基于三维模型仿真平台,对某型发动机试验件典型航线可更换单元(LRU)进行虚拟维修仿真,通过可达性、可视性、维修姿态及操作空间分析,评估了目标LRU维修性水平,初步建立了基于虚拟维修仿真的民用航空发动机LRU维修性验证优化流程,基于该流程,针对后续发动机型号LRU维修性设计要求,持续优化外部管路维修性设计过程。     

基于场景分析的航空发动机维修性评估方法研究

以某型航空发动机风扇进气锥前段为例,结合具体的维修对象介绍维修性评估的全过程。通过确定航空发动机各部件系统相关维修对象和维修场景,分析维修步骤,建立维修流程,进行维修性定量和定性要求评估,制定出一套基于场景分析的航空发动机维修性评估方法。     

风扇/增压级单元体装配平衡工艺分析

大涵道比涡扇发动机风扇/增压级单元体是具有特殊结构的转静子组合件,其装配平衡技术是发动机的核心技术也是工艺技术难点。对此需要在传统工艺技术的基础上进一步研究和创新,研究一套适用于该类结构单元体的装配平衡工艺技术方案并完成典型单元体的应用,从而解决同类发动机风扇/增压级单元体装配平衡技术难题,同时为发动机装配平衡工艺技术研究积累经验。     

航空发动机的维修性设计问题

航空发动机的维修性是作战或航行使用需求的极为重要的品质,它与航空发动机的性能、可靠性、保障性、可用性同等重要,并直接影响航空发动机全寿命期费用.在投入作战或航行中还直接关系到飞行器的再次准备水平,进而影响出勤率或作战使用效能.因此,根据航空发动机的使用要求,从发动机方案论证开始就应对维修性水平作出规定,否则将会生产出维修性品质很差的发动机.     

航空发动机低压涡轮单元体智能对接技术研究

对航空发动机低压涡轮单元体智能对接关键技术进行探讨。针对传统人工+吊车并使用专用工装的装配方法存在的装配过程一致性和稳定性差、装配效率低等问题,应用智能机器人技术、柔性工装技术、智能传感器技术、实时控制技术,实现了航空发动机低压涡轮单元体与风扇核心机单元体安装过程自动上料、智能对接及螺母自动拧紧。通过智能对接检测及远程监控,保证单元体无磕碰对接,减少操作人员劳动强度,提高装配效率,实现发动机装配关键工艺环节智能化。     

新研商用航空发动机的维修性指标分配方法研究

维修性指标分配是提高维修性的基础工作之一。新研航空发动机由于缺乏相似产品数据,故障率信息不完备,无法使用成熟方法实现维修性指标分配。本文针对这一问题进行研究,确定采用基于产品维修复杂程度的综合加权分配法。通过分解相似机型拆装工艺与解读MIL-HDBK-470A标准维修时间,确定了综合加权分配法的LRU复杂度因子,解决了新研航空发动机维修性分配难以对标相似产品维修能力的问题,为提高航空发动机维修性指标分配的有效性提供了一条可行途径。     

A320短舱/吊挂维修性设计缺陷分析

发动机短舱/吊挂的维修性设计直接影响地面维修人员对飞机的维修质量。通过对国内典型飞机发动机组合的短舱/吊挂区域维修性问题的研究,总结了A320飞机运营过程中在短舱/吊挂区域出现的问题及处理措施,为我国大型客机吊挂区域的维修性设计提供技术参考和建议。     

大涵道比涡扇发动机风扇平衡工艺分析

转子不平衡是大涵道比涡扇发动机振动的主要激振源,为厘清整机装配后的风扇不平衡量主要来源,本文选取CFM56-5B发动机为研究对象,分析风扇转子结构和低速平衡工艺,并采用SAE ARP4163标准中定位接口对转子不平衡量影响公式,计算得出结构设计容差带来的极限附加不平衡量数值。结果表明,即使转子实现完全理想平衡,受制于单元体设计、风扇叶片等航线可更换组件的维修性设计需要,风扇转子装配到整机上的安装误差在极限状态下,不平衡量也会达到21025g·mm以上,只有进行本机平衡,方可满足整机振动幅值要求,整机平衡工艺是保证发动机最终平衡品质的高效方法。     

1 种航空发动机整机质量分配方法

为了在航空发动机方案设计阶段实现整机质量指标向发动机各单元体的分配,定义了整机质量目标,提出了整机质量 名义值和质量公差的分配方法。单元体质量公差的分配主要考虑了单元体的加工成本、质量占比、零组件特性的影响,构建了“质量 公差—加工成本”模型来确定质量公差与加工成本的关系;采用蒙特卡洛法对单元体的质量公差分配结果进行综合,对照整机质量 目标迭代修改质量公差分配结果。结果表明：本方法具有工程应用的可行性和合理性。     

基于遗传算法的民用航空发动机送修方案决策研究

为了给航空发动机在整个使用周期内送修方案的制定提供支持,降低发动机使用周期内的大修成本,针对单元体结构的民用航空发动机,基于制造商的发动机维修管理大纲,同时考虑时寿件寿命和单元体超出软时限导致性能衰退而造成发动机送修的情况,设定大修间隔不超过最大送修间隔,建立了一种以送修时间间隔为优化变量,以单位飞行小时送修成本最小为优化目标的发动机大修成本优化模型。采用遗传算法对模型进行求解,并以V2500发动机为例,对其25年里多次返厂送修方案进行了优化,表明当送修次数为6次时返厂大修成本最低,并给出了相应的各单元体的修理级别,该方法可为航空公司制定发动机送修方案提供参考。      

基于单元体设计的航空涡扇发动机装配标准研究

针对目前航空发动机在装配过程中装配标准缺失的问题,在对传统航空发动机和基于单元体设计的航空涡扇发动机的装配流程进行对比分析的基础上,给出基于单元体设计的航空涡扇发动机装配过程中需要采用的装配过程标准、工艺方法标准、检测方法标准、工装及设备标准、技术基础标准等内容,并对航空发动机装配标准编制工作开展提出了建议.     

T700维修性设计思想

维修性是评价航空发动机的主要技术指标之一。好的维修性可减少维修差错,提高发动机的可靠性和外场出勤率,减少维修时间和维修费用。 T70O发动机是美国通用电气(GE)公司70年代推出并投入使用的1000千瓦(1500轴马力)级的涡轴发动机,有军用型和民用型。它在国际直升机动力装置市场中占有相当大的份额,迄今已有2万多台销往世界各地,装备五十多个军、民用机种。它以高可靠性、维修简便和寿命期成本低而得到飞机制造商和用户的青睐。 本文介绍T700发动机研制过程中的维修性设计和管理工作。     

基于单元体的军用航空发动机寿命控制和管理

结合我国航空发动机可靠性和寿命管理的现状,借鉴西方经验,依托国内研究成果,阐述了单元体发动机寿命控制与管理的基本要素、程序和方法,重点就关键件安全寿命、单元体翻修寿命和最低放行寿命等寿命控制的核心问题进行了分析。指出对于采用单元体设计的发动机的寿命控制和管理的核心是从全寿命角度对发动机的工程应用进程进行控制和管理,以工程可行的方法保证发动机安全、经济的使用,及按标准化的程序执行合同,使与发动机及其附件、地面维修和使用支持有关的承包商在设计、研制、技术批准、制造和大修过程中能以管理有序的方式与用户进行配合,以取得可靠性、安全性、经济性和性能的最佳折衷。