[發明專利]一種確定航空發動機翻修壽命方法

有效

• 申請號: 201310574141.X
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103593569B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 呂康海;董紅聯;蔣學軍;閻慶安;陳養惠;賴建和;唐治虎;滕曉飛
• 申請（專利權）人: 西安航空動力股份有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 中國航空專利中心11008
• 代理人: 梁瑞林

技術領域

本發明屬于航空發動機定壽技術，涉及對確定航空發動機翻修壽命方法的改進。

背景技術

航空發動機整機定壽的方法主要有長期試車定壽法、先鋒批樣機檢查定壽法和主要零部件定壽法（《航空渦噴、渦扇發動機主要零部件定壽指南》，蘇清友，航空工業出版社，2004年）。長期試車定壽法主要通過抽樣發動機整機長期臺架試車的小時數來確定發動機的壽命。在我國已確定壽命的發動機中，主要采用的是長期試車定壽法，而且在蘇式發動機上應用的比較普遍。這種方法定壽快，壽命管理簡單清晰，但因臺架試車條件與實際飛行條件有一定差別，造成給定壽命與實際使用相差很大。先鋒批樣機檢查定壽法主要通過在一批先期服役的發動機中抽選樣機進行分解檢查并給出評估結論來確定發動機的壽命，英美等西方國家多采用這種方法。這種方法比長期試車定壽法所確定的壽命要準確，但與我國按固定翻修壽命和維修經費進行壽命管理的傳統習慣相比還有不完善的地方。主要零部件定壽法只是將主要零部件的安全（疲勞）壽命或損傷容限作為整機定壽的一個基礎，它對整機壽命有制約，但要確定整機壽命還很不充分和全面。航空發動機的壽命不僅是個技術問題，也是個經濟和管理問題，可以說航空發動機的壽命是綜合技術、使用、安全、經濟和管理等方面而確定的。然而在以往發動機定壽過程中，對各方面因素考慮不是很全面和系統，導致所定壽命的準確性和合理性欠佳。

發明內容

本發明的目的是：提供一種改進的航空發動機翻修壽命的定壽命方法，以提高航空發動機定壽的準確性，從而保證發動機的安全可靠性，提高發動機使用維護的經濟性；并適合我國航空發動機壽命管理的體制和習慣。

本發明的技術方案是：一種確定航空發動機翻修壽命方法，其特征在于，通過分階段抽取發動機進行檢查評估，性能衰減分析，可靠性分析、有壽命控制零部件壽命與發動機壽命的關系分析、維修經濟性分析，對各分析結果作出綜合評估，從而確定航空發動機的翻修壽命；確定航空發動機翻修壽命的步驟如下：

1、抽樣評估：

1.1、抽取兩組累計使用時間不同的某型發動機，返廠進行檢查和綜合評估；抽取的方法是：抽取的第一組發動機的累計使用時間為T1=195h～205h，然后以ΔT1為步長抽取第二組，ΔT1為50h、100h或200h，每組抽取2臺～5臺發動機；將抽取的發動機返廠進行分解檢查，記錄分解檢查發現的問題和故障，對每臺發動機的問題和故障進行分析和判斷，給出該發動機狀態是否良好和是否能夠繼續使用的評估結論；若第二組發動機的評估結論為能夠繼續使用，則繼續進行抽樣評估；若第二組發動機的評估結論為不能夠繼續使用，則該型發動機的檢測翻修壽命為T1+ΔT1；

1.2、以ΔT2為步長抽取第三組該型發動機，ΔT2為50h、100h或200h，按照步驟1.1敘述的方法返廠進行檢查和綜合評估，若第三組發動機的評估結論為能夠繼續使用，則繼續進行抽樣評估，直至抽取的第i組發動機的評估結論為不能夠繼續使用為止，則該型發動機的檢測翻修壽命為λj=T1+ΔT1+ΔT2+......+ΔTi；i=1,2,......,n，n為自然數，ΔTi為50h、100h或200h；

2、性能衰減分析：對各組發動機分別進行性能復驗試車，記錄耗油率、轉速和推力性能數據，根據上述性能數據繪制性能隨壽命的衰減曲線，根據衰減曲線的變化趨勢進行性能預測和可接受程度分析，得到該型發動機的性能翻修壽命λx；

3、可靠性分析：統計該型發動機所有的外場使用故障和發生故障時發動機的累計工作時間，分析該型發動機的故障率、平均故障間隔時間、提前換發率和空中停車率可靠性指標，繪制可靠性指標隨壽命的變化曲線，進行可靠性分析,得到該型發動機的可靠性翻修壽命λk；

4、分析有壽命控制零部件的壽命與發動機壽命的關系：根據該型發動機在研制階段已經確定的有壽命控制零部件的壽命試驗數據，發動機的檢測翻修壽命λj應不大于有壽命控制零部件壽命的最小值；若發動機的檢測翻修壽命λj大于有壽命控制零部件壽命的最小值，則以該最小值作為發動機的檢測翻修壽命λj；

5、分析維修的經濟性：以平均故障間隔時間為約束條件，采用Monte-Carlo法，以該型發動機單位使用時間的平均維修費用為目標函數，確定該型發動機的經濟翻修壽命λm；

6、確定航空發動機的翻修壽命：取檢測翻修壽命λj、性能翻修壽命λx、可靠性翻修壽命λk和經濟翻修壽命λm的最小值為航空發動機的翻修壽命。