军用航空发动机的维修保障特点和发展变化

摘  要：本文阐述了军用航空发动机的维修保障特点，并从维修模式的变化、经验维修向科学维修的转变以及维修技术向专业化发展三个方面分析了现代军用航空发动机维修保障的变化。

关键词：军用航空发动机 维修保障 特点 发展变化

引言

航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，作为飞机的心脏，工作于高温、高压、高负荷、高转速等的极其恶劣的環境中，被誉为现代工业“皇冠上的明珠”。军用航空发动机的维修是发动机全寿命周期管理的重要环节，航空发动机维修赋予了发动机第二次生命，其维修保障具有高壁垒、高风险、高成本、高技术的特点，是与现代科学工程管理和高新技术共同进步的新型技术领域，航空发动机维修作为一项大型、复杂的系统工程越来越受到重视，随着我国航空工业的高速发展，航空发动机型号的更新迭代，军用航空发动机的维修保障也在发展变化。

航空发动机维修保障特点

（1）高壁垒

航空发动机是高温高速燃烧气体在高载荷下工作的旋转动力机械，运用了气动热力学、结构力学、燃烧学、自动控制技术、材料学等多方面的高端科技成果研制而成，各专业的集成度非常高，行业的壁垒之高非一般企业能够企及。作为飞机的核心部件，也是我国军工领域的核心资产，目前来看，全世界范围内只有少数国家可以自主研发和大修，制造和维修水平代表了国家的科技水平，也代表了国家综合国力的象征。

（2）高风险

航空发动机复杂精密的特性决定了维修保障的高风险性，影响发动机修理过程的风险因素繁多，主要包括：发动机本身的设计缺陷、修理技术和工艺因素、工装设备的因素、零备件因素等。维修过程中任何微小的质量风险事故都会对发动机，在一些飞机事故调查中往往是一颗的螺丝钉或微小的异物碎片导致重大事故，造成不可估量的损失。

（3）高成本

航空发动机自身价值昂贵，一些关键零部件动辄几十万上百万元，维修保障费用同样耗资巨大。维修需要的检测设备、零部件加工设备十分昂贵，一座模拟检测发动机性能参数的航空试车台建设成本在三四千万元，一台进口的加工叶片的高速叶尖磨设备购置成本也有几千万元之巨。维修设备投入巨大还只是其中一方面，打造一只多学科交叉的高端维修技术人才团队的人力成本也是维修成本高的另一主要因素。

（4）高技术

航空发动机的核心部件制造工艺对技术的要求极高，维修技术的要求也相差无几，以航空发动机叶片的焊接修复再生技术为例，先进的修复技术需要对其焊接的路径进行精确的规划，利用STL模型和CAD模型进行分层处理，再通过使用大型仿真模拟软件进行仿真模拟实验得到焊丝送丝的速度，电压、电流大小等精确的焊接参数，以此为参考对叶片的修复再生提供指导。高技术的应用为发动机零部件的高难度维修工作提供了可能。

军用航空发动机维修保障的发展变化：

（1）“少品种、大批量”维修模式向“多品种、小批量”柔性并线维修模式转变

现今我国航空工业进入高速发展的轨道中，较多型号的航空发动机研发并成功投入使用，同时原有型号航空发动机还未到寿，航空发动机的维修保障面临夸代、多型、多品种、小批量的维修环境。

传统的维修企业一般一种型号航空发动机配备一条大修线，不同型号的发动机主机维修保障人员、维修设备、维修区域的交叉利用较少，在我国航空工业发展的一定时期内这种维修模式是能满足维修保障需求的，但随着不同型号发动机的增多，受多方面因素的限制，为某一种型号航空发动机建设一条单独的维修线的情况会变得越来越少，尤其是某些型号航空发动机每年的维修量很小，单独配备一条维修线，造成了人力、工装设备等多方面资源极大的浪费，为企业后续发展造成阻碍，维修企业开展多型号柔性并线的修理模式是大势所趋。

柔性并线的修理模式通过整合资源，使同一个维修单位的同一条维修线具备修理不同产品的能力，这就要求相关因素（人员、工装设备、零部件的操作、维修流程等）具备柔性特征，几种型号的发动机产品同时共享工装、设备、人员等多方面资源，充分提高各种维修要素的利用率，提高维修效率，缩短维修周期，为企业创造更大效益。另外，柔性修理线在规划时不应只考虑现有的几种产品型号，还需考虑为在研阶段的新型号预留接口，待新产品进入试修后无须开辟新的维修线，为企业的发展节省大量资源。

（2）经验维修转向科学维修转变

随着航空工业的快速发展，传统的经验维修已经逐渐不能适应现代航空发动机维修的需求，科学的维修主要是指以科学的维修理论为指导，以科学技术的进步为依托，使航空发动机维修的可靠性更强，维修效率更高，实现维修综合效益最大化，其中科学的流程管理和科学的数据统计分析工作是航空发动机维修进步的重要体现。

航空发动机在有限的空间内布置了数以万计的精密零部件，并要求其在极端恶劣的环境下进行可靠持久的工作，维修过程从分解到调试合格中间有的需要几百道工序，涉及成千上万的零部件，只有经过科学的流程管理规划，才能制定对产品的周期、效率、成本、备件有序合理的科学修理流程，达到事半功倍的效果。

科学的数据统计分析工作对航空发动机修理工作也有着非常重要的意义，以发动机的排故为例，引发故障的因素繁多，装配问题、工艺的执行问题、工装测具的误差、模拟试验数据偏差，更多的是多种因素的综合影响，在发动机试车过程中，很多故障具有不易观察、随机性大，有的故障甚至还会出现来去无踪的特点，单纯靠技术人员的经验来判断难度很大，科学的数据统计分析能够从数据中找到规律、共性，为故障的排除提供客观的依据。一些先进的修理企业已经开展“大数据”统计分析，通过记录和掌握修理过程中的海量数据，对出现的问题进行大数据分析追踪，增加数据分析的客观准确性，减少人为因素干扰，提高维修质量和效率。

（3）维修技术向专业化发展

通过了解国外军用四代机的技术性能和技术特征，可以发现先进的航空发动机应用了大量的新技术、新材料、新工艺，现有的航空发动机维修技术主要有：分解和装配技术、精密机械加工、无损检测技术、特种加工技术、焊接技术、表面涂层修复技术、试车测试技术等，这些维修技术随着发动机制造技术的进步也正向更加专业化的方向发展。

航空维修技术正在向很多专业化程度要求极高的学科靠拢。复合材料具有高强、轻质、耐高温、耐腐蚀的优点，在先进航空发动机部件上的应用越来越广泛，其中树脂基复合材料主要应用于发动机机匣，陶瓷基复合材料应用于发动机热端部件和风扇，学习和应用复合材料修复技术将会是航空发动机维修企业向专业化迈进的必修课。热障涂层修复技术在航空发动机关键零部件耐磨损、耐高温、阻燃等方面发挥了重要作用，在维修过程中热障涂层的应用相比于制造过程中的热障涂层技术更加复杂，难度更大，涉及更多复杂专业。从新型复合材料和表面涂层修复技术在航空发动机上的应用来看，未来发动机维修对相关技术应用的专业化程度的要求会更高，更应引起维修企业的重视。

结束语

通过对军用航空发动机维修保障的特点和发展变化的阐述和分析，现代航空发动机维修企业需要对维修模式做出合理的调整，并创新维修模式，利用科学的维修管理方法，提高维修质量和效率，同时掌握先进的、更加专业化的维修技术，从而获得企业竞争的优势，更好的实现军用航空发动机维修保障目标。

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作者简介：梁强（1986年9月1日—），男，汉族，籍贯：河北省邯郸市临漳县，硕士研究生，助理工程师，研究方向：航空发动机。