范洪莉
中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 黑龙江 哈尔滨 150066
1 摘要
任何机械经过一定运行时间都会出现故障或损坏，但能通过修理使其恢复到正常工作状态。航空发动机修理就是指使用到规定的修理时限或损耗到规定状态的发动机，在修理单位内，通过分解、故障检查、修理、调整试车，使其达到拟新状态的修理作业以及一切技术措施。其目的是恢复发动机在设计制造中所赋予的功能和固有可靠性，是排除故障隐患，延长发动机使用寿命的有效手段。
2 修理的必要性
修理的目的不仅要恢复装备的性能和可靠性，而且要在成本尽可能低的条件下达到这个目的。恢复和提高发动机固有可靠性有两种途径：一种以修为主，辅助更换必要的零件；另一种是主要以更换新件的方法排除故障。
航空发动机的寿命是其竞争力和耐久性的重要特征之一，而后者又和发动机使用中的安全和效率密切相关。航空发动机在出厂后的整个使用过程中，时刻都经受着各种外部和内在应力的作用，经历着各种破坏的过程，因而无论质量多好，结构多完美，都会在使用过程中暴露其缺陷、发生老化、出现故障。为了保证发动机使用的可靠性和有效性，发动机的修理在实践中产生并发展。
3 修理的特点
3.1 任务多样性
由于发动机各部件故障部位和故障严重程度各不相同，这使得具体的修理项目不尽相同，工作内容和工作量也各有差异，需要制定多种修理策略，应对不同的情况。
3.2 可靠性、安全性要求高
航空发动机修理的可靠性要求高，这是由于航空发动机具有空中使用的特点决定的，航空发动机修理后，要达到拟新水平，除了要保证每次空中使用安全可靠外，还必须考虑长期的空中和地面频繁交替。发动机的高可靠性与安全性很大程度上是材料的改进、寿命预测能力的改进、高的保守设计和修理思想的联合作用。随着科学技术的发展，采用新工艺、新材料和新技术提高修理质量、改进修理工作有重要意义。但为了保证可靠性，修理时要求每一个技术措施都必须有充分的根据，不仅有理论的分析证明，还须经过试验和使用的考验。
4 修理的目的和任务
4.1 修理的目的
4.1.1 恢复和提高发动机的固有可靠性。
发动机效能的优劣，主要由其技术性能指标和可靠性指标来评判。可靠性又分为固有可靠性和使用可靠性，固有可靠性是在设计制造过程中确定的，使用可靠性是使用过程中所表现出来的实际可靠性，它与使用、维护、环境条件有关。
随着发动机的使用，由于磨损、腐蚀、振动、疲劳等因素的影响，发动机的固有可靠性会逐渐下降。当下降到一定程度时，若不进行有效的的修理就无法继续使用。在修理过程中，为了达到预期的目的，根据实际情况制定合理的修理大纲尤为重要。
4.1.2 充分发挥发动机使用潜力。
发动机修理前，其可靠性已不能满足使用要求，不允许继续使用，经过修理，发动机全面恢复技术状态，可靠性得到保障，能够保证使用安全，一台发动机可以经过几次修理充分发挥潜力，做到物尽其用。
4.2 修理的任务
4.2.1 排除存在的所有故障，恢复固有可靠性，使修理后的发动机达到拟新状态。修理时除了检查要有一定的深度和广度外，还必须有先进的检测手段和精准的检测方法。
4.2.2 进行预防性检查和修理。对于修理性、可检性差、故障随时间增加危及安全的部位，即使没有显现出明显的故障特征，也要在翻修时认真、细致地进行预防性检查。发现故障预兆，必须采取措施，防患于未然。
4.2.3 实施必要的改进措施。有些零部件的固有可靠性在翻修时已达不到使用所要求的最低水平，要解决这一问题，除更换新品外，必须实施改进措施，无论项目的范围大小和工作量的多少，只要取得了足够多的数据，进行了充分的理论分析，并被实践证明确能提高固有可靠性或改进战术技术性能的，经过讨论认可，翻修时可以采取一定的改进措施，以使发动机能更好地满足用户的使用要求。
5 修理的类型
由于送修的发动机状态不同，修理工作有如下三种类型：
5.1 基于故障的修理
把产生故障的发动机恢复到规定技术状态所进行的修理活动，又称为事后修理。这种修理的工作量和标准不确定性大，需根据实际情况制定修理策略，多数是更换或修理故障件。
5.2 基于时间的修理
根据经验及统计资料，采用定时修理的方式，凡是到达修理时限的发动机，不管是否发生故障，都要送厂修理。这种方式是目前航空发动机采用最多的修理方式，但因为生产厂家和使用修理条件的不同，这种修理常常与实际情况相差较大，即可能出现系统不能及时得到修理而造成失修使事后修理量增加，或者因进行了不必要的修理而过修，使得一些零件过早报废增加修理费用。
5.3 基于状态的修理
这种修理是假设失效不是突然发生的，而是经过一段时间渐变形成的，通过检测监控装置对系统状态进行连续监控，当设定的系统参数值接近或超过预定值，如振动增加、温度升高等，就需进行修理【1】。这种修理方式以实际状态为基础，理论上可以避免“过修”和“失修”问题，可以更准确地权衡安全和经济矛盾，最大限度地降低修理风险，优化修理成本，因此，虽然这种修理方式需要更高的技术、更准确的数据支持，但发动机行业也逐渐向视情修理为主的修理策略靠近，是未来发动机修理的发展趋势。
6 航空发动机的修理程序
航空发动机修理程序包括：入厂检验、分解、洗涤、故障检查、零件修理、装配、试车和油封等。其程序见图1。
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7 发动机修理过程中的问题和解决措施
7.1 修理方法单一
翻修发动机的大部分零件还是简单检查尺寸的复合性，不满足修理手册要求则要面对更换新品的现状，对于“补”、“涂”、“镀”、“焊”、“配”、“修”等修理方法应用较少，违背修理的概念，造成不必要的浪费。同时对于修理的限度概念不明确，尤其对于老型号的发动机，寿命要求不精确，修理难度增大。应该在修理过程中发掘更多样化的修理方式。
7.2 不注重数据积累
翻修发动机对于某些零部件和特殊尺寸需要进行精密测量，但设计思想和生产制造之间存在差异，多数修理产品不注重数据积累，测量标准一般以合格为准，不记录实际值和实际特征，反复修理、使用但不能形成实际使用经验的积累和沉淀，使得发动机修理没有遵循的标准。任何改进措施都需要实践的论证，在不具备真实模拟飞行条件和试验的情况下，修理数据显得尤为重要，是完善修理标准最重要的依据。所以形成修理的体系，在扩展理论知识的基础上，重要尺寸和特征必须要记录和积累，拥有大量零部件使用数据，支持修理标准的修订与完善。
7.3 分解质量差
到寿修理的发动机，为了检查、修理或更换发动机零件，除了部分不可拆卸的零件外，发动机一般进行全面分解，分解工作的质量也直接影响翻修的质量和成本。有相当一部分机械故障（如打伤、压坑、毛刺、划伤）是分解时人为造成的；零件保护不当、强行分解等都会造成零件的损坏，因此分解过程中必须加强控制，制定合理、详细、执行性好的分解工艺和工装，对于重点位置（如油路孔）和重要零件（如叶片）采取必要的防护措施和防护设备，同时提高分解工人的防范意识，避免不必要的损伤。
7.4 零件除污、清洗不彻底
修理时，正确清除零部件表面的油污、杂质对提高修理质量，延长使用寿命有着重要的意义【2】。应根据零件材料、结构和清洁度要求的不同，选用不同的清洗剂和清洗设备，制定不同、详细的清洗标准，确保清洗干净。同时对于精密零部件要严加防护，选择合适的存放环境，防止腐蚀和生锈。
7.5 新品质量控制不严
由于存在修理标准，某些高精度零件新品加工时，生产车间容易参考修理尺寸加工，造成新品装配时即已是不合格产品，发动机翻修时这些尺寸和特征多数会超出修理要求，增加修理成本，影响发动机的整体维修性。修理标准是发动机工作后，零件之间经过磨合，对尺寸或特征的一种认同，不是简单的让步，新品零件应该严格控制加工质量，否则不仅是影响修理任务，还有可能降低产品固有可靠性，威胁使用安全。
8 结论
航空发动机的修理需要考虑技术能力、社会效益、经济效益和安全性能等因素，采用合适的修理模式，并研究拓展多样化的修理方法，积累数据，不断完善改进修理方案，同时注意修理过程的质量控制，使修理后的发动机能够在较长时间内保持良好的运行状态，从而达到减少损失，增加效益和使用安全的目的。
参考文献：
【1】 戎翔、左洪福 《航空发动机视情维修理论与技术综述》 南京航空航天大学
【2】 李建福 《工程机械维修常见技术问题分析》