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最難造的工業產品:能造火箭的國家,都不一定能造它!

航空發動機的體檢主要分為三類,出廠體檢和平時出航前體檢及中期大修體檢。

航空發動機的工作高度在幾千甚至上萬米高空,工作速度在亞音速到超音速,甚至兩倍以上音速,如果發動機出現問題導致飛機失去動力,後果可能是機毀人亡。所以做好航空發動機的體檢是必備條件。

航空發動機在設計製造過程中要經歷各種試驗和測試,包括部件如壓氣機試驗、核心機試驗、整機地面試驗、高空試驗、飛行試驗等。以高空試驗為例,主要包括工作環境試驗、風車狀態試驗、系統控制試驗、高度和速度特性試驗、發動機狀態特性試驗、吞鳥試驗、吞水吞煙試驗,結冰加熱除冰試驗、姿態試驗、匹配試驗等內容。這些試驗如同人生中大大小小的考試。航空發動機也必須通過一次次考試,才能從設計走向量產,最終交付給客戶。

在出廠前,發動機還要經歷各類體檢即測試,與人類體檢相比,它的體檢有些類似,但項目更繁多、更複雜,包括成分檢測、尺寸和外觀檢查、宏觀和內部微觀組織檢測,以及物理、化學、力學性能檢測等。上述檢測都屬於破壞性檢查,一般是從一批樣品中抽取一件,或是從產品預留的試樣取樣區取樣進行檢查。在發動機製造維修過程中,更常用的是無損檢測方法。其不會對零件造成損傷,又能反應出零件內部有沒有大問題,同時還能夠對航空發動機實時監控,防止因產品失效引起災難性的後果。隨著技術的發展,無損檢測已成為控制航空發動機零件質量、保證飛行安全的重要技術手段。

無損檢測的種類主要有,超聲波探傷檢測,主要通過類似人類B超檢測的手段,來探測發動機內部的結構和組件質地是否有所改變;第二種是射線檢測,通過類似於人類X光透視的辦法來探測發動機的材料和金相學指標是否有所改變;還有一種是類似人類腸胃鋇餐測試的方式,即滲透檢測,是讓滲透液與受檢件表面接觸,藉助毛細作用滲透到零件表面開口的細小缺陷中,然後用顯影劑吸出這些滲透劑,從而在兩件表面顯出損傷或缺陷的圖像;還有的測試如類似人類核磁共振的無損檢測檢測方式,可用於鐵磁性材料表面裂紋、摺疊、夾層、夾渣的磁粉檢測,其採用電磁感應為基礎,適用於導電材料的渦流檢測等技術;此外的無損檢測還包括內窺鏡或微型機器人進入發動機內部進行檢測等,這好比人類的胃鏡測試。

未來的體檢方式還包括發展型的聲學檢測方式和紅外檢測方式,美國在五代F35戰鬥機的發動機F135上也採用了單元體結構和自檢感測器,只要將筆記本電腦連接線插入飛機和發動機相關埠,即可實現發動機自檢,如果某個單元體有問題,也可以立刻更換單元體結構,目前的新一代發動機均採用單元體結構,出現問題時候只要更換相關單元體即可,節省時間,也相當便捷。而美國的F35閃電II戰鬥機的檢測方式,更便捷更簡單,也可以大量節省工作小時數和熟練檢測人員數量,其他的測試還包括監測發動機試車時候的聲學特性,配置相關的聲學採集設備,通過發動機試車時候的頻譜和聲強,音量特性,結合發動機試車時候對應的大氣環境及發動機正常情況下的聲學參數及對應的發動機的特性曲線,以檢測發動機是否出現問題,曾經有人提出過可以聽聲辨別發動機,但發動機在不同工作狀況和工作環境下的聲音未必完全一致,真正要檢測發動機是否正常工作,還需要相關聲學採集設備和大氣環境檢測設備,及聲學情況對應的發動機特性曲線的資料庫,才能完整檢測出發動機是否出現問題。

烏克蘭馬達西奇公司常年致力於航空發動機的研究和製造測試工作,擁有豐富的發動機檢測經驗,這些經驗也是保障出廠的每台發動機正常工作的前提,而近年來,隨著天驕航空與馬達西奇在中國合作的深入,其先進的檢測手段和設備也必將惠及中國航空工業,為中國航空工業的騰飛添磚加瓦!End!(利刃/時雨)

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