项国辉，刘智敏 ，许 磊，蒙春辉

（1.空军装备部驻南昌地区军事代表室，江西 南昌，330024；2.空军装备部驻上海地区军事代表局，上海，200231）

某型飞机在外场执行任务时发生多起发动机排气管裂纹故障（如图1），其中一起导致场内迫降的飞行事故征候。 该问题随时可能引起发动机工作异常，甚至有停车风险，本文通过对排气管设计、焊接工艺、制造装配过程、特性分析等情况进行排查、分析，明确了排气管裂纹产生的原因和机理，并制定了解决措施，有效排除了上述质量隐患。

图1 发动机排气管裂纹故障图

1 结构简介

该型飞机发动机排气总管由右排气总管和左排气总管两个单独部分组成， 将废气从飞机下部排出。右排气总管由右部的四段排气管组成，相应与发动机的五个气缸相连接；左排气总管由左部的四段排气管组成，相应与发动机的四个气缸相连接，见图2。 各排气管之间对接处采用金属石棉垫包裹后用卡箍装紧。

图2 排气管安装示意图

2 问题定位

2.1 故障树建立

针对排气管裂纹， 梳理可能造成裂纹的原因，形成故障树如图3 所示。

图3 排气管裂纹故障树

2.2 故障树排查

1） 静强度不符合要求

通过设计强度分析可知：

（1） 在Y 向最大当地过载的惯性载荷作用下，排气管与发动机气缸连接处应力仅为25.5MPa，远小于排气管焊缝处的实际强度极限值265MPa；

（2）相同受载条件下，焊缝阶差为3mm 的排气管与发动机气缸连接处应力为42.1MPa，这表明焊缝阶差越大，排气管焊缝处的应力集中越大、应力水平越高；……