第8章--发动机视情维修管理

第8章发动机视情维修管理8.1视情维修的状态8.2基于状态的剩余寿命预测(不做要求)8.3发动机机队管理8.4送修等级与工作包8.1视情维修的状态8.1.1状态的含义与特点8.1.3发动机的状态监控8.1.2发动机的视情维修策略8.1.1状态的含义与特点设备状态划分状态监测类别8.1.1状态的含义与特点设备状态划分参考P-F曲线，我们这里根据机器（或者设备等）的情况表现把状态分成如下几种情况：（1）一次效应状态：就是可以直接反映设备发生了功能故障的状态。（2）二次效应状态：就是在潜在故障和功能故障之间时设备的状态，表现了设备的性能衰退劣化。（3）正常状态：就是从安装到发生潜在故障之间时设备的状态，表现了设备的正常运行情况。8.1.1状态的含义与特点状态监测类别状态监测数据需要借助于其他监测设备获得，也就不可避免出现诸如信息水平降低、有噪声、以及随机和模糊的不确定性等问题，因此反映出来的状态参数也有如下的数据监测特点：（1）完全监测——即设备所有部件被完全的监控，并且监控获得的信息完全反映部件当前相应的状态。（2）部分监测——即设备里的部件有些被监控，有些没有被监控。（3）不完全监测——即虽然对部件进行了监控，但是监控后所获得的信息不能完全反映受监控的部件的当前状态。这是因为有的部件的故障失效并不明显、也不容易被探测到，甚至有些监控系统自身就会故障失效，导致不能实现监控功能，不能反应部件的实际状态。8.1.2发动机的视情维修策略通过采用一定的状态监测技术对产品可能发生功能故障的二次效应进行周期性的检测、分析、诊断，再根据状态发展情况所安排的预防性维修。视情维修策略(CBM)发动机视情维修策略(CBM)根据发动机的性能状态、孔探、磁堵、以及外观检查等状态监控信息情况，判断发动机的状态情况，决定采用何种维修行为，并安排发动机下发和机队调度，最终以合理的维修决策控制发动机的送修成本。航空发动机的CBM策略必须为发动机的寿命与其他特性（如：可靠性、维修（包括修理）成本、发动机价格等）之间提供安全和最优的平衡。8.1.3发动机的状态监控发动机状态监控的发展历程发动机状态监控的内容发动机状态监控的实施8.1.3发动机的状态监控发动机状态监控的发展历程8.1.3发动机的状态监控发动机状态监控的内容（1）气路性能监控（2）滑油监控（3）振动监控（4）寿命件监控8.1.3发动机的状态监控发动机状态监控的实施（1）发动机厂家限制值（2）发动机状态数据收集（3）发动机状态报告（4）发动机性能会议（5）警告通知（6）警告处理（7）警告通知的关闭（8）纠正措施（9）发动机档案8.3发动机机队管理8.3.1发动机性能排队8.3.3发动机机队实时调度计划8.3.2发动机下发预测8.3.4发动机机队管理内容8.3.1发动机性能排队民航发动机性能排队的必要性民航发动机性能排队参数民航发动机性能排队规则民航发动机性能排队实例分析8.3.1发动机性能排队民航发动机性能排队的必要性①能有效地指导维护人员开展有针对性的维护工作；航空公司根据发动机的性能状态参数，将发动机按性能指标进行排队，评定发动机的性能状态。②帮助工程师对整个机队的发动机性能状况的了解，就可以应用于确定发动机使用方法的决策上，合理的制定一个最优的发动机维修计划，并对发动机的下发预测提供依据。③帮助飞行人员了解发动机的各项运行品质，做到在飞行中心中有数，确保飞机飞行安全。④帮助航空公司有目的地进行排故和维护工作，对发动机的管理更加合理和规范。8.3.1发动机性能排队民航发动机性能排队参数①EGT裕度（排气温度裕度）②N1振动发动机投入使用后，由于各种原因造成耗油率增加、排气温度上升（EGT裕度下降）、推力下降的现象，称为发动机性能衰退。EGT裕度是跟踪发动机性能状况最重要的一个指标，它的衰退情况，标志这该台发动机的性能处的水平。N1振动是低压涡轮的转子振动参数值，振动越近警戒值，发动机的性能情况就处在一个必须要进行严格的监控的位置，说明发动机的健康状态有了问题，应该采取相应的措施，来降低振动的数值，保证发动机的运行安全。8.3.1发动机性能排队民航发动机性能排队参数④滑油消耗率滑油消耗率也是发动机非常重要的一个性能参数指标，因为发动机在没有故障的情况下，滑油消耗率处在一个正常的值，当发动机出现了故障或者性能出了问题，那么它的滑油消耗率就会升高，甚至到达警戒值，必须进行排故。③N2振动N2振动是高压涡轮的转子振动参数值，它的分析情况和N1的相同，只是警戒值不同而已。8.3.1发动机性能排队民航发动机性能排队参数⑥HCR（时控件剩余循环数）HCR是时控件的剩余循环数，每个时控件都有一个设计的使用寿命，当发动机在翼时间越长，那么时控件的剩余寿命就越低，对这样的时控件要进行严格的监控，以免因为时控件造成发动机的故障，时控件的剩余越低相应的性能也就低。并且发动机的时控件都有一个在翼的最低寿命限制，超过此限制就要进行更严格的监控，并要考虑在发动机下发的时候更换掉一些时控件，避免因为时控件造成的非计划性送修。⑤CSR（自上次修理循环次数）CSR是从上次修理到现在的发动机在翼的循环数是，一般认为发动机的在翼循环数越久，发动机的性能状况就开始下降，进行必要的监控或者相应的维护工作，保证发动机的安全运行。8.3.1发动机性能排队民航发动机性能排队规则根据各参数，将性能指标差的发动机排列在前。8.3.2发动机下发预测发动机下发的指标选择发动机下发预测的方法民航发动机下发预测的实例分析8.3.2发动机下发预测发动机下发的指标选择①AD/SB指标在适航指令（AD）、服务通告（SB）中规定一些工作是要将发动机拆下来才能进行的，因此将AD/SB中要将发动机拆下进行工作的整理出来，将他们作为发动机下发的一个限制条件进行约束。在发动机监控中，监控它的剩余时限，以便在以后的计算下发预测日期中采用。②时控件限制指标发动机上通常装有时间限制的部件或者盘类件，成为时控件。依靠发动机的时控件剩余寿命的限制来监控发动机的下发日期，这对于保持飞机安全的运行和乘客的安全都显得尤为重要。这里只要跟踪发动机中最低的时控件的剩余寿命作为该发动机的该发动机下发日期的一个限制。航空公司都有自己的发动机的备发数量的限制，为了满足这种备发数量航空公司必须通过租借别人的发动机来完成，当这租来的发动机装载在飞机上，那么对它的归还日期的跟踪就很重要。如果不能及时的将发动机归还给出租人，使航空公司的增加不必要的费用支出。另外可以避免到时因为要归还发动机而造成没有相应的备发提供的局面。8.3.2发动机下发预测发动机下发的指标选择③EGT裕度指标随着发动机使用时间的增加，发动机的性能逐渐衰减，而发动机的排气温度EGT也将随之升高，而EGT裕度将随之减少，这样EGT裕度就可以作为跟踪发动机性能衰退情况的一个重要指标，当性能衰退到某个程度时就要考虑发动机的下发，这样将EGT裕度作为发动机下发的一个参数限制是合理的。④归还日期8.3.2发动机下发预测发动机下发预测的方法(步骤)①AD/SB在AD/SB中规定的剩余循环数，制造商规定发动机使用多少循环后，要将发动机拆下作某项工作。C1＝min(CAD/SB,1-C0,CAD/SB,2-C0,…,CAD/SB,i-C0)CAD/SB,i—第I个AD/SB中规定的循环数，这里i＝1，2，…的整数C0—已经经过的循环数C1—该台发动机的所有AD/SB中规定的剩余循环数最小值发动机中时控件都有一个设计循环数。当发动机卖给承运人的时候，该台发动机的所有时控件信息也一起转交给了承运人，利用下面的计算公式可以得到该台发动机的最低剩余循环。8.3.2发动机下发预测发动机下发预测的方法②时控件C2＝min（CLLp,1-C0,1,CLLp,2-C0,2,…,CLLp,i-C0,i）CLLp,i—该台发动机第I个时控件的设计循环数，这里i＝1，2，…的整数C0,i—第i个时控件已经经过的循环数C2—该台发动机时控件中最低剩余循环数8.3.2发动机下发预测发动机下发预测的方法③EGT裕度根据EGT的衰退温度进行计算•在1000个循环以内的EGT衰退温度的计算公式T1=D1H1CCSIT1—EGT衰退温度（℃）D1—千次循环衰退率（℃/1000小时）H1—航段（小时数）CCSI—当前的自修理的循环数8.3.2发动机下发预测发动机下发预测的方法③EGT裕度根据EGT的衰退温度进行计算•在1000和2000个循环之间的EGT衰退温度的计算公式T2=0.5*D1H1×（CCSI+1000）T2—在1000和2000个循环之间的EGT衰退温度（℃）•大于2000个循环的EGT衰退温度的计算公式T3=0.5*0.5*D1H1×（CCSI+4000）T3—大于2000个循环的EGT衰退温度（℃）8.3.2发动机下发预测发动机下发预测的方法③EGT裕度预测下发时的循环数定义T0为当前EGT裕度与EGT裕度警戒值的差值，即当T0T1，1000时C3=T0÷（D1×H1）；T0=TEGTM_c-TEGTM_R当T1，1000≤T0T2，2000时C3=T0÷（0.5×D1×H1）-1000；当T2，2000≤T0时C3=T0÷（0.5×0.5×D1×H1）-4000；Ti×1000—第i个1000循环数，这里i＝1，2，…的整数C3—该台发动机的EGT裕度的预测循环数8.3.2发动机下发预测发动机下发预测的方法④归还日期每个航空公司都有一个发动机的月利用率，即每台发动机每个月所使用的循环数和小时数。⑤计算发动机最低的循环数C=min（C1，C2，C3，C4）UDDC30214C4—租赁发动机的要归还的剩余循环数D1—归还日期D2—现在日期U—月利用率（循环/月）这里按每个月30天计算C—就是所求得发动机的拆换预测的循环数8.3.2发动机下发预测发动机下发预测的方法⑥计算发动机下发的日期Dc—当前的日期，采用公元日期Dpredicted—发动机的下发日期cpredictedDUCD308.3.3发动机机队实时调度计划发动机机队组成发动机机队由在翼发动机、备用发动机、送修发动机、租赁发动机组成。基于状态的发动机实时调度计划方案根据发动机机队的多参数性能监控数据，综合考虑其它下发限制，预测单次在翼寿命，合理调整发动机拆换时间，在保证航空公司的使用要求的基础上，提高发动机的周转率和利用率，以最低的成本对发动机机队进行全寿命的管理。运筹学理论自动实现机队实时安排根据状态等多种下发原因，预测单台发动机单次在翼寿命。再采用排序论方法自动安排发动机的在翼、送修、库存等待状态，使任何时候库存等待时间最少，即备发的周转率和利用率最高8.3.4发动机机队管理内容最优发动机维修计划发动机在翼与试车台状态的最优管理发动机最优送修方案最优发动机机队管理计划最优发动机维修航材成本和返厂率协助故障原因的调查8.4送修等级与工作包8.4.1航空发动机维修等级的划分8.4.3发动机送修工作包8.4.2航空发动机送修等级影响因素分析发动机的送修主要内容包括送修等级决策、送修工作包（workscope）制定。送修等级是指发动机的维修深度，发动机的维修等级分为整机的维修等级和单元体的维修等级，并各自有相应的划分标准。因为航空发动机本身结构的复杂性，造成其影响因素的多样性。送修工作包是指维修范围，是在一定的维修等级下所要进行的具体维修工作。送修工作包的确定是制定送修方案的主要目标，而送修等级是其中的关键点。8.4.1航空发动机维修等级的划分发动机整机的维修等级发动机单元体的维修等级8.4.1航空发动机维修等级的划分发动机整机的维修等级整机的维修等级划分为三个等级8.4.1航空发动机维修等级的划分发动机单元体的维修等级整机的维修范围由各个单元体的维修范围所决定，而实际工作中所进行的维修工作也正是以单元体为核心的，因此单元体的维修等级的确定是整个工作的重点。单元体的维修等级分为四个维修等级8.4.2航空发动机送修