飛機壽命末期處理技術研究

許科龍

摘 要：現在世界上正在飛行的商用飛機約為2萬架，預計在2021年之前全世界將有9 300架商用飛機達到退役年限。如果對這些處于壽命末期的飛機處理不當，不僅影響到飛機所有人的經濟利益，對環境保護方面也會產生嚴重危害。該文對飛機壽命末期處理技術進行研究，根據處理方法和處理過程的差異，給出了整機處理和部件處理的一般方法，并對飛機壽命末期處理過程中可能遇到的問題進行了探討，提供了一些解決措施。通過該文的研究，為我國的航空行業開展飛機壽命末期處理技術工作提供支持，具有一定的參考意義。

關鍵詞：飛機 壽命末期 回收 重復利用

中圖分類號：V21 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）12（b）-0119-02

現在世界上正在飛行的商用飛機約為2萬架，預計在2021年之前全世界將有9 300架商用飛機達到退役年限[1]。飛機壽命末期的妥善處理不僅與飛機持有人的經濟利益息息相關，對環境保護也有著重要的影響。如何對處于壽命末期的飛機合理利用，進行適當處理，是整個航空行業面臨的一個難題。文章對飛機壽命末期處理技術開展了研究，可以作為航空行業開展此類工作的參考，推動航空環境保護計劃的開展。

1 概述

對于處于壽命末期的飛機，通常有兩類處理方法，分別是整機級處理和部件級處理。

整機級處理適用于那些具有一定紀念意義或保管狀態較好的飛機，該類處理保持飛機的相對完整性。主要包含以下方式。

（1）贈送給博物館、公益機構作為展覽展示使用。

（2）贈送給安全部門作為反恐、防火演習使用。

（3）改造成主題樂園、餐廳、旅館等游樂設施。

（4）進入民航相關單位如航空院校或維修單位做教學培訓使用。

部件級處理則是將飛機進行分解，根據分解程度以及分解產物去向，主要有以下幾種方式：（1）成為二手航材重新投入使用。（2）作為航空愛好者的收藏品。（3）材料回收。（4）垃圾填埋。

2 部件級處理存在的技術難點和應對措施

2.1 二手航材

由于在飛機設計過程中，較好地進行了標準化設計，零部件的通用性較強，同時零部件設計標準非常高，質量非常穩定，即使整機到達壽命末期，很多零部件仍具備使用能力，存在重復利用的可能。運行狀況良好的發動機、航空電子設備和各種各樣的機電設備，都可以在經過翻新并重新獲取適航認證后投入二手航材市場[2]。對那些可能再利用的零部件嚴格按照適航要求進行回收，建立了適當表達部件過去歷史環境的細節標準，使每個再利用的零部件都具有可追溯性。這一行為也拓展了現有飛機零部件市場的業務，推動以一種安全的、環境可信賴的、節約成本的方式來修復飛機。

為避免由于監管措施不力，而導致大量未經檢測的二手航空零部件流入市場，給航空安全帶來隱患，對于所有重復利用的的二手零部件必須進行嚴格的評估程序。評估程序的一個重要部分是文件審查，良好的服務記錄將提高零部件的品質保障。同時，這些零部件必須經過相應的翻修和檢測，保證其功能性能正常，并送往那些獲得民航規章145部認證的機構進行適航認證。通過這一系列措施，來確保不讓那些已經達到使用壽命的零件回到市場。

在進行這項工作時，還必須考慮立法的臨近。目前還沒有針對航空業的明確法規，但在其他一些領域，如汽車和家用電器等，制定了嚴格的有關產品壽命周期的規章條例[3]。

2.2 收藏品

從飛機上拆卸下來的零部件有些會流出航空領域，成為一些航空愛好者的收藏。很多機構或私人收藏家，都對飛機上的某些設備有濃厚的興趣。小到一個氣壓高度表，大到旅客座椅，都有收藏家購買。出于安全的考慮，這些進入民間流通的零部件通常需要進行一定的無害化處理。對于這些零部件，由于不再承擔其原先設計的使命，對其功能和性能的要求也大大降低，很多僅需要對外觀進行翻新處理即可。

2.3 材料回收

在拆卸了那些價值較高的零部件后，飛機上仍有大量的金屬材料可以回收，包括大量的高性能鋼材、鋁合金和鈦合金。金屬材料的回收都比較成熟，再次加工利用也很容易。金屬將按照軟硬程度進行區分，切成碎片后分類，鋼、鋁合金、鈦、貴重金屬等將分別進行再加工。一些在航空行業廣泛使用的稀有金屬，在地球上的儲量是有限的，開采成本也很大。回收再利用不僅改善了環境，使材料獲得了重復利用，也為客戶節約了資金。

隨著復合材料在飛機制造中應用比例的增大，最新的飛機上復合材料的使用已達到50%，對復合材料的回收成為整個行業面臨的重要問題。復合材料的回收首先要利用機械流程將復合材料與其他材料進行分離；其次，使用回收流程將能夠再次作為原料利用的纖維回收。目前，復合材料的回收方法主要有3種：物理回收、化學回收和能量回收[4]。對于在航空行業廣泛使用的碳纖維，主要是采用化學回收方法。未來仍需要投入大量人力物力加以研究，主要關注以下方面：研究復合材料處理新技術；開發可再生、可降解、可循環使用的新材料。

2.4 垃圾填埋

雖然新技術正使得越來越多的材料被回收，但由于目前的技術限制，許多材料仍然不適合回收或者處理后基本失去再利用價值。對于這些材料，只能作為垃圾進行填埋處理，直到新技術可能取得突破的時候。填埋需要選擇一塊氣候干燥的地區，建立填埋基地。對需要填埋的垃圾集中處理，減少對土地的需求，同時也應考慮避免環境污染。

3 結語

國際上的主流飛機制造商已意識到了在飛機壽命末期處理存在的問題。波音發起并組建了行業聯合工作組——飛機回收協會（AFRA），促進航空材料的回收和安全環保的再利用。AFRA制定了最佳管理典范（BMP）指南，圍繞飛機拆解的最佳典范和最低性能標準，匯集了到目前為止的回收經驗。AFRA的宗旨是建立一個全球的聯合體，采用最精確、最環保的方式拆解已到壽命的飛機。空客公司推出了飛機使用壽命終結高級管理流程（PAMELA）項目，以安全和環保的方式對飛機進行退役、拆除和循環利用。在PAMELA項目的第二階段TARMAC-AEROSAVE，信息反饋將幫助空客公司更好地解決飛機退役的問題并進一步改進飛機拆解技術[5]。實現飛機回收的總體目標是減少退役飛機對環境的影響。通過上述行動，可以使生產的飛機價值最大化，幫助客戶解決后顧之憂，從而吸引更多客戶。

作為世界上前景最大的航空市場之一，中國在這一方面尚未開展系統化的研究。文章對處于壽命末期的飛機，給出了推薦的處理方法，并對其中的難點和應對措施進行了分析。對于我國的航空行業開展此類工作具有一定的參考意義。

參考文獻

[1]Lee Ann Tegtmeier，成磊.未來十年航空維修市場預測[J].航空維修與工程，2011（3）：26-28.

[2]中國民用航空局（AC-121-58R1）合格的航材[R].2011.

[3]國務院（國務院令第307號）報廢汽車回收管理方法[R].2001.

[4]張東致，萬怡灶，羅紅林，等.碳纖維復合材料的回收與再利用現狀[J].中國塑料，2013，27（2）：1-6.

[5]張雋.飛機的回收與循環再利用[J].航空科學技術，2011（3）：17-19.