[发明专利]一种确定航空发动机翻修寿命方法

说明书

技术领域

本发明属于航空发动机定寿技术，涉及对确定航空发动机翻修寿命方法的改进。

背景技术

航空发动机整机定寿的方法主要有长期试车定寿法、先锋批样机检查定寿法和主要零部件定寿法（《航空涡喷、涡扇发动机主要零部件定寿指南》，苏清友，航空工业出版社，2004年）。长期试车定寿法主要通过抽样发动机整机长期台架试车的小时数来确定发动机的寿命。在我国已确定寿命的发动机中，主要采用的是长期试车定寿法，而且在苏式发动机上应用的比较普遍。这种方法定寿快，寿命管理简单清晰，但因台架试车条件与实际飞行条件有一定差别，造成给定寿命与实际使用相差很大。先锋批样机检查定寿法主要通过在一批先期服役的发动机中抽选样机进行分解检查并给出评估结论来确定发动机的寿命，英美等西方国家多采用这种方法。这种方法比长期试车定寿法所确定的寿命要准确，但与我国按固定翻修寿命和维修经费进行寿命管理的传统习惯相比还有不完善的地方。主要零部件定寿法只是将主要零部件的安全（疲劳）寿命或损伤容限作为整机定寿的一个基础，它对整机寿命有制约，但要确定整机寿命还很不充分和全面。航空发动机的寿命不仅是个技术问题，也是个经济和管理问题，可以说航空发动机的寿命是综合技术、使用、安全、经济和管理等方面而确定的。然而在以往发动机定寿过程中，对各方面因素考虑不是很全面和系统，导致所定寿命的准确性和合理性欠佳。

发明内容

本发明的目的是：提供一种改进的航空发动机翻修寿命的定寿命方法，以提高航空发动机定寿的准确性，从而保证发动机的安全可靠性，提高发动机使用维护的经济性；并适合我国航空发动机寿命管理的体制和习惯。

本发明的技术方案是：一种确定航空发动机翻修寿命方法，其特征在于，通过分阶段抽取发动机进行检查评估，性能衰减分析，可靠性分析、有寿命控制零部件寿命与发动机寿命的关系分析、维修经济性分析，对各分析结果作出综合评估，从而确定航空发动机的翻修寿命；确定航空发动机翻修寿命的步骤如下：

1、抽样评估：

1.1、抽取两组累计使用时间不同的某型发动机，返厂进行检查和综合评估；抽取的方法是：抽取的第一组发动机的累计使用时间为T1=195h～205h，然后以ΔT1为步长抽取第二组，ΔT1为50h、100h或200h，每组抽取2台～5台发动机；将抽取的发动机返厂进行分解检查，记录分解检查发现的问题和故障，对每台发动机的问题和故障进行分析和判断，给出该发动机状态是否良好和是否能够继续使用的评估结论；若第二组发动机的评估结论为能够继续使用，则继续进行抽样评估；若第二组发动机的评估结论为不能够继续使用，则该型发动机的检测翻修寿命为T1+ΔT1；

1.2、以ΔT2为步长抽取第三组该型发动机，ΔT2为50h、100h或200h，按照步骤1.1叙述的方法返厂进行检查和综合评估，若第三组发动机的评估结论为能够继续使用，则继续进行抽样评估，直至抽取的第i组发动机的评估结论为不能够继续使用为止，则该型发动机的检测翻修寿命为λj=T1+ΔT1+ΔT2+......+ΔTi；i=1,2,......,n，n为自然数，ΔTi为50h、100h或200h；

2、性能衰减分析：对各组发动机分别进行性能复验试车，记录耗油率、转速和推力性能数据，根据上述性能数据绘制性能随寿命的衰减曲线，根据衰减曲线的变化趋势进行性能预测和可接受程度分析，得到该型发动机的性能翻修寿命λx；

3、可靠性分析：统计该型发动机所有的外场使用故障和发生故障时发动机的累计工作时间，分析该型发动机的故障率、平均故障间隔时间、提前换发率和空中停车率可靠性指标，绘制可靠性指标随寿命的变化曲线，进行可靠性分析,得到该型发动机的可靠性翻修寿命λk；

4、分析有寿命控制零部件的寿命与发动机寿命的关系：根据该型发动机在研制阶段已经确定的有寿命控制零部件的寿命试验数据，发动机的检测翻修寿命λj应不大于有寿命控制零部件寿命的最小值；若发动机的检测翻修寿命λj大于有寿命控制零部件寿命的最小值，则以该最小值作为发动机的检测翻修寿命λj；

5、分析维修的经济性：以平均故障间隔时间为约束条件，采用Monte-Carlo法，以该型发动机单位使用时间的平均维修费用为目标函数，确定该型发动机的经济翻修寿命λm；

6、确定航空发动机的翻修寿命：取检测翻修寿命λj、性能翻修寿命λx、可靠性翻修寿命λk和经济翻修寿命λm的最小值为航空发动机的翻修寿命。