曹隽 李东旭

摘要：当前航空行业发展速度不断加快，有关于航空发动机的科研任务量也逐渐增加，其中航空发动机的维修技术是研究的重点内容，可以提高维修质量，保证航空发动机的稳定运行。孔探技术是常用的一种维修技术，维修效果较好，可以对航空发动机进行有效检测。基于此，本文分析了航空发动机维修中孔探技术的应用，以期可以为故障维修和检测提供重要参考。

Abstract： At present， the development speed of aviation industry is speeding up， and the amount of scientific research tasks related to aero-engines is also increasing. The maintenance technology of aero-engines is the focus of the research， which can improve the maintenance quality， to ensure the stable operation of the aero-engine. The borescope technique is a common maintenance technique， which has good maintenance effect and can be used to test the aero-engine effectively. Based on this， this paper analyzes the application of borescope technology in aero-engine maintenance， in order to provide important reference for fault maintenance and detection.

关键词：航空发动机;维修;孔探技术;应用;故障类型

Key words： aero-engine;maintenance;borescope technology;application;fault type

中图分类号：V263.6                                   文獻标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）23-0148-02

0  引言

我国航空事业发展速度不断加快，如何保障航空飞机的稳定飞行成为了相关领域所需要研究的重点内容。航空发动机是影响飞行状态的关键因素，也是得以飞行的重要动力源泉，为了能够提高航空发动机的运行效果，需要对航空发动机进行有效维护。在航空发动机运行过程中需要承受多种因素的干扰和影响，会使其运行安全性大幅度降低，并且由于航空发动机需要承受较大运行负荷，其零件磨损严重程度会有所增加，需要结合目前的故障类型制定合理的维修措施。孔探技术是常用的维修手段之一，通过孔探技术的使用可以及时对航空发动机的故障问题进行检测和维修。相关人员需要了解航空发动机的常见故障和孔探技术应用方式，以此来保证可以将孔探技术合理应用在维修活动中，提高维修质量和效率。

1  航空发动机故障类型

航空发动机主要由三个部分组成，分别为高压压气机、高压涡轮以及燃烧室，三种结构均有可能出现故障问题，具体结构组成如图1所示[1]。

1.1 高压涡轮故障问题  高压涡轮主要包括三个部分，分别为静子导向器、涡轮转子以及涡轮机闸。高压涡轮处于高温环境和高压环境，由于温度过高会使得前缘位置出现被烧毁的问题，后边缘会出现断裂现象和变形现象，如果过于严重会出现掉块的问题。高压涡轮还会因为高速旋转给转子造成一定的损伤，使得前缘出现卷曲的问题。特别是高压涡轮导向器叶片处于温度最高的工作环境中，会因燃烧程度不一、喷油均匀度不一的原因而出现损伤。一般情况下，是在燃烧室掉块之后，给涡轮转子的叶片造成了损伤，使得涡轮出现了裂纹或者烧融的问题，会影响到涡轮的运行效率。在这种情况下，必须要对航空发动机实施有效的故障检测，及时发现航空发动机存在的故障隐患，保证各个部分的稳定运行。

1.2 压气机故障问题  压气机分为三个部分，分别为低压压气机、高压压气机以及风扇机闸，其中高压压气机出现故障的几率较高。工作人员在工作过程中对高压气压机进行了研究，发现高压压气机会在外界因素的刺激下出现不规律的震颤问题，会影响到航空发动机的叶片和运转结构，如果此时处于飞行状态则发动机的受损程度增加，容易出现飞机事故。当发动机存在震颤的现象时，发动机还会出现疲劳的问题，通过气道会有其他的杂物进来，这会给叶片造成直接损伤和影响，严重时航空发动机会停止运行，所造成的后果无法估量。

1.3 燃烧室故障问题  燃烧室由于长期处于高温状态下，受损几率较高，发热损伤较为常见，也会给航空发动机的运行造成损伤。常见的损伤问题主要包括烧裂、烧穿以及掉块三种问题，会影响到航空发动机燃烧室的稳定运行。在不同的环境下燃烧室所使用的制造材料类型有所差异，因此燃油在喷射过程中其喷射均匀程度也会出现不同，这也是航空发动机燃烧室损伤严重性差异的主要原因。在燃烧室的内部积碳量较多，如果没有定期对积碳实施处理，会增加空间占用面积，会让航空发动机的运行效率受到影响，难以为航空飞行提供充足的动力支持。相关人员需要重视积碳处理的必要性，定期进行积碳清理，保证航空发动机的有序运行[1]。

2  航空发动机孔探技术类型

2.1 刚性内窥镜技术  在航空发动机的维修过程中，最常见的孔探技术是刚性内窥镜技术，在应用过程中取得了较好的效果。当航空发动机的故障位置和维修人员视野位置同处于径直状态时可以利用该种技术，使用较为方便，可以提高维修工作的开展效率。刚性内窥镜的精度以及完成度均较高，并且亮度较高，可以让检查人员更加清晰的观察到航空发动机的内部情况，从而及时发现故障位置，判断故障问题的出现原因。刚性内窥镜包括视频监视器、照相机，通过视频监视器可以对维修过程进行观察，及时寻找到错误的环节和问题，对维修方式和手段进行调整。照相机目前清晰度大幅度提高，具有较高的成像分辨率，所形成的图像极其清晰，可以对各个细节的位置进行观察。同时所形成的图像可以得到有效保存，可以为之后航空发动机的维修提供有效参考，提升维修效率。

2.2 柔性内窥镜技术  柔性和刚性内窥镜在多个方面均存在着不同，如使用条件或者使用环境等，其中差异最大的点在于应用原理的差异。柔性内窥镜的使用是以光导纤维弯曲条件作为基础原理，从而对航空发动机的故障情况实施分析和判断，使用传向技术和传光技术进行数据传递，可以让维修人员通过对光线和图像数据进行分析来了解故障情况。该种数据传输模式是利用全反射的优势和原理，让维修人员在光纤另一侧也可以观察到故障位置具体情况。通过这一技术手段的应用，可以利用内窥镜镜头所具备的可旋转性完成检测，此时即使故障区域和视线并不处于直线之上也能够进行有效的故障检测。由此可见，柔性内窥镜在使用过程中较为灵活，可以进行视角更换，有利于对航空发动机的各个位置实施观察。

2.3 柔性视频内窥镜技术  随着我国科学技术水平的不断提高，柔性内窥镜技术开始得到创新，通过加入视频系统可以提高故障的检测灵活性。在使用柔性视频内窥镜对航空发动机进行故障维修时，会借助光纤的作用完成图像数据传输，可以在第一时间进行数据传输，并且传输速度较快。传输速度快可以让维修人员在短时间内制定出合理的维修方案，可以让航空飞行尽快恢复正常，减少因故障问题而产生的损失。同时柔性视频内窥镜可以针对航空发动机内部的小型零件实施检测，但是在使用该技术的过程中光纤经常会出现折断的问题，因此需针对该问题采取有效的控制措施，以此來保证孔探技术的有序运行。

3  航空发动机维修中孔探技术

3.1 检测并分析航空发动机故障  在对航空发动机进行维修时孔探技术是极其常用的技术手段，可以在不对航空发动机进行拆卸的过程中完成检测，能够减少维修成本投入，提高维修作业的效率。当前航空发动机的故障问题主要包括三个类型，第一，可忽略缺陷故障;第二，过度阶段缺陷故障;第三，超标多次更换航空发动机缺陷故障，其中第一种故障出现几率最高。个别航空发动机的使用时间过长，由于多次更换会使其出现故障问题，因此需要针对这一类发动机进行检修，合理使用孔探技术，保证航空发动机可以始终处于最佳的运行状态。同时还可以对故障问题进行分析，得出故障出现的原因和检测报告[2]。

3.2 针对突发事件进行维修  在航空飞行时突发故障是极其常见，常见的突发故障问题包括喘振问题、气道异物问题、外来物品打击问题等，使得航空发动机难以以正常的状态运行。突发故障通常是无法预估和躲避的，要想减少突发故障的影响，必须要在短时间内了解突发故障的出现原因、故障类型，从而对其进行处理。孔探技术可以清晰显示故障位置的具体情况，可以为故障维修人员提供重要辅助，可以让维修人员在短时间内完成故障判断，并且还能够对航空发动机的某个部位实施有效检测，提高故障的处理针对性。同时，还可以避免出现航空发动机遗漏检查的问题出现，提高故障问题检测效率，保证航空发动机的稳定运行。

3.3 对航空发动机实施定期维修  在航空飞行时需要实施定期检查，这样才能够保证航空飞行安全性，保证航空发动机的正常运行。一般来讲，在对航空发动机进行故障检查时通常飞机并未出现故障问题，通过孔探技术的使用可以降低工作难度。在对航空发动机实施检测分析时需要结合之前的检测数据和孔探技术实施报告进行评估，了解之前航空发动机的具体运行情况，可以对航空发动机有初步的认知和判断，对于后续故障的深度检测有着积极影响。在检测完毕后，维修人员需要将本次的检测结果和之间的检测结果实施比对和评估，发现航空发动机在一段时间内的具体运行情况和产生的变化，可以为之后航空发动机维修提供数据参考，也可及时发现航空发动机存在的故障问题，做好故障排查，保证航空发动机的正常运行[3]。

4  结束语

航空发动机的工作环境较为复杂、恶劣，经常处于高压环境、高温环境和高转速的环境，如果其中一个零件出现问题会直接影响到发动机的整体运行情况，从而造成严重的安全事故。在航空发动机的运行过程中经常会出现各种故障问题，例如压气机故障、高压涡轮故障以及燃烧室故障，均会给航空飞机的运行造成安全隐患。目前在航空发动机维护工作中，经常会使用刚性内窥镜技术、柔性内窥镜技术、柔性视频内窥镜技术，这三种技术均属于孔探技术。通过使用孔探技术可以检测并分析航空发动机故障，针对突发事件进行维修，对航空发动机实施定期维修，为航空发动机的稳定运行提供了重要的保障，能够延长航空发动机的使用时间，减少维修成本，避免出现更换发动机的问题。

参考文献：

[1]邓晖，徐国富，莫竞荣，等.孔探技术在民航发动机故障判断中的应用[J].时代农机，2018，45（01）：30-31.

[2]胡静，徐拓.基于孔探技术的航空发动机常见损伤及案例分析[J].装备制造技术，2017（11）：183-185.

[3]吴成宝，田巨，陈峥华，等.图像处理技术在航空发动机孔探检测结果判定中的应用初探[J].航空维修与工程，2017（09）：89-91.