[發明專利]用于測量飛機機械部件疲勞的系統和方法以及飛機維修方法

有效

• 申請號: 201080051614.2
• 申請日: 2010-11-15
• 公開（公告）號: CN102667440A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 吉列爾莫·塞茲
• 申請（專利權）人: 斯奈克瑪
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32;G01M5/00;G07C3/00
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司 11234
• 代理人: 宋義興;周偉明

技術領域

本發明涉及一種用于測量例如飛機的飛機機械部件的疲勞的系統和方法，以及維修該飛機的方法。

背景技術

安全規則要求航空公司監測他們所操作飛機的部件的疲勞，這些部件經受較大的機械應力(或載荷)。因此對這些部件以規律和周期的方式進行檢修(或維修)。

例如，用于將渦輪噴氣發動機懸掛在飛機上的部件受到嚴格檢查。對懸架的每次檢修必須停止飛機的運轉，并將該懸架去除，以進行測試。檢修的頻率事先確定，檢修在每次預置時間周期(例如每2600飛行周期(起飛-飛行-著陸))期滿時系統地進行，而不考慮部件的真實疲勞狀態。以避免在需要例如修理或更換這樣的干涉措施的疲勞狀態出現之后太久進行檢修的風險，此時間周期必須作為部件產生斷裂風險的最小周期而(通過計算或憑經驗)被選擇，即使此風險在統計學上是臨界的。因此此最小周期對應于經受偶然應力的部件的情況；因此，許多檢修在可長期無危險使用的部件上進行，因為它們未經受異常應力。最后，在未對部件受到的真實應力進行分析的情況下，通常針對可能出現的應力的損害而考慮最差情況，這導致經常過早進行檢修。

而且，為了安全原因，部件的使用時間比它們能實際使用的要短，以使得它們不到達斷裂風險超過一確定閾值的周期。再者，在未對部件的真實使用條件進行分析的情況下，選擇對應于最差情況的標準，為此，在航空學領域，一部件通常在理論服務壽命的一半被更換，而不管其真實的疲勞狀態如何。部件的最終有效利益率(部件的有效使用周期與其理論能力之比)因此在50％的等級，這希望得到改進。

而且，由于頻繁的檢修(必須將懸架從飛機上移除，然后將其重新安裝在一預先不同的飛機上)和飛機上各種部件的不同使用壽命，對懸架使用壽命的監測是復雜的。特別是，可能發生蝕刻在屬懸架上的序列號隨著時間的推移而被磨掉的情況；在這種情況下，無法參照其歷史，為了不承擔風險，對其使用周期的估計必須基于最悲觀的假定做出，例如考慮此懸架被安裝在配備有此種類型懸架的第一架飛機中，并從此連續飛行；實際上，該部件的使用小于此悲觀想象的假定，使得該懸架過早更換。

而且，盡管目前存在懸架疲勞的間接指示器，但它們僅為近似值，并提供不確定的信息。這樣，為了估計懸架的疲勞狀態，有時使用通過飛機的慣性單元測量的數據，該慣性單元確定是否該飛機已受到例如硬著陸這樣的異常應力；于是，從該慣性單元傳送到該部件的載荷進行計算。然而，盡管硬著陸可實際上在懸架上施加異常載荷，但當著陸實際上壓到該懸架時檢修該懸架并不是系統的情況，例如因為該力被吸收，未傳到該懸架上。

現有技術并未真正解決測量疲勞，以預期該檢修的問題；它更著重于消除部件的斷裂，例如以本申請人名義的專利申請FR?2,923,540中。

發明內容

本發明的目的是減輕這些缺點，并且更容易地測量飛機機械部件的疲勞，以改善它們檢修的針對性并優化它們的使用。

本發明特別適合應用于飛機的渦輪噴氣發動機的懸架，形成這些懸架的部件受到非常大的應力。然而，該申請人并不想將其權利的范圍僅限制于此應用，本發明以更通常的方式應用到受到應力的任何飛機部件上并獲得優點。

因此本發明涉及一種系統，用于測量受到機械應力的飛機部件的疲勞，該系統包括多個安裝在該部件上的應力傳感器，每個傳感器設置為探測一預定機械應力閥值，并傳遞表示此閥值被超過的數據信號，該系統包括用于記錄這些數據的工具，所述傳感器設置為探測不同的應力閥值，以便可基于由該系統記錄的數據來計算由于所述機械應力而產生的該部件的疲勞。

由該系統記錄的數據優選為每個所述閥值的被超過的發生次數。

因此可具有與其受到的應力相關的部件的真實疲勞的準確估值。以某種方式，所述傳感器可“計算”超過不同閥值的應力的發生次數，這些發生由該系統記錄，這可從其推斷對該部件的損害結果(指疲勞)。所有的應力都增加地分解，傳感器的每個閥值都形成一個增量。

因此可優化該部件的使用。具體為，基于其疲勞的知識，可決定一部件的檢修的適當性，此選擇是基于該部件實際受到的疲勞而做出，而非響應于不管實際吸收的應力(它們是通常使用的應力還是偶然或異常的應力)為何而應用到所有部件上的通常統計。

由該系統記錄的數據還使得在只有當其真實損壞證明為正當時可更換部件，而不象現有技術中那樣，部件在一預定時間期間之后即被丟棄，而不管它們真實的疲勞狀態如何。