飛機結構使用壽命評定技術研究

王椿銘　李自輝　馮樂

摘? 要：隨著我國航空科學技術的發展，結合我國飛機壽命的具體現狀，從特殊的角度下闡述了不同條件對飛機結構使用壽命的影響。飛機結構使用壽命的評定技術具有一定的特殊性，可以不斷通過實驗和相關環境條件下進行科學的建立，簡單分析目前我國當前的飛機結構使用壽命的評定體系，飛機結構使用壽命也就能更好地去完成評價。

關鍵詞：飛機結構;使用壽命;技術研究

飛機機身上的每一個結構都是飛機在飛行過程中不可缺少的飛行載體，沒有完整良好的飛機結構就無法完成各種飛行任務。飛機雖然是大型的飛行工具，但是飛機上的各種設備，是可以在飛機使用的年限內進行更換，飛機整體各個部分的結構的壽命完全能決定一架飛機具體的使用壽命。如果一架飛機無維修必要，或者維修成本過高，就要及時按照程序對飛機進行評估做退役處理，對于飛機的使用壽命也是能有巨大的改進和提升作用。

1.飛機結構使用壽命指標

1.1疲勞壽命與日歷壽命

飛行的小時數、飛行能夠起落的次數和飛行的年限構成了飛機結構使用壽命的具體三個指標，具體的結構的指標以這三個指標誰先到達極限來判斷。在這三個指標中，飛行的小時數和飛機總起落數屬于疲勞壽命的定義范圍內，而飛機總的飛行年限屬于日歷壽命定義的范疇。疲勞壽命在最初的確定中已經形成了一套完成科學的分析方法。

日歷壽命則考慮的范圍是飛機在地面停放的具體環境，飛機空中飛行的環境和荷載的互相作用，涉及到力學、電化學等其他很多學科的融入，評定方法的難度是無法估量的，這就對我國飛機生產的技術提出了更高的要求。

1.2飛機使用壽命目前管理現狀

關于我國飛機的使用壽命的強度，首先提到我國的軍用飛機，這些飛機飛行強度普遍比較低，在一年內僅有1%到3%，有些軍用飛機甚至更低，軍用飛機應對緊急情況是可以用在抗震救災的用途上，但軍用飛機一般是僅用在軍事演習和大的演習上，基本都是處于地面停放的狀態。[1]我國當前的飛機使用壽命的管理方式同時考慮飛機的疲勞壽命和日歷壽命，但是這兩個指標是完全獨立，沒有辦法建立有效的聯系，飛機的疲勞壽命與日歷壽命是呈反比例狀態，如果按照日歷壽命來管理飛機進行退役，則會在飛機沒有充分使用的情況下，造成嚴重的浪費。所以，一般飛機進行有效管理使用壽命的方式就是延壽，這是讓飛機發揮最大功能的有效方法，也是決定飛機結構使用壽命的重要條件。

2.飛機結構使用壽命的評定與監控控制

2.1腐蝕條件下對飛機疲勞壽命的影響

飛機在飛行過程中長期暴露在各種環境當中，受到各種條件比如紫外線、濕熱等條件的影響會對飛機結構必然會造成一定的侵蝕。尤其我國地域遼闊，飛機在完整的飛行壽命中，受到各種環境條件的影響。[2]例如某個飛機關鍵部位長期處在腐蝕的環境過程中，隨著飛機使用年限的不斷增加，在不同環境下造成的腐蝕作用也影響了飛機的壽命，在一定程度上肯定降低了疲勞壽命，我國現有疲勞壽命的確定方式，一般都是通過實驗室中在無腐蝕的條件下得出的結論，也肯定忽略了飛機在長期飛行過程中必然會受到飛行環境中受到各種極端條件的影響。飛機在具體飛行的過程中，只要周邊的飛行條件能有好的條件，飛機飛行周圍遇到的氣候等其他條件就會對飛機的作用影響較小，如果一架飛機長期停留在地面，那么腐蝕環境會對飛機的影響作用比較大。飛機在具體的使用壽命飛行周期下，不同的環境因素對飛機壽命的影響都是持續性的，飛機長年不飛行結構也會老化。

2.2飛機使用壽命評定技術

對飛機進行使用壽命的評定技術是一個綜合性的任務，對飛機每天起落要采集上完個不同的數據，如果這些數據要靠人工進行記錄判定是完全不可能也是不可取，這就需要一定科學的設備程序處理。再有就是飛機在研制過程中也會把檢測儀器安裝的位置與空間留出來，供后來的儀器使用。在具體的操作過程中最好把加速度傳感器放在飛機中心周圍，機載記錄設備安排在地勤人員更容易接近的地方。飛機使用開始之時就要立即開展單機跟蹤檢測，把監測的數據進行及時的回傳和傳遞，然后把這些數據情報傳送到數據中心，再進行計算處理用地面的處理系統，給出對應飛機的荷載里程，具體計算出每個飛機的壽命損耗，通過數據的分析也可以了解到每個飛機的平均使用情況，這樣部隊就能知道每架飛機具體還剩的使用壽命是多少，按照數據內容進行有效調整，讓部隊更經濟有效使用每一架軍用飛機，響應國家的號召更好地節約使用。

2.3飛機使用壽命要更好地完成監控以及控制

一般而言，對于飛機的使用壽命可以說是不可控制的，飛機要經歷上千甚至上萬次的起落飛行，直到飛機使用到壽命年限完成退役。這就是一般飛機的使用壽命的過程。但從飛機的腐蝕對飛機的使用壽命的影響可以發現，飛機結構的使用壽命與飛行環境和飛機在飛行過程中的荷載有所關聯，通過科學的控制與調控，實現特定飛機對飛行飛機壽命的跟蹤監控，要達到飛機壽命能被我們主動控制不是被動地去進行消耗，飛機使用壽命的跟蹤一般就是在不影響飛機正常使用的條件下，在飛機上安裝監控的儀器，去通過完整的數據記錄系統進行一定的計算，完成飛機結構的使用關鍵部位的壽命消耗情況，做好精準的計算，最大限度減少飛行事故的發生。到目前航空業的主要兩種飛行壽命的監控手段是飛行參數監控和直接應變監控。

結語：飛行部隊中要廣泛實現跟蹤監控飛機壽命的技術喲一定的困難，因為在這個過程中受到當前客觀和經濟條件的限制。但隨著我國科學技術水平的不斷提高，對單機飛行的疲勞壽命的監控跟蹤有了新的進步，很多飛行部隊都已經推廣單機疲勞壽命的跟蹤監控，對部隊和我國經濟的發展有著重要的作用，對于使用壽命更是要建立嚴格的評價體系。不斷進行飛機新型防腐技術的研究，在這個同時也要加強對飛機檢測技術的研究，對部隊未來的潛力發揮具有重要的戰略意義。

參考文獻：

[1]閆楚良."我國飛機結構壽命可靠性評定理論與試驗方法及創新." 中國發明與專利 015.009（2018）：6-11.

[2]尚德廣等."飛機結構單機疲勞壽命監控技術研究綜述." 北京工業大學學報 6（2020）.

[3]楊翔寧等."系列化飛機結構疲勞壽命校準分析方法." 飛機設計 v.39;No.193.05（2019）：16-20.