直升机常见故障浅析

赵占强 刘磊

直升机有着其他飞行器难以办到或不可办到的优势，在当今社会受到广泛应用。直升机损耗性故障较多，存在许多安全隐患。如何加强直升机维修管理，预防多发性、危险性故障，确保直升机的安全，是摆在直升机维护人员面前的一个重要课题。

一、直升机常见故障模式

常见故障的表现可以概括为10个字：锈蚀、磨损、老化、裂纹、失效。

（一）锈蚀

金属材料在直升机上得到了广泛的应用，从机身结构到发动机的部附件，绝大部分构件和设备都是金属材料制成。但是，金属材料在长期使用、储存过程中，受环境介质的影响，如在大气、水或酸、碱等物质的作用下，会产生锈蚀。另外，一些容易存水的部位也容易产生锈蚀，如发动机舱、主减速器舱、检查口盖等部位。

（二）磨损

凡是在动态下工作的零部件都不可避免的会产生磨损。主要表现在活动部件和有间隙的结合面上，如运转部件的轴承、自动倾斜器接头、各传动齿轮、叶轮叶片因长时间使用会受到磨损；导管与周围机件间隙过小，也会产生磨损。由于直升机结构设计紧凑，导管安装空间狭小，而且有些导管布局、走向不合理，加上拆装时导管变形，卡箍松紧度不合适，使导管和其他机件之间的间隙过小，致使导管容易产生磨损；此外，容易受到磨损的部位还有旋翼刹车盘、操纵钢索、操纵系统连接杆，摇臂链接部位等。

（三）老化

直升机上除大量使用金属材料外，还是用许多非金属材料，如塑料、橡胶、皮革织物等。然而，非金属材料在日光温度较高的条件下，或在一些溶剂中很容易老化。比如有机玻璃就是如此。温度急剧变化，出现折光现象，使透光率降低，日光能加速有机玻璃的氧化变质。此外，滑油软管、液压油软管、各导线绝缘部分、密封胶圈等经过长时间使用，都会发生老化现象。导线绝缘部分老化易发生短路、断路故障；而软管老化，容易造成油液渗漏。

（四）裂纹

直升机在停放和飞行中，会产生不同载荷。尤其是起降所产生的冲击载荷，使机体或零部件受到拉力、剪切力、扭曲力、挤压力的作用。旋翼在高速旋转时，桨毂、自动倾斜器等部位会产生应力集中，应力过大，容易导致机件裂纹。发动机在工作状态下，由于温度较高，运动部件、轴承会产生热应力，热应力过大容易使机件产生疲劳，进而导致裂纹。此外，直升机的结构特点决定了直升机工作时振动较大，而振动会使直升机主要受力部件产生疲劳，严重时同样会使机件产生裂纹甚至断裂。

（五）失效

新型直升机配备有先进的航电系统和机载设备，使用了大量的各类电子元器件。受制造工艺、季节、天气等因素影响，电子元器件极容易因受潮出现短路，因积碳、锈蚀、烧毁出现断路，进而导致整个设备失效失能，出现故障。故障主要集中在机载电台、计算机、发动机以及各油路系统的传感器上。

二、直升机常见故障成因

直升机常见故障的形成，与使用、维护等多种因素有关。

（一）疲劳损坏日积月累

疲劳损坏是由于周期性、循环性的负荷作用而产生的裂纹及其扩展造成的。随着直升机空中飞行时间增长、起落次数增多，一些对周期性负荷和振动较敏感的结构部件容易产生疲劳损坏。直升机上容易产生疲劳损坏的部位很多，概括起来主要有：一是温度变化急剧及温度分布很不均匀的部位。这些部位在工作中，将产生较大的热应力，容易产生裂纹。如压气机涡轮叶片裂纹、排气管裂纹；二是受力较大机件的焊缝和拐角处。焊缝的强度低于基体的强度，拐角处容易产生应力集中，因而易于产生裂纹；三是受重复载荷的部附件。这些机件经长期工作后，材料产生疲劳，强度降低，也会导致裂纹。

（二）环境腐蚀日趋严重

对于温带梅雨气候的地区，锈蚀问题十分突出。覆盖有涂层、镀层或包铝层的表面虽然对腐蚀有一定的预防作用。但是，若这些隔离层被破坏，水分或污染物得以渗入，腐蚀仍将发生在这些防护处理的金属材料上。在这种情况下，腐蚀区域通常会出现锈斑或鼓泡，有时还会出现漆膜的褪色。铝合金腐蚀表面，经常会出现失光，有时还会有白色或红色粉末状沉淀物出现。在进行内表面和接缝处检查时，必须特别注意那些外来物质或水分可能聚集的部位，以及使用了异类金属的部位。

（三）使用维护不当

同一型号的直升机用于不同性质的使用单位，因飞行科目的不同，其使用载荷也就不同，对直升机常见故障发生早晚有十分明显的影响。对设计定型的产品来说，使用条件的优劣和维护水平的高低直接决定他性能的充分发挥和寿命的长短，直升机也是这样。使用可靠性取决于固有可靠性，而使用可靠性一般来说又总是低于固有可靠性。高质量的维护工作可以将使用可靠性十分接近固有可靠性，低质量的维护工作却拉大了两者之间的差距。可见，维护得当可以延缓直升机常见故障的发生。

三、预防直升机常见故障的措施

随着直升机使用年限的增长，故障率会明显增加，直升机维修人员应积极采取有效措施，做好直升机常见故障的预防工作。

（一）科学监控直升机的使用

科学监控直升机的使用，是减少故障发生、降低维修成本的有效手段。维修人员不能单纯根据飞行小时数来制定维修计划，直升机的起落次数、装载重量、连续飞行时间的长短等因素，对它的寿命都有影响。直升机起落次数越多，连续飞行时间越长，潛在的疲劳破坏因素也就越多。为此，一是控制好直升机飞行的间隔时间；二是适当控制连续飞行时间。这样可相对延长直升机寿命。

（二）加强直升机的针对性维修

在直升机不断出现锈蚀、裂纹、渗漏等常见故障，可靠性下降的情况下。为提高维修的科学性、有效性，必须摸清直升机的故障规律，制定切实可行的维修措施。一是开展单机性能普查和质量鉴定，在对大量故障进行数理统计分析的基础上，做出直升机的飞行强度限制和淘汰梯次；二是制定针对性管理与维修措施。组织技术骨干，认真研究直升机的特征和故障规律，总结经验，制定相应的管理、维修措施。

（三）提高直升机维修质量

提高直升机维修质量，是提高直升机完好率的基本保证。这就要求维修人员在维修工作中，要有高度的责任心、娴熟的维修技能和良好的维护作风，确保直升机的维修质量。一是提高直升机基本维护质量。在大量的日常维护工作中，及时进行防锈蚀维修和意外损伤修复，最大限度保持直升机的固有可靠性；二是加强直升机定期检修质量。在定期检修工作中，对每一个部件都要做到认真、细致、一丝不苟。

（四）提高维护人员素质

维护人员的素质在直升机的维护保养工作中至关重要。较高素质的维修人员，是保证飞行安全的前提条件。一是抓好保障规律研究，充分发挥各级骨干在故障研究和预防预测工作中的“领头羊”作用，充分利用技术手段，提升故障排查能力；二是加强保障经验的学习研究。维修人员要掌握基础理论、优化维修内容、创新保障模式、严格质量管理，摸索出科学的保障模式和方法。