航空发动机视情维修孔探检测利器—工业内窥镜
保持民航飞机的持续适航性,离不开维修的科学性和有效性,航空发动机维修理念在过去几十年间不断改良进步,从基于故障的维修策略、发展到预防维修思想、以及以安全可靠经济为目标的视情维修。本文为您介绍这些维修策略的差异、视情维修的含义、以及航空发动机视情维修孔探检测利器—工业内窥镜。
请参见下图,维修策略大致分为这样几种:更改设计的维修(DOM:Design-Out Maintenance)、基于故障的维修(FBM:Failure Based Maintenance)、预防性维修(PM:Preventive Maintenance),其中预防性维修又分为:基于时间的维修(TBM:Time Based Maintenance)和基于状态的维修(CBM:Condition Based Maintenance),CBM就是我们常说的视情维修。
• 更改设计的维修:解决经常重复出现的问题,往往是因为设计层面存在问题,因此通常不是维修策略的重点;
• 基于故障的维修:属于事后维修,可以减少不必要的维修费用,但故障后的维修可能已经造成了经济或人身安全事故,这并不是航空公司所希望的;
• 基于时间的维修:属于主动式维修,也即定期维修,虽然有机会提前发现问题,但容易造成过度维修,提高飞机维修成本;
• 基于状态的维修:即视情维修,同样属于主动式维修,但是比定期维修更具针对性、更灵活,其本质是根据状态发展来安排维修活动,以实现“安全、可靠、经济”三位一体的维修目的。
基于上述介绍不难看出,视情维修是最科学、理想的维修策略,但其实施难度也可见一斑,需要准确识别发动机的“情”,才有可能“视情”做出正确维修决策,因此往往需要先进的技术和设备提供支撑。例如:基于传感器和DSP的状态监测技术、基于模型和知识的故障诊断技术、以及基于数据分析和规律提取的故障预测技术等。这些技术主要是通过发动机零部件的可检测指征以及历史数据进行推断,不够直观。而内窥镜检测因为直观高效的特点成为各大航空公司视情维修的重要技术环节,在实际应用中,绝大部分的航空发动机换发决定都是在内窥镜检查后做出的,可见这种检测手段的可靠性。
内窥镜检测在民航发动机视情维修中也称孔探检测,所用设备也称航空发动机内窥镜或孔探仪,其原理可以想象成发动机的“胃镜”诊断技术,通过探孔实现对发动机内部构件的直观检查,当然,高压涡轮和燃烧室等热部件是检查的重中之重,可以清晰直观地看到这些部件有没有产生烧蚀等缺陷,并且可以通过测量功能准确评估,从而获取发动机的第一手“情况”,保障视情维修决策的可靠性。
例如,在一次使用 Everest Mentor Visual iQ 对空客发动机实施孔探检测的过程中,发现其高压压气机第1级前缘有数片叶片存在多种损伤,多处缺口发生在C区,采用单物镜相位扫描三维立体测量技术进行量化研判后,认定缺损深度已经超出了维护手册设定的损伤允许极限,同时在其他级叶片上也发现了或轻或重的损伤。最终做出了换发的非例行更换决策,保障了飞行安全。
随着内窥孔探技术的发展,高清晰度的画质、三维立体测量技术的应用、以及AI赋能的应用,使得视情维修的决策越来越精准。此外在孔探检测过程中还可以执行在翼打磨、异物排除等处理,不断提升航空维修维护的效率以及技术水平。
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