1、前言
随着现代科学技术的提高, 内窥镜检测技术愈来愈多地应用于电子、工业机械、船铂工业等各个方面。它不需拆卸, 破坏被检部件就能方便地观察到普通从外部看不到的部分。在民用航空器的维护中主要用于对发动机涡轮叶片、压气机叶片、燃烧室的检查,对于提高发动机的使用率,安全性和可靠性起着不可忽视的作用。
2、现状
当今民用航空器多使用高涵道涡论风扇发动机。它主要由风扇、压气机、燃烧空、涡轮及附件系统组成, 其综合性能的好坏是保证民用航空器利用率和飞行安全的重要因素。在以往的几十年里，由于受到各种条件的限制, 民用航空器维修的主要方式是“ 定时（HT）维修”。它要求设备或零部件按照适用的手册进行定期维修。这就造成一些设备或部件在使用状态较好时因到规定的使用时限而拆换, 造成人力和物力上的浪费。随着先进民用航空器和发动机的引进, 科学技术的发展, 视情（QC）维护很快在民用航空器中得到广泛的应用。视情维护它要求：定期地对设备或零部件对照某些物理标准进行定期检查和检验, 以确定其在下一个计划的检查或检验周期之前能否继续使用。定期与物理标准进行比较的目的是在故障发生之前组件自使用中拆下。目前, 发动机维护多以视情维护为主, 先进的内窥镜检测技术则为发动机内部缺陷的判断与分析提供了可靠的依据, 使发动机的利用率得到提高，可靠性，安全性得到保障。例如, 某航空公司维修工程部在一次发动机孔探时, 发现一发燃烧室有问题, 由于正确的判断、避免了发动机的提前吊发, 仅此一项为公司节约开动100万美元。
3、缺陷的判定
内窥镜技术观察从外部看不到的部分,因此正确的判定内部部件损伤的性质, 是把握内窥镜技术的关键。这在民用航空发动机内部故障评沽时尤为重要。孔探检查民用航空发动机时，由于内窥镜观察角度视野的不同，观察的范围和角度就不一样，物距不同, 放大倍率也不一样， 例如,BOX系列硬管光学内窥镜, 从目镜到物体的距离在2英寸时，放大倍率为1:1，物距大于2英寸时放大率减小反之则相反,其缩小率和放大率与距离有关。同时由于叶片型面和位置的不同, 转子转动时, 叶片与内窥镜的距离发生变化,照明光线束的迎角跟着发生变化； 内窥镜插入深度变化时, 观察效果也发生变化, 在内窥检查时怀疑部件有损伤如划伤、裂纹、压坑、凹坑、表面涂层脱落等时, 检验人员应注意上述因素和变化, 采用改变孔探的光源强度或利用各种内窥镜和改变怀疑有缺陷部件的孔探观察位置等以作出正确的判断, 是裂纹还是污迹, 尖锐的缺口或是平滑的凹坑, 金属丢失还是颜色变化。当检查出损伤后, 接下来就是对损伤的评估。正确地评价损伤的程度, 对发动机的维护和使用是很关键的, 它可以降低维费用和成本, 增加循环次数, 给确定检查周期提供数据, 以保证发动机在检测周期内的正常使用；其基本方法有：
a、利用同类发动机全尺寸剖面作参考, 用直尺和照相机摄拍照再进行比较测量的方法。
b、样品叶片内窥观察法, 将转子转到缺陷观察最佳位置, 在一片样品叶片上描画出与损伤叶片相似的形状, 并将此叶片放在发动机外部安装损伤叶片的相应位置, 用内窥镜在同一位置对内外叶片进行观察以确定叶片的损伤程度。
c、利用视频系统进行比便换算以确定损伤程度的大小和范围, 其标准的把握则是依据发动机制造厂家制定的内窥检查手册, 有关服务通告来确定。例如RB211-535-E4发动机在内窥检查手册中给出相关叶片的轴向、径向尺寸,CFM56-3则是以相关叶片厚度为对比, 利用视频系统将直接观测到的图像转换为视频信号, 通过视频显示图像尺寸与实际尺寸对比, 可换算实际缺陷的尺寸或损伤程度。
d、利用内窥观察孔到被观察物的实际距离, 可用直尺等效换算损伤程度。
e、先进的视频分析系统, 利用电脑软件和内窥杆对发动机内部的缺陷进行自动评估。
4、内窥检测设备及使用保养
随着国外民用航空器在我国的引进, 传统的维护方式已不能适应现代民用航空器的要求。在不断提高和改善民用航空器维护方式的同时, 内窥镜检测技术和设备也同时在各航空器维护部门被广泛的采用。
正确的使用保养内窥镜设备, 是保证检测质量和延长设备使用寿命的一个重要环节。要严格按照技术说明的规定, 使用和保养设备。在使用过程中对内窥镜及光导线一定要轻拿轻放勿碰勿折。在接通电源时, 一定要注意设备对电源的要求, 同时要检查外接电源火线、地线、零线的完整性。最好配接电源保护装置, 以防网络电压突变造成损坏设备。软杆内窥镜在寒冷地区的使用不能过猛地弯曲, 观测头的弯转更应注意, 以免造成光导纤维的断裂而影响观测的效果。
5、内窥镜检测的质量控制
民用航空发动机在视情维护过程中,内窥镜检测起着很重要的作用, 因此它对内窥检测人员提出了更高的要求。内窥检测人员都必须经过相应发动机制造厂家的技术培训, 学习发动机理论及内部结构、实际操作, 经考核取得相应的资格后方可以进行该类发动机的内窥检测工作。对于内窥检测人员, 经验阅历是非常重要的。能否正确的判断缺陷和损伤的性质。除了要了解所检测的发动机内部的结构, 另一方面需要检测者在该方面的经验积累。因此内窥检测经验的总结和积累是进行该项工作的一个重要环节, 不可忽视。内窥检测人员要以发动机制造厂或飞机制造厂家提供的发动机内窥手册为依据,处理好各类型发动机叶片出现的缺陷和损伤程度的评估, 随着分析评估的计算机化,内窥检测人员还要掌握计算机及电子通讯等有关方面的知识, 以适应工作的需要。、
6、结束语
内窥镜检测设备从检查者用内窥镜直接对物体内部进行检测, 发展到将观测图像利用视频接收转换系统转换成视频信号并通过监视器将观测到的图像显示出来的视频显示系统, 以及近年来利用计算机系统开发的电脑分析系统和远距离图像传输系统。现代的内窥设备正朝着多功能方面发展, 故障分析、经验共享已成为现实。随着民航日益发展的需要, 飞机及发动机的维护保养对航行的安全愈来愈重要。掌握先进的内窥检测系统,对发动机内部燃烧室、涡轮叶片、压气机叶片的定期检查, 对提高发动机的维修质量, 保证飞行安全正在发挥重要的作用。 |
