(6)可靠性與維修性試驗與驗證
"環(huán)境應(yīng)力篩選方案;
環(huán)境應(yīng)力篩選報告;
%可靠性增長試驗方案;
&可靠性增長試驗報告;
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"可靠性鑒定試驗方案;
"可靠性鑒定試驗報告;
"可靠性驗收試驗方案;
%"可靠性驗收試驗報告;
&"維修性驗證報告。
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第七篇
飛機故障診斷
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第一章 故障特性與故障過程模型
第一節(jié) 故障及其分類
一、飛機故障對飛行安全的影響
飛機故障,這是在維修工作中經(jīng)常涉及而必須排除的問題。機務(wù)人員所做的每一項工作,從日常保養(yǎng)到預(yù)防維修,無不以保證飛行安全、不出或少出故障為其目的。盡管在飛機設(shè)計中采用了余度技術(shù)、損傷容限及耐久性設(shè)計,大大降低了安全性與可靠性之間的聯(lián)系,減輕了故障后果影響,但是故障(包括人為差錯)仍然是產(chǎn)生飛行事故的主要原因。
由于飛機的性能日益完善,使用范圍擴大,使用環(huán)境更加嚴酷,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。為保證飛機安全可靠,對其提出了愈來愈高的要求。但在實際使用中,由于設(shè)計、制造、使用、維修及管理等因素引起設(shè)備或機件故障,導(dǎo)致飛機事故仍時有發(fā)生。僅就 " % "&年民航空難數(shù)及死亡人數(shù)來看,世界上每年的空難平均死亡人數(shù)達千人左右,其中還不包括蓄意破壞、劫持、軍事行動等政治因素引起的空難。隨著越來越多的寬體客機投入運營,可以預(yù)料,未來將發(fā)生更多的寬體客機空難事件。
概括起來,民航客機事故可歸結(jié)為以下幾種原因。(一)設(shè)計和維修方案不合理,導(dǎo)致飛機事故例如, "&年 月 "’日,日本航空公司的一架波音 ()(客機空中發(fā)生故障,造成機組和乘客無一生還的重大事故。經(jīng)調(diào)查,其事故原因是由于尾部承壓球面框疲勞強度不足而發(fā)生破裂,繼而導(dǎo)致飛機所有的空氣動力操縱系統(tǒng)發(fā)生故障,致使飛機墜毀。造成球面框疲勞斷裂的原因是由于修理方案不正確。該飛機曾于 "(年因在一次著陸(于大阪)中造成尾部擦傷而進行了飛機維修。該球面框在靠近外框緣處有加密的徑向加強件,修理過程中,由于只圖施工方便而未仔細進行受力分析,錯誤地將一塊本應(yīng)是整體的加強板,在此加強件處沿徑向斷開,大大地消弱了此處框板承壓能力和抗疲勞能力,以致于導(dǎo)致后來的慘痛后果。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,飛機的 •*•
設(shè)計思想也在不斷革新,用現(xiàn)代的觀點分析幾十年前設(shè)計的飛機,可以發(fā)現(xiàn)許多設(shè)計缺陷。如:片面地追求較高的靜強度和剛度,忽視了材料的耐腐蝕及抗疲勞特性,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的疲勞破壞或腐蝕損傷。伊爾— "飛機服役十多年后,機翼上翼面 %鉚釘大量出現(xiàn)斷頭現(xiàn)象就是一個實例。另外,在系統(tǒng)和接頭配件的設(shè)計方面,過分強調(diào)標準化,忽視了一些防人為差錯的細節(jié)措施,這也是容易造成事故的一個原因。如: &’
( )%飛機就曾因控制系統(tǒng)插頭設(shè)計形式過分單一化,出現(xiàn)過 *"阻尼陀螺接反、 +, (-安裝架 .和"插頭接反和緊急電源相位接反等錯接現(xiàn)象。 %年 /月 /日,原中國西北航空公司的一架 &’ ()%飛機在西安附近上空發(fā)生空中解體,機上人員無一生還,這起慘痛事故就是由于 .、"插頭錯接而造成的。
再如, (.0. (-10型飛機是按破損安全設(shè)計規(guī)定取得適航證的 (.0. (10型飛機機身加長而制成的,同樣采用了破損安全設(shè)計,但只是進行了解析驗證,未進行循環(huán)載荷試驗就投入了航線飛行。結(jié)果,一架累計飛行時間為 %. /12的 ( .0. ( -10型飛機于 .年 )月在贊比亞機場準備降落時,飛機右水平安定面和升降舵在空中解體,造成 /人死亡的事故。經(jīng)查,事故的主要原因是水平安定面的后橫梁破損安全設(shè)計不合理和疲勞斷裂等綜合作用,使右尾翼在飛行中解體而不能正常操縱所致。此事故后,對 (.0. (-10型飛機全部進行檢查,結(jié)果表明,占總數(shù) .3的 -"架飛機中,上述橫梁有疲勞裂紋。
(二)人為差錯導(dǎo)致飛行事故
如果設(shè)計上沒有采取可靠的防人為差錯的措施,在使用或維修中又沒有嚴格按操作規(guī)程進行操作,則很容易導(dǎo)致飛機故障,乃至嚴重事故。這方面的慘痛教訓(xùn)也是不少的。統(tǒng)計民航 )0年以來有確切資料的 10起事故中,因人為差錯造成事故的占 .3,機械裝備故障造成事故的占 -4 %3,環(huán)境和其他因素造成事故的占 .4 /3。
例如, %年 /月 /日,中國西北航空公司的一架 &’ ()%飛機在西安附近失事,其原因就是地面維修人員錯接了飛行控制系統(tǒng)中 +, (-安裝架上 .、"接頭,又沒有按操作規(guī)章進行地面檢查,加上空勤人員在空中發(fā)現(xiàn)異常后未能及時采取正確的糾正措施,最終導(dǎo)致了慘痛事故。實際上, .、"接頭插反,在地面通過操作檢查是可以發(fā)現(xiàn)的。因為正常情況下,地面上操縱駕駛盤能夠使副翼偏轉(zhuǎn),但方向舵不動;蹬腳蹬能操縱方向舵,而副翼不會有動作。但是,若.、"錯接,由于進入舵機傾斜通道和航向通道的信號相互錯輸,地面上在壓駕駛盤時,不僅副翼有偏轉(zhuǎn),方向舵也同時有偏轉(zhuǎn)。鑒于地面沒有把好安全關(guān),飛機帶著問題上了天。飛機離地后的前 105,駕駛員并未蹬舵,但飛機出現(xiàn)飄擺,當駕駛員用駕駛盤操縱副翼進行修正時,由于, .、"接頭錯接,自動駕駛儀中將駕駛盤位移的靜態(tài)增穩(wěn)信號錯誤地輸入舵機航向通道,產(chǎn)生了方向舵偏轉(zhuǎn)。飛機方向舵偏轉(zhuǎn),產(chǎn)生航向偏差,造成 %6,而這
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一信號又錯誤地反饋到舵機傾斜通道,產(chǎn)生副翼偏轉(zhuǎn),同時產(chǎn)生 。信號再錯誤地反饋到航向通道,于是產(chǎn)生方向舵偏轉(zhuǎn),..如此下去,造成了飛行員不可理解和不能控制的混亂。當時,如果飛行員按飛行手冊規(guī)定,關(guān)斷 " %&舵機,沉著柔和地人工操縱駕駛,是有可能改出周期性擺動,安全著陸的。 ’(()年 *月 )+日,前蘇聯(lián)在德莫杰多沃機場也曾發(fā)生類似的 "+、",接頭錯接情況,但飛行員發(fā)現(xiàn)飛機飄擺,試圖控制飛機而未能奏效,隨后則沉著地相繼關(guān)掉傾斜通道舵機和航向通道舵機,飛機得以控制安全落地。遺憾的是我們的飛行員缺乏經(jīng)驗,又未按飛行手冊的有關(guān)規(guī)定關(guān)斷舵機,釀成了慘痛事故。 “&-&”事件的直接原因是人為差錯,但也充分暴露了管理不嚴,有章不循及設(shè)計上的某些不足。教訓(xùn)是深刻的。又如, ’(+(年 %月美國一架 ./;’0飛機在芝加哥機場起飛后不久,左發(fā)動機隨支架一起脫落,致使左翼液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和前緣縫翼系統(tǒng)損傷,飛機操縱失靈而墜毀,造成 +*人喪生。調(diào)查人員在事故現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)墜機原因是由于發(fā)動機的安裝螺栓折斷后脫落所致。事故發(fā)生后,曾招致世界范圍內(nèi) 12 ’0飛機停飛,并進行詳細檢查,對那些查出有裂紋的飛機,調(diào)查其維護記錄,結(jié)果表明,發(fā)動機后隔板的水平折邊部分發(fā)生有異常裂紋的飛機,僅限于那些在拆裝發(fā)動機時更換了螺栓的飛機。按維護手冊要求,在維護發(fā)動機時,應(yīng)先將發(fā)動機取出,再取支架,而調(diào)查結(jié)果表明,有些維護人員為省時間,將發(fā)動機和支架一起取出,使用叉式升降車采用穿脫方式拆裝時,將支架后隔板的水平折邊部分與機翼 3形鉤接頭相碰而造成損傷。經(jīng)進一步確認,凡按維護手冊進行維護的那些航空公司使用的飛機,此水平折邊處均未發(fā)現(xiàn)裂紋。這次飛機事故調(diào)查結(jié)果認為,不恰當?shù)木S護是造成此次事故的原因,因此,必須認真執(zhí)行維護手冊。
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