民用飞机发动机吊具设计和验证技术探讨

董文武

摘 要：飞机是现在人们惯常使用的交通工具之一，自飞机发明以来，各种航空事故也偶有发生，由于飞机特殊的性能，其维修维护工作的安全性也格外重要。本文参照《民用航空维修吊具负载实验技术规范》，对民用飞机的发动机吊具进行合理设计和有效验证。

关键词：民用飞机 发动机吊具 设计和验证技术

航空吊具是民用航空领域中飞机和发动机组装拆卸的专业设备，是民用飞机及发动机相关部件维修中的起吊转接装置，主要包括了民用航空器机动力装置维修用梯架和自起吊装置、吊环吊索等专用工装吊具等，是飞机和发动机维修维护中应用非常广泛的一种工具。由于社会发展、科技进步和国民经济水平的提升，国内的民航事业快速发展，各民用机队规模也不断扩大，各航空公司对于发动机吊具的需求也不断增加。因为从国外进口相关吊具的成本不断上升，因此飞机制造商在机体本身设计发动机吊具成为市场竞争的核心技术。[1]

一、发动机吊具的安全重要性

飞机和发动机的重要部件的拆装、维护、维修都需要通过专用吊具和相关设备来完成，它的使用不仅关系到飞机和发动机的安装维修质量，还直接关系到相关工作人员的人身安全，因此发动机吊具的安全性和合理性至关重要。由于飞机和发动机部件较多，其种类、幸好也各不相同，因此就需要不同的发动机吊具，所以合理的设计和严格的验证技术是发动机吊具安装配备的必要条件。

二、发动机吊具的设计技术

1.发动机吊具的组成

一般来说飞机发动机吊具即需要用于飞机吊挂和连接发动机托架，还需要满足发动机的吊装和拆卸要求，因此发动机吊具需要具备载荷测量和升降机构，主要包含以下各个重要组件：

吊梁：包括一组前梁、两组后梁和两组侧梁，是起吊机航空器大型部件、发动机合格辅助动机装置时，用于连接起重机的专用吊具。前梁安装于吊挂的前安装节，后梁安装于吊挂的两侧壁板上，侧梁则用于连接前梁和后梁。

吊具葫芦：一共四组，包含链条，主要用于连接后梁和侧梁，便于升降机的安装使用。

吊索：主要用于连接各个部件，吊索一般是钢丝绳、钢链和合成纤维吊带，而吊带又分为单吊带和环形吊带。

测力计：共四组，主要是用来监控发动机吊具工作工程中每个吊点的拉力。

2.发动机吊具的设计

发动机吊具在设计之初就必须要考虑好接口稳定性和整体结构强度的问题。预先测量好发动机吊具的安装尺寸、安装位置、接口尺寸和安装方式等等，然后进行实际连接保证吊发中的传力路径和实际发动机的安装状态相同，在设计时一定要注意吊具与吊挂连接的稳定性，且接口的尺寸一定要与吊具需求匹配，避免产生磨损。同时要充分考虑吊具的负载强度，在设计时，要充分考虑发动机本体、升降机及安装人员等相关负重数据，负载至少应考虑两倍以上的安全系数，且尽量减少吊具上的连接点。

3.发动机吊具的检装

发动机吊具在设计师必须要考虑到后续的维护检装等问题，在加强吊具强度结构的同时尽量减少附件负重，同时尽可能将附件连接销挂接在吊具上，便于使用避免丢失。考虑到实际安装，发动机吊具设计中必须要装备相关的安装维修工具，在模拟实验中一定要尽可能真实全面地还原发动机安装维修场景，保证试验中型架的稳定性和安全性。[2]

三、发动机吊具的验证技术

1.多方检测

发动机吊具检验中一定要从多方面进行检验，最主要的是三个方面，及实施方、工装设备及检测方案等。实施方就是指发动机吊具的检测单位，一定要注意检测单位是否具备满足要求的检测资格，其检测的有效性、检测时间和检测时对于发动机吊具的损伤程度都需要进行严格的考察和把关，一定要以最后出具的检测报告为准。

其次是在检测时一定要设计检验工装和相关设备，一定要真实、具体地环氧飞机发动机的实际工作场景，所有的负载、传力和相关的问题困难等等都要真实地还原。最后是需要考察验证其检测方案的有效性和完善性，一定要保证检测过程能够全面、正确、具体地对吊具的各种功能和安全性进行综合检测，方案中必须要考虑到安装、拆卸、维修和各种突发状况的功能及实用性检测。

2.深入检验

发动机吊具的检验必须要足够深入，不能只关注表面的负载、使用效果之类的问题，因此其检验内容一定要包括以下几个方面：吊具的完整性，不仅仅是零部件和吊具结构的完整性，还包括安装说明、相关标识、使用手册、维修方案是否清晰完整，其零部件是否有损伤、变形、松动，包裝是否残缺、破损等等；检测时长按照要求至少3分钟，且过程中必须要逐渐增加负重至额定标准，而出厂检测的额定负重需为实际载荷的1.5倍；使用后检查是需要检测人员在进发动机吊具使用检测之后，通过目测等形式检查吊具是否出现零部件磨损严重、掉落、损伤或者变形、断裂等情况。在检测中遇到突发状况一定要及时停止检测工作。

3.定期检查

发动机吊具不是安装前检测完毕之后就可以一直使用，也不是遇到问题了再进行检查，一般来说，吊具都具有一定的检查周期。通常情况下，相关单位要求发动机吊具至少每年要检查一次，而一般情况下，发动机吊具在使用8次后就必须要进行一次全面检测。因为发动机吊具对于航空安全和使用人员安全有着非常重要的意义，所以相关管理人员一定要重视发动机吊具的检测工作，灵活安排检测时间，保证发动机吊具的稳定性和安全性。

四、结论

飞机发动机吊具是飞机发动机拆装维修的必备工具，由于人们对航空安全的重视，对于发动机的检测维修频率一直在增加，这丢导致对于发动机吊具的质量性能和稳定性有着更高的要求。为了成本效益和财产安全等各方面因素，民用飞机自身配备发动机吊具已经成为主流趋势，我国近二十年来也出来了不少发动机吊具在设计和验证中不合理、不严谨从而造成了重要的经济损失，因此对于发动机吊具的设计验证技术也成为各大飞机制造配备厂商的核心竞争力之一。

参考文献

[1] 薛彩军，谭伟，聂宏.民用飞机发动机吊挂静力试验技术研究[J].实验力学，2011，26（06）： 735-742.

[2] 王厉哲，陈轶.民用飞机发动机吊具设计和验证技术探讨[J].科技视界，2018（21）：7-8.