航空发动机常见故障模式及可靠性

摘要：发动机是飞机关键部分，飞行动力提供，当发动机发生故障时，飞机的安全性受到威胁，在高压，气候条件以及腐蚀和磨损的独特飞行条件的影响，这可能会严重影响飞机的飞行速度和飞行安全性。因此本文分析了飞机发动机的常见故障及处理措施对提高飞行安全性有重要意义。

关键词：航空发动机；结构故障；故障模式

飞机发动机通常具有状态监测和故障排除两种售后服务，可以帮助随时随地发生故障，还可以快速有效地诊断发动机的各种运行参数，监测故障类型，确定发动机部件在运行过程中如何发展;总之，诊断发动机故障或预测即将发生的故障，确保及时制作正确的维修内容，确保飞行安全，经济效益提高。

一、航空发动机故障诊断

航空的发展不仅与我们的国防战略密切相关，而且在一定程度上保证了成千上万乘客的安全，我国航空发展是世界领先者，不仅要展示国力，还要展示大国重器，航空领域发动机系统是核心，以确保发动机的正常运行，因此，飞机发动机故障诊断是发展关键，飞机发动机故障诊断技术是及时找准故障的部位，首先要根据实际情况来确定严重程度。这种高效的故障诊断技术大大保证了飞机的安全性，同时减少了系统的停机时间，并大大提高了飞机的利用率。飞机发动机故障诊断技术允许在飞行中使用先进的维护技术;为飞机发动机的故障诊断创造基本条件;并且注重飞机发动机的故障诊断，控制飞机的安全和乘客的安全，所以国家研究发动机的故障诊断是很重要的。

二、航空发动机的常见腐蚀故障概述

发动机常见故障有腐蚀和疲劳，这会增加发动机零件在腐蚀过程中的疲劳度，导致发动机的腐蚀主要与气候条件有关，特别是在热带和亚热带地区飞机飞行时间长，空气相对湿润，因此易受腐蚀，集中在沿海工业。由于空气污染会腐蚀发动机，发动机的使用寿命是由关键部件、这些部件的使用寿命、腐蚀和疲劳等因素决定的，特别是部件的损坏会影响发动机的使用寿命，如果飞机停止飞行，腐蚀会对环境造成不利影响，因此必须进行日常维护，提高防腐蚀和疲劳性能，并为飞机发动机的安全飞行创造有利条件。

三、控制航空发动机腐蚀的处理措施

飞机发动机腐蚀的处理方法有两种补救和预防性，补救性过程是被动的，对零部件的性能有很大的影响，因此通常采取预防措施，以尽量减少腐蚀，并分析预防措施。

1.结构设计要严格控制。防止集中腐蚀，而在热处理控制过程中，必须准确计算和控制各部件的拉应力，涡轮和压气叶片很少受到应力腐蚀的断裂，其中大部分由于叶片在加工过程中缺乏热处理而产生误差，所以应控制装配应力，以防止强迫装配。

2.防腐材料选择。易受腐蚀部件，较强耐腐蚀性材料应用，应根据各部件选择防腐材料(如1级涡轮发动机采用GH2036)，但该材料易受槽底裂纹不同程度的腐蚀，导致发动机故障，因此必须尽量减少使用或使用此类材料，由于每种金属材料的物理性能不同，因此必须对每个部件进行综合评估，以评估其耐久性、强度和经济性，并选择最佳材料。

3.防腐涂层。是一种有效的防腐机制，能有效地保护零件，但在选择防腐材料时，必须对发动机内部进行处理，并有针对性地选择腐蚀性材料，以保证发动机正常运行。

4.维修手段。应详细说明腐蚀范围和腐蚀特性，在不同的腐蚀条件下，应采用不同的手段和方法对电机叶片进行应力腐蚀，而不是修磨清除表面，而是更换废弃零件。可定期用水清洗发动机，清除叶片上的腐蚀物，防止腐蚀性清洗剂在特定清洗过程中与水混合，并在相对湿度得到适当控制时“冷清洗”，从而提高运输、仓储和停放质量。

四、航空发动机的疲劳故障分析

发动机内部的部件会经历不同程度的疲劳，这取决于它们的工作方式。

1.分析叶片故障。叶片是飞机发动机的主要部件，因为叶片的功能关系严峻环境，所以容易发生故障，因为离心负荷高、气动负荷大、温度高和大气负荷大，压气机叶片也受到发动机进气管外来物的影响，可能受到沙子和潮湿，涡轮叶片的腐蚀和热负荷的影响，导致发动机故障急剧增加，据统计，振动故障率占总机械故障的60%以上，而叶片占70%以上的常见振动故障，包括外来物损伤、不足强度等。

2.分析轮盘故障。飞机发动机的轮盘故障分析(如压气机和风扇轮盘)是发动机受力。因此，除了轮盘结构复杂外，转速非常高，腐蚀介质，涡轮盘和高压比轮盘的工作温度相对较高，切轮缘和轮心温差很大，根据统计，包括外径延长，屈曲变形轮盘腹板，超转破裂轮盘，车轮失效，疲劳裂纹。

3.主轴与转子故障分析。是涡轮功率和各种载荷的主要组成部分，无论转子支撑的形式如何，载荷都是复杂的，特别是对于扭矩，轴向拉伸和载荷弯曲，主要是因为转子系统不支持高温，热腐蚀和低腐蚀引起疲劳和振动。这些故障包括:高循环疲劳，低刚度，疲劳，蠕变，转子损坏等。

五、发动机疲劳的处理措施

飞机发动机部件的疲劳是最常见的故障类型，在发动机疲劳故障时，应根据各部件的工作负荷采取有针对性的步骤，以避免磨损，并应完全拆除带有可接受负荷的轴承，定期检查部件是否超出运行极限，发现它们磨损严重，需要迅速更换，以防止事故发生。

发动机故障直接影响飞机的安全性，因此，应该总结故障的性质，并确定故障排除的预防措施，特别是可能导致发动机严重损坏的预防措施和被动措施，最重要的是，采取预防措施以尽量减少发动机故障并为安全飞行创造适当的条件。

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