工业内窥镜在CFM56型民用航空发动机维修中的应用

孙浩伟

摘  要：航空发动机在实际的使用过程中故障往往主要发生在气压机、燃烧室、涡轮等核心部件之上，且故障均在发动机的内部，单单依靠外观检查很难判断具体的损坏位置与损坏情况，而如若将航空发动机全部拆开，又会大大地降低客机本身的运营效果。因此在民用航空发动机维修中，工业内窥镜检查技术得到了越来越广泛的运用。为此该文笔者即结合个人实践研究经验与相关参考文献，以CFM56-7B发动机为例，对工业内窥镜的应用展开粗浅的探讨，以供参考。

关键词：工业内窥镜  CFM56-7B  航空发动机

中图分类号：V263.6   文献标识码：A           文章编号：1672-3791（2019）07（a）-0077-02

将工业内窥镜检测技术应用到航空发动机内部的故障诊断中，不仅能够在不拆解发动机的条件下，得到准确的检查结果，还最大限度地提高了客机的使用效果，减少了不必要的费用支出。所以做好工业内窥镜在航空发动机维修中的应用具有十分重要的现实意义。尤其是随着近些年来工业内窥镜技术的不断发展与完善，各种更加先进的、高清的显示器与探头被投入到实际检查应用之中，使得航空发动机运行得到了更好的保障。所以笔者即结合个人实践工作经验与相关参考文献，就工业内窥镜在民用航空发动机维修中的应用加以阐述，以供参考。

1  工业内窥镜的检查特点

通过内窥镜检测技术能够将检测点存在的缺陷问题，以更加清晰、更加高分辨率的完整彩色图像形式传送回来，并且对图像实施进一步的增强、分析以及存储作业。在工业内窥镜的使用过程中，需要根据实际的情况，注意以下几点：第一，要对孔的尺寸大小进行检查，这是因为孔的尺寸会对内窥镜的镜管直径大小造成限制。第二，要检查位置的接近路径。通常情况下复杂路径可以选择柔性内窥镜，直线路径则可以选择刚性内窥镜。第三，对缺陷大小、点光线等会对图像采集产生影响的因素进行检查。

2  工业内窥镜在CFM56型民用航空发动机维修中的应用

在民用航空发动机故障维修中使用工业内窥镜检测技术，比其他的检测技术更加简单、方便。这是因为工业内窥镜的探头能够将民用航空发动机内部的相关图像清晰地反映到外部显示器之上，从而使机务人员能够利用自身的工作经验与发动机维修手册之中的相关标准，对所发生的故障进行判断，以此确保民用航空发动机符合适航需求。为了进一步剖析工业内窥镜的应用，以下笔者以使用最为广泛的CFM56-7B发动机为例，对工业内窥镜在航空发动机中的故障诊断进行梳理与分析。

第一，在内窥镜检查前做好相应的准备工作。因为航空发动机其本身就属于高温部件，所以在开展内窥镜检查前，必须要做好以下的准备工作。首先，对于刚刚降落的民用航空客机或者是试车之后的发动机，在进行检查前必须要保证航空发动机本身的压气机、燃烧室、涡轮已经完全冷却，从而避免内窥镜探头因为高温问题而发生损坏，同时也避免给机务人员造成不必要的人身伤害;其次，在进行内窥镜检查前，要对航空发动机内部温度实施测量，确保发动机的内部温度低于80℃以后，方可允许开始内窥镜检查工作;最后，在对需要检查的孔探口密封盖进行拆除时，要做好位置编号，以此避免密封盖出现不必要的混淆问题。

第二，对低压级风扇叶片进行检查。风扇位于航空发动机的最前端，是低压压气机的第一级。在低压级风扇叶片的检查过程中，目视范围内可以使用手电筒进行目视检查，因为风扇叶片本身的尺寸相对较大，检查重点应该放在风扇叶片的根部与前缘部位，检查其是否存在侵蚀、凹坑等问题。并且在风扇叶片的转动过程中确保整个圆周范围之内的叶片与机匣之间的叶顶间隙充足。叶片要利用规定标记方式进行标记。在风扇叶片后缘的检查过程中要使用工业内窥镜，在第一级转子叶片前缘放置探头，缓慢地对风扇叶片进行转动，依次对风扇部分进行检查。

第三，对压气机的检查。在压气机的检查过程中需要至少两名机务人员的相互配合，一名机务人员负责使用内窥镜实施检查，另外一名机务人员以适当的速度对压气机进行转动，并且标识出已经检查过的叶片，从而确保每一级的每一个叶片都能够被检查到。如若通过内窥镜的检查发现压气机的叶片存在十分明显的残缺问题，那么必须要依据发动机手册中的相关要求，对发动机进行更换，以确保飞机的飞行安全。如若叶片损伤不严重，则可以根据实际情况决定是否继续使用。

第四，对燃烧室部件进行检查。在检查燃烧室的时候，需要将内窥镜的探头伸入到燃烧室的内部，而因为燃烧室本身是无法进行旋转的，所以为了能够将整个燃烧器都检查到，则需要将内窥镜的探索进行一周旋转，确保燃烧室内的每一个部件都得到了检查。如若在检查过程中发现燃烧室内部存在损伤问题，则必须要将燃烧室内的所有孔探堵头、点火嘴拆下，进行深入的检查，以此更加准确地判断是否还能够符合适航需求。

第五，对涡轮部件的检查。正是因为涡轮第一级导向叶片位于燃烧室出口位置，其接触温度可达到2000℃，所以其发生故障的可能性要远远大于其他的涡轮部件。为此使用内窥镜对其烧蚀现象进行检查则尤为重要。在涡轮转子叶片的检查过程中，机务人员在转动涡轮转子的过程中，要不断地将内窥镜探头提起、插入，对探头进行180°的回转，以此使每一个转子叶片都得到有效的检查。在涡轮盘与涡轮叶片叶根部位的检查上则要将伸入整个内窥镜探头进行相应的检查工作。需要注意的是，在正式检查发动机时，除了要遵循上述简化的涡轮部件检查程序以外，还要遵循CFM56-7B维护手册之中的相关步骤开展实际的检查工作。如，涡轮導向叶片前缘存在明显的烧蚀问题，那么造成这一问题的根本则是因为在燃烧室内高温高压燃气冲击下，叶片气膜冷却无法保护好叶片，气膜孔出现了堵塞问题，以至于没有足够的冷却空气出流。

3  结语

正是因为航空发动机的实际工作条件十分苛刻，常常需要面对1700℃以上的高温作业环境，且每分钟的旋转速度达到了3000～5000r之间，所以航空发动机极易发生具有破坏力等级的离心力，使得航空发动机的故障频发。且这些故障又往往出现在发动机内部，单纯从外观上进行判断十分困难，而拆开的损失较大。为此，在拆解发动机的前提下做好航空发动机的维修与诊断工作就显得尤为重要。而工业内窥镜检查技术在航空发动机中的应用，不仅能够为发动机的内部故障进行有效的检查，还能够将其用在客机的其他损伤部位之上，通过清晰的探测图像，根据机务工作人员的自身经验与发动机型号手册中的相关标准，对损伤部位进行准确的判断，从而使航空发动机运行得到有效的保证，使客机飞行更加安全。

参考文献

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