飞机维修方案与无损检测检出概率.pdf

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1、飞机维修方案与无损检测检出概率张晓（厦门航空有限公司机务部）摘要：本文简要介绍了飞机结构设计损伤容限设计基本原理，说明维修计划文件（MPD）和用户维修方案的制订过程，并阐述了维修方案对无损检测检出概率（POD）提出的要求，以及在具体实践工作中实现的方法以及存在的问题。关键词：飞机维修、维修方案、维修计划文件、无损检测、检测概率AircraftMaintenanceSchedule&PODoftheNDTZHANGXiao(DeptofMaintenance&Engineering,XIAMENAIRLINESCO.,LTD)Abstract:Thispaperintroduce

2、sthebasicprinciplesoftheaircraftstructuresdamagetolerancedesign,maintenanceplanningdocuments(MPD)andmaintenanceSchedule(MS)developmentprocess,describesthePOD(probabilityofdetection)ofNDTrequestedinMS,andthemethodsimplementedinpracticalwork.Keywords:MaintenanceSchedule,POD,NDT,damagetolerance

3、,Aircraftmaintenance民用航空器要求具有高可靠性、安全性和低运行成本，民用航空器的设计寿命越来越长，而民用航空器的实际使用寿命很大程度取决于结构的设计、制造和使用水平。飞机维修方案特别是结构维修方案是保证民用航空器可靠性、安全性和经济性非常重要的因素，无损检测是进行飞机结构检查和修理的一个重要技术手段，因此保证飞机无损检测系统具有一定的缺陷检出概率是确保维修方案得到落实的基本要求。1.飞机设计损伤容限原理及基本要素在飞机结构设计中，除少量部件外（起落架等）主体结构设计大量采用了损伤容限设计原理，损伤容限设计承认结构在使用前就存在初始缺陷，但必须把这些缺陷或损伤

4、在规定的未修使用期内的增长控制在一定的范围内，在此期间，结构应满足规定的剩余强度要求，以保证飞机结构的安全性和可靠性。为满足损伤容限设计的要求，无损检测技术，成为飞机机体结构检查和维修的重要方法。损伤容限设计思想的基本点是：在使用过程中，存在于结构中的初始缺陷、裂纹或其他损伤在重复载荷作用下将不断扩展。通过分析和试验验证，对可检结构给出检修周期，对不可检结构提出严格的剩余强度要求和裂纹增长限制，以保证结构在给定使用寿命期内，不至于因未被发现的初始裂纹扩展失控而造成飞机的灾难性事故。因此要求在结构缺陷发展到剩余强度前必须采用合适的检查方法将缺陷检查出来。损伤容限设计有三个同等重要

5、的因素，如图一所示，即(1)临界裂纹值或剩余强度，在设计过程即已经确定；(2)裂纹扩展，结构裂纹从初始假设尺寸至某一确定尺寸之间的裂纹扩展期，也是在设计过程中确定的；(3)损伤检查，结构检查部位、各种检查方法及检查间隔的选择。在以上三个因素中，与实际工作密切相关的是第三个因素，即损伤检查，尤其是检查方法和检查间隔。图一、损伤容限设计基本概念2.飞机维修方案的制定过程飞机维修的实施是通过维修方案来进行的，民用航空器维修方案是民用航空器维修活动的依据和标准，因此编制民用航空器维修方案是航空运营人维修工程管理的重要内容。制订维修方案的主要流程如图二所示，航空公司主要是依据维修审查委员

6、会报告（MRBR），参考航空器厂家提供的维修计划文件（MPD），并结合自身运营经验编制得到航空公司维修方案。目前航空公司编制维修方案的主要依据是厂家维修计划文件（MPD），因此MPD中规定的检查项目、检查间隔和检查方法是航空公司制订维修方案相关内容的基本依据。图二维修方案制订过程维修方案对结构检查的要求体现在结构检查大纲中，目前结构检查大纲中对飞机结构进行检查的方法主要有一般目视、详细目视和特殊详细检查三种方法，其中特殊详细检查通常为无损检测，现代飞机的主体结构大量采用了各种类型的铝合金，因此涡流检测成为结构检查的主要无损检测方法。3.维修方案及对无损检测的要求损伤容限设计原理

7、一般要求在95%置信水平上有90%的检出概率，以飞机结构检查中常见的涡流检测方法而言，在实际的工作中，由于工作者、设备、检测环境等等因素的影响，无损检测的实际检出概率远远低于实验室或理想检测环境下的检出概率，因此期望进行一次无损检测就能满足损伤容限设计要求的检出概率是十分困难的。为达到这个目标，在制订飞机维修计划时，需要根据飞机使用情况以及损伤容限设计的目标对检查方法、检查门槛和检查间隔等提出要求。为满足上述要求，在维修方案中对结构检查的门槛、检查周期以及检查方法制订了详细的要求。在飞机使用