民用飛機發動機吊具設計和驗證技術探討

董文武

摘 要：飛機是現在人們慣常使用的交通工具之一，自飛機發明以來，各種航空事故也偶有發生，由于飛機特殊的性能，其維修維護工作的安全性也格外重要。本文參照《民用航空維修吊具負載實驗技術規范》，對民用飛機的發動機吊具進行合理設計和有效驗證。

關鍵詞：民用飛機 發動機吊具 設計和驗證技術

航空吊具是民用航空領域中飛機和發動機組裝拆卸的專業設備，是民用飛機及發動機相關部件維修中的起吊轉接裝置，主要包括了民用航空器機動力裝置維修用梯架和自起吊裝置、吊環吊索等專用工裝吊具等，是飛機和發動機維修維護中應用非常廣泛的一種工具。由于社會發展、科技進步和國民經濟水平的提升，國內的民航事業快速發展，各民用機隊規模也不斷擴大，各航空公司對于發動機吊具的需求也不斷增加。因為從國外進口相關吊具的成本不斷上升，因此飛機制造商在機體本身設計發動機吊具成為市場競爭的核心技術。[1]

一、發動機吊具的安全重要性

飛機和發動機的重要部件的拆裝、維護、維修都需要通過專用吊具和相關設備來完成，它的使用不僅關系到飛機和發動機的安裝維修質量，還直接關系到相關工作人員的人身安全，因此發動機吊具的安全性和合理性至關重要。由于飛機和發動機部件較多，其種類、幸好也各不相同，因此就需要不同的發動機吊具，所以合理的設計和嚴格的驗證技術是發動機吊具安裝配備的必要條件。

二、發動機吊具的設計技術

1.發動機吊具的組成

一般來說飛機發動機吊具即需要用于飛機吊掛和連接發動機托架，還需要滿足發動機的吊裝和拆卸要求，因此發動機吊具需要具備載荷測量和升降機構，主要包含以下各個重要組件：

吊梁：包括一組前梁、兩組后梁和兩組側梁，是起吊機航空器大型部件、發動機合格輔助動機裝置時，用于連接起重機的專用吊具。前梁安裝于吊掛的前安裝節，后梁安裝于吊掛的兩側壁板上，側梁則用于連接前梁和后梁。

吊具葫蘆：一共四組，包含鏈條，主要用于連接后梁和側梁，便于升降機的安裝使用。

吊索：主要用于連接各個部件，吊索一般是鋼絲繩、鋼鏈和合成纖維吊帶，而吊帶又分為單吊帶和環形吊帶。

測力計：共四組，主要是用來監控發動機吊具工作工程中每個吊點的拉力。

2.發動機吊具的設計

發動機吊具在設計之初就必須要考慮好接口穩定性和整體結構強度的問題。預先測量好發動機吊具的安裝尺寸、安裝位置、接口尺寸和安裝方式等等，然后進行實際連接保證吊發中的傳力路徑和實際發動機的安裝狀態相同，在設計時一定要注意吊具與吊掛連接的穩定性，且接口的尺寸一定要與吊具需求匹配，避免產生磨損。同時要充分考慮吊具的負載強度，在設計時，要充分考慮發動機本體、升降機及安裝人員等相關負重數據，負載至少應考慮兩倍以上的安全系數，且盡量減少吊具上的連接點。

3.發動機吊具的檢裝

發動機吊具在設計師必須要考慮到后續的維護檢裝等問題，在加強吊具強度結構的同時盡量減少附件負重，同時盡可能將附件連接銷掛接在吊具上，便于使用避免丟失。考慮到實際安裝，發動機吊具設計中必須要裝備相關的安裝維修工具，在模擬實驗中一定要盡可能真實全面地還原發動機安裝維修場景，保證試驗中型架的穩定性和安全性。[2]

三、發動機吊具的驗證技術

1.多方檢測

發動機吊具檢驗中一定要從多方面進行檢驗，最主要的是三個方面，及實施方、工裝設備及檢測方案等。實施方就是指發動機吊具的檢測單位，一定要注意檢測單位是否具備滿足要求的檢測資格，其檢測的有效性、檢測時間和檢測時對于發動機吊具的損傷程度都需要進行嚴格的考察和把關，一定要以最后出具的檢測報告為準。

其次是在檢測時一定要設計檢驗工裝和相關設備，一定要真實、具體地環氧飛機發動機的實際工作場景，所有的負載、傳力和相關的問題困難等等都要真實地還原。最后是需要考察驗證其檢測方案的有效性和完善性，一定要保證檢測過程能夠全面、正確、具體地對吊具的各種功能和安全性進行綜合檢測，方案中必須要考慮到安裝、拆卸、維修和各種突發狀況的功能及實用性檢測。

2.深入檢驗

發動機吊具的檢驗必須要足夠深入，不能只關注表面的負載、使用效果之類的問題，因此其檢驗內容一定要包括以下幾個方面：吊具的完整性，不僅僅是零部件和吊具結構的完整性，還包括安裝說明、相關標識、使用手冊、維修方案是否清晰完整，其零部件是否有損傷、變形、松動，包裝是否殘缺、破損等等；檢測時長按照要求至少3分鐘，且過程中必須要逐漸增加負重至額定標準，而出廠檢測的額定負重需為實際載荷的1.5倍；使用后檢查是需要檢測人員在進發動機吊具使用檢測之后，通過目測等形式檢查吊具是否出現零部件磨損嚴重、掉落、損傷或者變形、斷裂等情況。在檢測中遇到突發狀況一定要及時停止檢測工作。

3.定期檢查

發動機吊具不是安裝前檢測完畢之后就可以一直使用，也不是遇到問題了再進行檢查，一般來說，吊具都具有一定的檢查周期。通常情況下，相關單位要求發動機吊具至少每年要檢查一次，而一般情況下，發動機吊具在使用8次后就必須要進行一次全面檢測。因為發動機吊具對于航空安全和使用人員安全有著非常重要的意義，所以相關管理人員一定要重視發動機吊具的檢測工作，靈活安排檢測時間，保證發動機吊具的穩定性和安全性。

四、結論

飛機發動機吊具是飛機發動機拆裝維修的必備工具，由于人們對航空安全的重視，對于發動機的檢測維修頻率一直在增加，這丟導致對于發動機吊具的質量性能和穩定性有著更高的要求。為了成本效益和財產安全等各方面因素，民用飛機自身配備發動機吊具已經成為主流趨勢，我國近二十年來也出來了不少發動機吊具在設計和驗證中不合理、不嚴謹從而造成了重要的經濟損失，因此對于發動機吊具的設計驗證技術也成為各大飛機制造配備廠商的核心競爭力之一。

參考文獻

[1] 薛彩軍，譚偉，聶宏.民用飛機發動機吊掛靜力試驗技術研究[J].實驗力學，2011，26（06）： 735-742.

[2] 王厲哲，陳軼.民用飛機發動機吊具設計和驗證技術探討[J].科技視界，2018（21）：7-8.