飞机故障诊断与维修技术探讨

郑阅

摘 要：飞机的安全飞行对于保证乘客的生命财产安全至关重要，飞机的故障诊断与维修技术在很大程度上能够保证飞机的飞行安全，因此，这方面近些年来受到了很大关注。本文对飞机的故障诊断及维修技术进行了探讨，列举了飞机起落架故障诊断、飞机主驱动电机的故障诊断方法、飞机装配过程中故障诊断方法及飞机刹车系统电液伺服阀故障诊断方法等四个方面的飞机故障诊断方法，对飞机维修方面存在的问题及维修技术进行了总结，以飞机自动飞行系统的维修技术为例对飞机维修技术的思路进行的研究，本文的研究内容对于进行飞机故障的诊断与维修工作具有重要意义。

关键词：飞机;故障诊断;维修

0 引言

我国自改革开放后，国民经济取得了飞速发展，特别是在机械制造业领域取得突飞猛进的发展，现如今，我国已经成为最具发展潜力、最具市场前景的民用航空飞行市场，飞机的安全飞行对于保证乘客的生命财产安全至关重要，飞机的故障诊断与维修技术在很大程度上能够保证飞机的飞行安全，因此，这方面近些年来受到了很大关注。陈浩[1]对飞机故障维修影响因素进行了分析，并对飞机的维修技术和方法进行了探讨。吕伟等[2]对现代民用航空运输飞机的自动飞行系统所具备的相关功能和主要构成部件进行了介绍，并对飞行控制系统的主要故障进行了总结和归类。朱新宇等[3]对飞行系统的相关电源方面的故障状态及维修特性进行了研究，指出了可以从电源系统的固态化、电源系统的集成化以及机载维修设备等方面提高飞行系统的电源维修的可靠性，最后对飞行系统电源系统的维修特性方面的未来发展方向进行了展望。孙淑光等[4]对自动飞行系统的故障方面的可能原因进行了一定分析，并提出了数据采集和传输等方面的内容进行了阐述，最后提出了一种基于残差输出控制的自动飞行系统方面的出现的故障诊断的相关决策方法，对该种方法进行了相关的仿真和分析工作。

基于现有的研究进展，本文将从飞机的故障诊断技术和维修技术两个方面出发进行研究，研究内容对于飞机的故障诊断及维修技术研究具有一定的借鉴意义。

1 飞机故障诊断技术

1.1 飞机起落架故障诊断

飞机起落架的主要功能是支撑飞机和完成飞机在地面转弯的功能，并在很大程度上能減少飞机在着陆过程中的颠簸和冲击力，具有一定的缓冲作用。对于飞机的起落架故障，比较典型的就是飞机的前起落架轴杯断裂故障、前起落架油气减震器异响故障及其他形式的故障。轴杯断裂故障主要是由于其冠部受力比较复杂，主要受力为压应力，在飞机滑行过程中还受到冠部与杯身之间存在的剪切应力。断裂面呈现出疲劳特征，可能是由于焊接面存在的缺陷引起的，对于飞机的前起落架轴杯断裂故障一般建议采用渗透方法进行裂纹检验。对于前起落架油气减震器异响故障，通常可能是由于液压油变质或者液压油不足引起的，这种情况下往往会使得前起落架油气减震器的减震支柱作用下降，从而导致油气减震器出现异响。

1.2 飞机主驱动电机的故障诊断方法

由于卷积神经网络具有权重共享、结合稀疏连接及空间或时间上的降采样等方面的优点，可以将基于深层卷积神经网络应用于飞机主驱动电机的故障诊断中，通过信号采集、样本预处理、神经网络建立及初始参数调整、误差计算等流程，误差满足要求后输出主驱动电机的故障诊断结果。试验仿真结果显示，基于深层卷积神经网络的飞机主驱动电机的故障诊断具有很高的精度，具有很大的市场应用前景。

1.3 飞机装配过程中故障诊断方法

采用将文本挖掘方法和知识工程相结合的方法，可以解决飞机在装配过程中的故障诊断时的知识获取。通常针对飞机在装配过程中的一些特点和可能出现的问题，通过将知识工程和深度学习的方法相结合，能够完成飞机装配过程智能诊断系统中的知识获取、知识表达及知识退立等三个主要步骤，该故障诊断方法可辅助相关人员进行故障维修方案的决策及制定故障应急处理措施。

1.4 飞机刹车系统电液伺服阀故障诊断方法

飞机的刹车系统对于飞机的安全起飞及安全着陆骑着非常重要的作用，电液伺服阀是飞机刹车系统的重要的组成部分，通过采用一元线性回归方法对飞机刹车系统的电液伺服阀的运行数据进行分析，可以对电液伺服阀的早期故障征兆进行诊断，能够提前将故障发现和排除，避免了电液伺服阀故障的出现，保证了飞机刹车系统的安全使用。

2 飞机故障维修技术

2.1 飞机故障维修技术概述

目前对于飞机的故障维修，存在飞机自身结构复杂、维修人员水平低、维修器材储备不足及工作场所受限等方面的问题，这些问题制约了飞机故障的维修程度。对于飞机的维修技术，应该从智能维修手段与传统维修手段相结合、引进先进科学技术进行飞机维修、做好换季的飞机维修工作、采用现代化的手段进行飞机维修、准确分析故障数据及提高维修人员的技能水平等方面出发，才能从根本上提高飞机的维修技术。

2.2 飞机自动飞行系统维修技术

为了更好地将飞机的故障维修技术应用到具体的飞机故障维修中，本章节以飞机自动飞行系统的维修技术为例进行说明。自动飞行的控制回路如图1所示，自动飞行控制系统的综合装置将飞机上的操作装置和测量装置采集的基本数据进行综合判断后给出相应的控制信号，经过放大器的信号处理后将信号传输给飞机舵机，通过舵机上操作信号继续传输给综合装置进行信号处理，再一次完成信号的综合处理，以此来获得比较合理的优化后的舵机控制信号，信号正确无误后将最终信号传递给飞机的操作系统，完成飞机的自动飞行。对于飞机自动飞行系统的维修主要包括以下几个方面：

（1）自动飞行系统的控制部件的输入或者输出设备出现故障，表现在飞机传感器、自动飞行控制器、自动飞行显示器等出现问题，或者自动飞行系统搭载的相关设备的输入或者输出的相关接口出现故障，不能将数据进行传递的问题。这种情况下首先要明确设备故障出现的原因所在，在故障原因分析清楚的基础上，展开最设备故障的处理工作。

（2）飞机自动飞行控制系统的计算机系统的硬件出现问题，也就是计算机系统的相关应用元件故障或者不能正常工作，首先要明确故障元件的具体位置，发生故障元件的具体型号必须得明确下来，方便后续进一步处理元件问题。

（3）飞机自动飞行控制系统的相关软件出现故障，一般是指自动飞行控制系统的相关程序出现故障会导致飞机自动飞行控制系统的软件出现问题，从而对飞机的自动飞行系统造成影响。

3 结语

本文列举了飞机起落架故障诊断、飞机主驱动电机的故障诊断方法、飞机装配过程中故障诊断方法及飞机刹车系统电液伺服阀故障诊断方法等四个方面的飞机故障诊断方法，对飞机维修方面存在的问题及维修技术进行了总结，以飞机自动飞行系统的维修技术为例对飞机维修技术的思路进行的研究，本文的研究内容对于进行飞机故障的诊断与维修工作具有重要意义。

参考文献：

[1]陈浩.浅谈民航飞机的维修技术和方法[J].内燃机与配件，2020（18）：150-151.

[2]吕伟，彭卫东，杨国旗.飞行管理计算机系统故障诊断及维修特性分析[J].现代计算机（专业版），2010（1）：15-18.

[3]朱新宇，蒋捍民.飞机电源系统及其维修特性的进展[J].航空维修与工程，2003（1）：45-46.

[4]孙淑光，周琪.基于残差决策的自动飞行控制系统远程实时故障诊断[J].计算机应用，2019（10）：1-9.