獎狀680飛機故障統計分析及其補充維修措施

摘要：根據獎狀680飛機的運行環境、運行特點，對該型飛機進行了長期的故障統計分析，研究了典型故障（多發故障）的補充維修措施，制定了相關的防范措施，改進了維修方案，可為使用該型飛機的用戶提供參考。

關鍵詞：故障統計；分析；預防措施

Keywords：fault statistics；analysis；preventive measures

0 引言

獎狀680型飛機是美國德事隆公司設計生產的一款雙發中型公務機，該飛機裝有兩臺普惠公司生產的PW306C型渦扇發動機，載客8～12人，航程5000余公里，自2004年至今已經有超過幾百架獎狀680型飛機交付使用。中國民用航空飛行校驗中心于2010年引進3架該型飛機作為校驗飛機，于2011年完成加裝校驗臺的改裝后開始執行飛行校驗任務，主要用于我國高原和高高原機場導航設備的校驗飛行以及重要專機保障飛行。

1 獎狀680飛機運行特點

3架獎狀680飛機自2011年完成改裝至今已運行10年，合計機身時間19157.35飛行小時，起落循環8505，單臺發動機最長使用時間已超過6000小時。由于校驗飛行的特殊性，執行盲降設備的飛行校驗任務時一個起落循環需要多次進近通場，起落架、襟翼、飛行控制等系統的工作循環數遠高于正常飛行任務。例如，起落架收放循環次數大約是起落循環的3倍，如表1所示。

2 故障統計分析

根據飛機維修管理信息系統中的故障統計記錄，自2012年至今，3架獎狀680飛機共發生故障652條，平均故障率為千小時34.03，除去輪胎、剎車轂磨損、點火嘴燒蝕等正常使用損耗導致的故障外，合計故障500條，平均故障率為千小時26.10，故障主要集中在飛行操縱系統、起落架系統、導航系統、防冰系統、電源系統等。

飛行操縱系統的主要故障是操縱鋼索磨損和舵面控制液壓管路疲勞。導致這些故障的主要原因是校驗飛行需要頻繁操縱舵面，一方面加快了操縱鋼索磨損的速度，另一方面控制舵面的液壓管路重復增壓、泄壓過程造成了管路材料疲勞老化而出現液壓油滲油跡象。

起落架系統主要故障集中在前輪轉彎組件、前起落架減振支柱以及前起落架液壓收放管路。獎狀680飛機前起落架液壓收放管路為金屬編織層高壓軟管，在起落架收放時跟隨起落架的作動而彎折，同時液壓管路內部還要承受3000psi的壓力。在外部彎折和內部液壓負荷的交變載荷作用下，前起落架液壓收放管路材料多次出現疲勞滲漏情況。2014年一架獎狀680飛機曾因前起落架液壓管漏油，導致液壓油量低于規定值并觸發液壓油量低警告，因機組處置得當才避免了更為嚴重的后果。

導航系統集成度較高，涉及多個子系統眾多的電子部件，各子系統之間交聯較多。不過，導航系統的多數故障經斷電重啟或重新插拔，無需更換部件即可排除。

防冰系統主要故障集中在大翼防冰活門、大翼防冰交輸活門兩個部件上，這兩個活門均為電控氣動活門，結構和工作原理相似。導致活門故障率較高的主要原因有兩個，一是因為活門的結構和工作原理不夠合理，活門易卡滯而發生故障；二是由于校驗飛行需長時間低空作業，而低空空氣質量較差，污染物沉積在活門內部的控制管路和工作表面上，導致活門失效。

此外，據獎狀680飛機跟機機務人員反映，該型飛機在高海拔機場啟動發動機所需時間較長，嚴重時甚至出現啟動懸掛現象。主要原因是啟動機功率裕度不足，在高海拔機場啟動時，由于空氣稀薄，不能迅速提高核心機轉速，造成啟動時間較長，高壓渦輪第一級導向器出現材料燒蝕跡象。

3 典型故障及補充維修措施

為提高飛機的可靠性，減少飛機外站故障次數，避免飛機外站故障造成的排故成本的增加，以及減小由于飛機故障導致的風險隱患，針對獎狀680飛機多發重復性故障以及重要系統重大故障（見表2）分析結果，將一部分無法達到預期使用壽命的部件列為時控部件，進行定期更換，同時縮短部分時控部件的使用時間。此外，在廠家維護方案的基礎上制定了補充維護措施，縮短部分檢查項目的檢查間隔，以提高飛機的可靠性，降低飛機故障率，保障飛行安全。

3.1 前起落架收放系統

針對獎狀680飛機前起落架液壓軟管因頻繁收放導致疲勞和磨損而多次出現漏油故障問題，將前起落架液壓軟管升級為強度更高、疲勞性能更好的軟管，同時將收上和放下軟管定為時控部件，每4000起落架循環更換。通過以上補充維護措施，獎狀680飛機前起落架液壓管路再未出現嚴重漏油故障。

對于獎狀680飛機因前起落架減振支柱封圈失效導致內部預充壓力下降，最終導致起落架無法正常收放故障，將前起落架減振支柱封圈定為時控部件，每1200±100起落架循環更換。同時，將前起落架勤務維護的間隔由廠家要求的12個月加密為3個月。通過實行以上措施，有效避免了因前起落架減振支柱壓力不足導致的起落架收放故障。

3.2 發動機清洗

2014年在對獎狀680飛機發動機進行孔探工作時，發現高壓渦輪第一級導向器出現材料燒蝕跡象。由于該型飛機主要執行高原和高高原的飛行校驗任務，導向器燒蝕繼續發展下去將嚴重影響發動機的安全性能。為了避免發動機性能惡化，決定將該型飛機發動機壓氣機的清洗時間間隔縮短為30小時，同時增加了渦輪清洗要求。通過持續完成發動機清洗工作，減少了污染物的積累，發動機整體性能良好，裕度保持在較好狀態，故障率明顯下降，有效提高了發動機的可靠性和安全性。

3.3 發動機封嚴

3架獎狀680飛機發電機封嚴均多次出現漏油現象，無法達到預期的使用壽命，需提前更換。針對此問題，根據廠家意見對發電機碳封嚴進行了升級。同時，將封嚴更換的間隔由廠家規定的800FH加密到400FH，大大降低了飛機外站故障次數，減少了排故停場時間，也降低了外站排故成本。

3.4 高壓引氣關斷系統

近年來，獎狀680飛機在起飛滑跑階段多次由于高壓引氣系統故障導致中斷起飛。為了避免在起飛滑跑的關鍵階段出現此故障，干擾飛行員正常操作，導致不安全事件的發生，采取了以下措施：將高壓引氣關斷活門加入時控部件，每2500FH更換；飛機從外站回京后，對高壓引氣關斷系統功能進行檢查和測試；定期下載飛機數據，持續監控高壓引氣關斷系統的狀態。

4 總結

故障統計分析一方面可以反映飛機的設計水平和制造質量，另一方面可以體現飛機的運行環境和使用特點。持續的故障統計分析可以發現某個機型在特定運行模式下多發重復性故障和重要系統的重要故障，通過增加補充維護工作，對飛機廠家維護方案進行完善，可以有效地降低維護成本和飛機故障率，提高飛機的可靠性、安全性以及經濟性。

作者簡介

曲道武，工程師、維修主管，主要從事空中國王300、灣流450型、獎狀560xls/650/680/750系列飛機的維修工作。