飛機故障診斷與維修技術探討

鄭閱

摘 要：飛機的安全飛行對于保證乘客的生命財產安全至關重要，飛機的故障診斷與維修技術在很大程度上能夠保證飛機的飛行安全，因此，這方面近些年來受到了很大關注。本文對飛機的故障診斷及維修技術進行了探討，列舉了飛機起落架故障診斷、飛機主驅動電機的故障診斷方法、飛機裝配過程中故障診斷方法及飛機剎車系統電液伺服閥故障診斷方法等四個方面的飛機故障診斷方法，對飛機維修方面存在的問題及維修技術進行了總結，以飛機自動飛行系統的維修技術為例對飛機維修技術的思路進行的研究，本文的研究內容對于進行飛機故障的診斷與維修工作具有重要意義。

關鍵詞：飛機;故障診斷;維修

0 引言

我國自改革開放后，國民經濟取得了飛速發展，特別是在機械制造業領域取得突飛猛進的發展，現如今，我國已經成為最具發展潛力、最具市場前景的民用航空飛行市場，飛機的安全飛行對于保證乘客的生命財產安全至關重要，飛機的故障診斷與維修技術在很大程度上能夠保證飛機的飛行安全，因此，這方面近些年來受到了很大關注。陳浩[1]對飛機故障維修影響因素進行了分析，并對飛機的維修技術和方法進行了探討。呂偉等[2]對現代民用航空運輸飛機的自動飛行系統所具備的相關功能和主要構成部件進行了介紹，并對飛行控制系統的主要故障進行了總結和歸類。朱新宇等[3]對飛行系統的相關電源方面的故障狀態及維修特性進行了研究，指出了可以從電源系統的固態化、電源系統的集成化以及機載維修設備等方面提高飛行系統的電源維修的可靠性，最后對飛行系統電源系統的維修特性方面的未來發展方向進行了展望。孫淑光等[4]對自動飛行系統的故障方面的可能原因進行了一定分析，并提出了數據采集和傳輸等方面的內容進行了闡述，最后提出了一種基于殘差輸出控制的自動飛行系統方面的出現的故障診斷的相關決策方法，對該種方法進行了相關的仿真和分析工作。

基于現有的研究進展，本文將從飛機的故障診斷技術和維修技術兩個方面出發進行研究，研究內容對于飛機的故障診斷及維修技術研究具有一定的借鑒意義。

1 飛機故障診斷技術

1.1 飛機起落架故障診斷

飛機起落架的主要功能是支撐飛機和完成飛機在地面轉彎的功能，并在很大程度上能減少飛機在著陸過程中的顛簸和沖擊力，具有一定的緩沖作用。對于飛機的起落架故障，比較典型的就是飛機的前起落架軸杯斷裂故障、前起落架油氣減震器異響故障及其他形式的故障。軸杯斷裂故障主要是由于其冠部受力比較復雜，主要受力為壓應力，在飛機滑行過程中還受到冠部與杯身之間存在的剪切應力。斷裂面呈現出疲勞特征，可能是由于焊接面存在的缺陷引起的，對于飛機的前起落架軸杯斷裂故障一般建議采用滲透方法進行裂紋檢驗。對于前起落架油氣減震器異響故障，通常可能是由于液壓油變質或者液壓油不足引起的，這種情況下往往會使得前起落架油氣減震器的減震支柱作用下降，從而導致油氣減震器出現異響。

1.2 飛機主驅動電機的故障診斷方法

由于卷積神經網絡具有權重共享、結合稀疏連接及空間或時間上的降采樣等方面的優點，可以將基于深層卷積神經網絡應用于飛機主驅動電機的故障診斷中，通過信號采集、樣本預處理、神經網絡建立及初始參數調整、誤差計算等流程，誤差滿足要求后輸出主驅動電機的故障診斷結果。試驗仿真結果顯示，基于深層卷積神經網絡的飛機主驅動電機的故障診斷具有很高的精度，具有很大的市場應用前景。

1.3 飛機裝配過程中故障診斷方法

采用將文本挖掘方法和知識工程相結合的方法，可以解決飛機在裝配過程中的故障診斷時的知識獲取。通常針對飛機在裝配過程中的一些特點和可能出現的問題，通過將知識工程和深度學習的方法相結合，能夠完成飛機裝配過程智能診斷系統中的知識獲取、知識表達及知識退立等三個主要步驟，該故障診斷方法可輔助相關人員進行故障維修方案的決策及制定故障應急處理措施。

1.4 飛機剎車系統電液伺服閥故障診斷方法

飛機的剎車系統對于飛機的安全起飛及安全著陸騎著非常重要的作用，電液伺服閥是飛機剎車系統的重要的組成部分，通過采用一元線性回歸方法對飛機剎車系統的電液伺服閥的運行數據進行分析，可以對電液伺服閥的早期故障征兆進行診斷，能夠提前將故障發現和排除，避免了電液伺服閥故障的出現，保證了飛機剎車系統的安全使用。

2 飛機故障維修技術

2.1 飛機故障維修技術概述

目前對于飛機的故障維修，存在飛機自身結構復雜、維修人員水平低、維修器材儲備不足及工作場所受限等方面的問題，這些問題制約了飛機故障的維修程度。對于飛機的維修技術，應該從智能維修手段與傳統維修手段相結合、引進先進科學技術進行飛機維修、做好換季的飛機維修工作、采用現代化的手段進行飛機維修、準確分析故障數據及提高維修人員的技能水平等方面出發，才能從根本上提高飛機的維修技術。

2.2 飛機自動飛行系統維修技術

為了更好地將飛機的故障維修技術應用到具體的飛機故障維修中，本章節以飛機自動飛行系統的維修技術為例進行說明。自動飛行的控制回路如圖1所示，自動飛行控制系統的綜合裝置將飛機上的操作裝置和測量裝置采集的基本數據進行綜合判斷后給出相應的控制信號，經過放大器的信號處理后將信號傳輸給飛機舵機，通過舵機上操作信號繼續傳輸給綜合裝置進行信號處理，再一次完成信號的綜合處理，以此來獲得比較合理的優化后的舵機控制信號，信號正確無誤后將最終信號傳遞給飛機的操作系統，完成飛機的自動飛行。對于飛機自動飛行系統的維修主要包括以下幾個方面：

（1）自動飛行系統的控制部件的輸入或者輸出設備出現故障，表現在飛機傳感器、自動飛行控制器、自動飛行顯示器等出現問題，或者自動飛行系統搭載的相關設備的輸入或者輸出的相關接口出現故障，不能將數據進行傳遞的問題。這種情況下首先要明確設備故障出現的原因所在，在故障原因分析清楚的基礎上，展開最設備故障的處理工作。

（2）飛機自動飛行控制系統的計算機系統的硬件出現問題，也就是計算機系統的相關應用元件故障或者不能正常工作，首先要明確故障元件的具體位置，發生故障元件的具體型號必須得明確下來，方便后續進一步處理元件問題。

（3）飛機自動飛行控制系統的相關軟件出現故障，一般是指自動飛行控制系統的相關程序出現故障會導致飛機自動飛行控制系統的軟件出現問題，從而對飛機的自動飛行系統造成影響。

3 結語

本文列舉了飛機起落架故障診斷、飛機主驅動電機的故障診斷方法、飛機裝配過程中故障診斷方法及飛機剎車系統電液伺服閥故障診斷方法等四個方面的飛機故障診斷方法，對飛機維修方面存在的問題及維修技術進行了總結，以飛機自動飛行系統的維修技術為例對飛機維修技術的思路進行的研究，本文的研究內容對于進行飛機故障的診斷與維修工作具有重要意義。

參考文獻：

[1]陳浩.淺談民航飛機的維修技術和方法[J].內燃機與配件，2020（18）：150-151.

[2]呂偉，彭衛東，楊國旗.飛行管理計算機系統故障診斷及維修特性分析[J].現代計算機（專業版），2010（1）：15-18.

[3]朱新宇，蔣捍民.飛機電源系統及其維修特性的進展[J].航空維修與工程，2003（1）：45-46.

[4]孫淑光，周琪.基于殘差決策的自動飛行控制系統遠程實時故障診斷[J].計算機應用，2019（10）：1-9.