奖状680飞机故障统计分析及其补充维修措施

摘要：根据奖状680飞机的运行环境、运行特点，对该型飞机进行了长期的故障统计分析，研究了典型故障（多发故障）的补充维修措施，制定了相关的防范措施，改进了维修方案，可为使用该型飞机的用户提供参考。

关键词：故障统计；分析；预防措施

Keywords：fault statistics；analysis；preventive measures

0 引言

奖状680型飞机是美国德事隆公司设计生产的一款双发中型公务机，该飞机装有两台普惠公司生产的PW306C型涡扇发动机，载客8～12人，航程5000余公里，自2004年至今已经有超过几百架奖状680型飞机交付使用。中国民用航空飞行校验中心于2010年引进3架该型飞机作为校验飞机，于2011年完成加装校验台的改装后开始执行飞行校验任务，主要用于我国高原和高高原机场导航设备的校验飞行以及重要专机保障飞行。

1 奖状680飞机运行特点

3架奖状680飞机自2011年完成改装至今已运行10年，合计机身时间19157.35飞行小时，起落循环8505，单台发动机最长使用时间已超过6000小时。由于校验飞行的特殊性，执行盲降设备的飞行校验任务时一个起落循环需要多次进近通场，起落架、襟翼、飞行控制等系统的工作循环数远高于正常飞行任务。例如，起落架收放循环次数大约是起落循环的3倍，如表1所示。

2 故障统计分析

根据飞机维修管理信息系统中的故障统计记录，自2012年至今，3架奖状680飞机共发生故障652条，平均故障率为千小时34.03，除去轮胎、刹车毂磨损、点火嘴烧蚀等正常使用损耗导致的故障外，合计故障500条，平均故障率为千小时26.10，故障主要集中在飞行操纵系统、起落架系统、导航系统、防冰系统、电源系统等。

飞行操纵系统的主要故障是操纵钢索磨损和舵面控制液压管路疲劳。导致这些故障的主要原因是校验飞行需要频繁操纵舵面，一方面加快了操纵钢索磨损的速度，另一方面控制舵面的液压管路重复增压、泄压过程造成了管路材料疲劳老化而出现液压油渗油迹象。

起落架系统主要故障集中在前轮转弯组件、前起落架减振支柱以及前起落架液压收放管路。奖状680飞机前起落架液压收放管路为金属编织层高压软管，在起落架收放时跟随起落架的作动而弯折，同时液压管路内部还要承受3000psi的压力。在外部弯折和内部液压负荷的交变载荷作用下，前起落架液压收放管路材料多次出现疲劳渗漏情况。2014年一架奖状680飞机曾因前起落架液压管漏油，导致液压油量低于规定值并触发液压油量低警告，因机组处置得当才避免了更为严重的后果。

导航系统集成度较高，涉及多个子系统众多的电子部件，各子系统之间交联较多。不过，导航系统的多数故障经断电重启或重新插拔，无需更换部件即可排除。

防冰系统主要故障集中在大翼防冰活门、大翼防冰交输活门两个部件上，这两个活门均为电控气动活门，结构和工作原理相似。导致活门故障率较高的主要原因有两个，一是因为活门的结构和工作原理不够合理，活门易卡滞而发生故障；二是由于校验飞行需长时间低空作业，而低空空气质量较差，污染物沉积在活门内部的控制管路和工作表面上，导致活门失效。

此外，据奖状680飞机跟机机务人员反映，该型飞机在高海拔机场启动发动机所需时间较长，严重时甚至出现启动悬挂现象。主要原因是启动机功率裕度不足，在高海拔机场启动时，由于空气稀薄，不能迅速提高核心机转速，造成启动时间较长，高压涡轮第一级导向器出现材料烧蚀迹象。

3 典型故障及补充维修措施

为提高飞机的可靠性，减少飞机外站故障次数，避免飞机外站故障造成的排故成本的增加，以及减小由于飞机故障导致的风险隐患，针对奖状680飞机多发重复性故障以及重要系统重大故障（见表2）分析结果，将一部分无法达到预期使用寿命的部件列为时控部件，进行定期更换，同时缩短部分时控部件的使用时间。此外，在厂家维护方案的基础上制定了补充维护措施，缩短部分检查项目的检查间隔，以提高飞机的可靠性，降低飞机故障率，保障飞行安全。

3.1 前起落架收放系统

针对奖状680飞机前起落架液压软管因频繁收放导致疲劳和磨损而多次出现漏油故障问题，将前起落架液压软管升级为强度更高、疲劳性能更好的软管，同时将收上和放下软管定为时控部件，每4000起落架循环更换。通过以上补充维护措施，奖状680飞机前起落架液压管路再未出现严重漏油故障。

对于奖状680飞机因前起落架减振支柱封圈失效导致内部预充压力下降，最终导致起落架无法正常收放故障，将前起落架减振支柱封圈定为时控部件，每1200±100起落架循环更换。同时，将前起落架勤务维护的间隔由厂家要求的12个月加密为3个月。通过实行以上措施，有效避免了因前起落架减振支柱压力不足导致的起落架收放故障。

3.2 发动机清洗

2014年在对奖状680飞机发动机进行孔探工作时，发现高压涡轮第一级导向器出现材料烧蚀迹象。由于该型飞机主要执行高原和高高原的飞行校验任务，导向器烧蚀继续发展下去将严重影响发动机的安全性能。为了避免发动机性能恶化，决定将该型飞机发动机压气机的清洗时间间隔缩短为30小时，同时增加了涡轮清洗要求。通过持续完成发动机清洗工作，减少了污染物的积累，发动机整体性能良好，裕度保持在较好状态，故障率明显下降，有效提高了发动机的可靠性和安全性。

3.3 发动机封严

3架奖状680飞机发电机封严均多次出现漏油现象，无法达到预期的使用寿命，需提前更换。针对此问题，根据厂家意见对发电机碳封严进行了升级。同时，将封严更换的间隔由厂家规定的800FH加密到400FH，大大降低了飞机外站故障次数，减少了排故停场时间，也降低了外站排故成本。

3.4 高压引气关断系统

近年来，奖状680飞机在起飛滑跑阶段多次由于高压引气系统故障导致中断起飞。为了避免在起飞滑跑的关键阶段出现此故障，干扰飞行员正常操作，导致不安全事件的发生，采取了以下措施：将高压引气关断活门加入时控部件，每2500FH更换；飞机从外站回京后，对高压引气关断系统功能进行检查和测试；定期下载飞机数据，持续监控高压引气关断系统的状态。

4 总结

故障统计分析一方面可以反映飞机的设计水平和制造质量，另一方面可以体现飞机的运行环境和使用特点。持续的故障统计分析可以发现某个机型在特定运行模式下多发重复性故障和重要系统的重要故障，通过增加补充维护工作，对飞机厂家维护方案进行完善，可以有效地降低维护成本和飞机故障率，提高飞机的可靠性、安全性以及经济性。

作者简介

曲道武，工程师、维修主管，主要从事空中国王300、湾流450型、奖状560xls/650/680/750系列飞机的维修工作。