孔探技术在飞机发动机上的应用.doc

毕业设计（论文）孔探技术在飞机发动机上的应用学 院：专 业：姓 名：指导老师：航空学院飞行器制造工程李振熙学 号：职 称：163701101386孙伟副教授中国·珠海二二年五月北京理工大学珠海学院毕业设计诚信承诺书本人郑重承诺：我所呈交的毕业设计孔探技术在飞机发动机上的应用是在指导老师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计（论文）使用的数据真实可靠。承诺人签名 日期： 年 月 日北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业设计（论文）孔探技术在飞机发动机上的应用摘 要飞机动力装置是飞机能够起飞的基础，所以飞机发动机的安全是飞机安全的关键。随着技术的发展，飞机发动机检查工具设备及方法变得多样化。目前航空行业都选择用孔探技术来检验发动机损伤，这项技术显著提高发动机检验工作的工作效率和便携性。孔探技术可以在不拆解发动机的情况下，检测出发动机内部损伤，避免对结构复杂精细、价格高昂的飞机发动机造成不必要的损伤。本文可分为八章。第一章主要阐述论文的背景意义，了解孔探技术的原理、发展历程；第二章主要阐述了民用涡轮风扇发动机的基本工作原理和结构特点；第三、四、五章，主要是以第二章为基础，分析了发动机核心结构的常见损伤，了解孔探技术如何应用在飞机发动机的核心结构，并以中国南方航空较常用机型的孔探工作为例子分析如何通过孔探技术检测出飞机发动机内部损伤；第六章讲述孔探工作前后不可缺少的步骤-孔探堵头的拆装，第七章主要阐述孔探设备的不足和未来发展方向，第八章对全文进行总结。关键词：孔探技术 飞机发动机 核心结构 内部损伤Application of borescope technology in aircraft enginesABSTRACTAircraft power plant is the foundation of aircraft to take off, so the safety of aircraft engines is the key to aircraft safety. With the development of technology, aircraft engine inspection tools and equipment and methods become diversified. At present, the aviation industry has chosen to use borehole technology to detect engine damage, which significantly improves the efficiency and portability of engine inspection. The technology can detect the internal damage of the starting motor without disassembling the engine, so as to avoid unnecessary damage to the complicated and expensive aircraft engines.This paper can be divided into eight chapters. The first chapter mainly expounds the background and significance of the paper, and understands the principle and development course of the technique. The second chapter mainly expounds the working principle and structural characteristics of civil TURBOFAN Engine. The third chapter, four, five, mainly based on the second chapter, analyzes the common engine core structure damage, understand how to apply in aircraft engine borescope technology at the core of the structure, and with China southern airlines commonly used models of the borescope work for example analysis how the borescope technology to detect the aircraft engine internal damage; The sixth chapter describes the indispensable steps before and after the work of borehole exploration - the dismantling of the plug, the seventh chapter mainly describes the shortcomings of the borehole exploration equipment and the future development direction, the eighth chapter summarizes the full text.Key words: Borescope inspection Aircraft engine Core structure Internal damage目 录摘 要IABSTRACTII1 绪 论11.1 研究背景11.2 研究意义11.3 研究目标、研究内容和拟解决的关键问题21.4 飞机发动机的发展21.5 孔探技术的发展32 飞机发动机的基本工作特征分析42.1 飞机发动机基本工作原理42.2 飞机发动机的结构特点53 孔探技术在飞机发动机压气机上的应用63.1 孔探诊断、检测低压压气机损伤的分析103.2 孔探诊断、检测高压压气机损伤的分析104 孔探技术在飞机发动机燃烧室上的应用185 孔探技术在飞机发动机涡轮上的应用225.1 孔探诊断、检测高压涡轮损伤的分析225.2 孔探诊断、检测低压涡轮损伤的分析296 孔探堵头的拆装及工具、设备的使用337 孔探设备的缺陷和未来发展的方向358 结 语36参考文献37谢辞38III1 绪论1.1 研究背景飞机的出现给人类带来了巨大的便捷性，出行远方变得简单。与其他运输方式相比，飞机的安全更为重要。在发生事故时，极低的事故拯救率会造成重大的生命和财产损失。此外，从中衍生的政治影响往往伴随着社会影响，因此看出航空安全各方面都异常重要。随着航空业的快速发展，各大航空公司每年会引进大量新的民用航空飞机，维护和保养标准和要求也逐渐提高，以确保飞机的安全，从而有效和准确地执行飞机发动机的维护和检查任务。由于航空运输的特殊性，航空安全是所有国家的最高优先事项。在航空安全方面，飞机的发动机安全至关重要。飞机发动机是在超高速度、负荷和温度等困难条件下也能连续工作的机器。在飞机飞行过程中发生的事故也可能对发动机内部部件造成结构性损害，如裂纹、凹陷和材料丢失等,这些发动机损伤对飞机发动机安全运行构成了严重威胁。由于孔探技术有对发动机内部结构的高清成像能力，能够非常准确地测量和显示各种类型的损坏和缺陷，孔探工作已经成为发动机检验中必不可少的一个部分。当下各航空企业的对发动机维修管理模式也逐步从定期维修转变为航线维修，并按照制造商的建议对在飞、在翼飞机的发动机健康管理进行即时定量评估。各种维护管理方法的改进大大提高了飞机发动机的安全性、可靠性和经济性。1.2 研究意义飞机发动机孔探技术在无损检测中是一项特别详细的目视检查工作，与无损检测另外的涡流检测、超声波检测和x射线检测相比，孔探技术直观、节能、易于操作，在飞机发动机内部结构损坏方面发挥着重要作用。孔探设备可以对发动机内部结构进行目视检查，以便直观地检测发动机内部的情况，无需拆卸发动机从而使发动机在检查过程中不会损坏。孔探仪使用光学手段通过照相机传输发动机内部的环境，然后对光学图像进行评估、检测和计算损坏数据，从而确保是否有损伤出现。其中发动机内部的深热区域如高压压气机、燃烧室和高压涡轮等，维修人员无法进入这些深热区域检测除非将发动机分解，而孔探技术突破了这一限制。由此可见，飞机发动机孔探技术目前已经成为飞机发动机重要的无损检测手段，孔探技术的发展紧紧联系着飞机发动机的安全。1.3 研究目标、研究内容和拟解决的关键问题1.3.1研究目标用在飞机的燃气涡轮发动机包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机和涡轮螺旋桨发动机。其中在有独特优势的涡轮风扇发动机已在在民用航空领域得到广泛的使用。本论文的研究内容是通过在大学学习的专业知识，和参考航空相关专业文献，各大飞机发动机手册资料，南航公司飞机发动机的孔探报告，主要讨论飞机发动机无损检测中-孔探技术在飞机发动机上的应用。本文主要以目前中国南方航空国内干线航空的经典飞行器B737的CFM56-7B和新型飞行器A321neo的PW1100型号发动机作为研究依据以及模型。并详细阐述孔探技术如何应用在飞机发动机核心结构压气机、涡轮、燃烧室当中，并熟悉各种孔探设备和各种机型的孔探堵头的使用方法。通过大四的实习，知道了解各大公司的飞机发动机的运行性能、工作特点和孔探技术的应用，可以帮助自身在发动机维修和检查过程中发现故障。介绍涡轮风扇基本工作原理及相关技术理论，对飞机发动机进行一个综述，然后通过查阅相关文献、查找民航发动机相关信息和综合自己的知识，分析孔探技术在飞机上的应用。1.3.2研究内容（1）分析飞机发动机的基本工作特征。（2）分析飞机发动机的结构特点和各个核心结构的结构特点。（3）孔探技术如何应用于飞机发动机核心结构。（4）分析孔探技术对飞机发动机故障的检测和诊断方法。（5）分析目前的孔探设备有哪些不足之处。1.3.3拟解决问题（1）孔探人员是如何使用设备检查发动机内部情况。（2）孔探人员是如何使用设备诊断发动机内部损伤。（3）如何对发动机核心结构的内部损伤进行归纳分类和解析。（4）如何安全、正确拆装孔探堵头。（5）对孔探工作中人为因素失误的改进措施。1.4 飞机发动机的发展民用航空发动机的发展，从活塞发动机到目前主导民用航空发动机的燃气涡轮发动机，分两个阶段进行:活塞发动机阶段和燃气涡轮发动机阶段。建造第一台活塞发动机后，活塞发动机进入了快速发展阶段。发动机性能在两次世界大战后迅速提高，活塞发动机达到顶峰。第二次世界大战结束后，由于涡轮反应器的诞生，活塞发动机逐渐退出主要航空器使用行列，目前主要用于低速轻型飞机和轻型飞机航空燃气涡轮发动机取代了活塞发动机，迎来了喷气时代。燃气涡轮发动机可分为涡轮喷气、涡轮风扇、涡轮螺旋桨和涡轮轴发动机，其核心结构都由压气机、燃烧室和涡轮等组成。涡轮螺旋桨发动机通常用作短距离运输飞机；涡旋轴发动机主要用于直升机；涡轮风扇发动机通常用于对速度要求较高的飞机。目前涡轮风扇发动机被航空业内广泛使用，涡轮发动机技术已经相当成熟，为各类飞机的发展作出了重要贡献。1.5孔探技术的发展孔探技术可以扩大眼睛在某些看不到的地方的视野，视野的方向又可以根据需要更改，可以准确观察物体内部表面的状态。此外，在目标检测过程中进行的目视检查是孔探测的一部分 这些物体不相互接触，不会造成破坏或损害，也不需要对目标物体进行解密或解密。因此，这也是工业非破坏性控制技术的一个重要手段。从1806年起在德国到目前为止，当人类发明医用内窥镜原型时，孔探仪(又称工业内窥镜)经历了三个主要的发展阶段。第一代孔探仪只能解决很简单的问题，人类当时对孔探仪的直接看法类似于望远镜的功能，经常用于直腔的某些近距离探测工作，不能用于复杂的应用。在很大程度上，观测结果取决于观测者的经验和耐心。第二代孔探仪(柔性光纤镜)通过光导技术，大大提高了图像质量。它在临床医学应用得到了广泛的传播。随后在航空、电力、化学和机械等许多领域以及光纤领域开发了各种应用 最大的缺点是纤维容易断裂，图像上便会出现黑点。第三代孔探仪(柔性电子镜)的研制， 它使内窥镜的使用范围空前扩大。它能够很好地照射光线，扩大视野，而不仅仅是检查密闭空间和管道的静态空间等。在飞机发动机这样的机器内部的损坏监测和故障诊断方面取得了重大突破。图1-1 孔探仪（左图为FX3.5，右图为IPLX GX）2 飞机发动机的基本工作特征分析2.1 飞机发动机基本工作原理涡轮风扇发动机是最常用的燃气涡轮发动机之一，也是我们可以了解飞机工作原理、运行情况所依据的飞机发动机。 如图2-1所示，涡轮风扇发动机由进气道、风扇、压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮和排气系统组成。进气道、压气机负责增加气体压力，增加燃烧室的燃料，增加气体热量、涡轮吸收热量分别转化给高压涡轮、低压涡轮，从而带动风扇、高低压压气机和各部分附件。其中三个核心机是高压压气机、燃烧室和高压涡轮，将核心机排出的气体中可用的部分能量转移到低压涡轮机驱动风扇，其余能量用于出口管道加速燃气排放。图2-1 发动机概念图2-2为本文介绍模型的PW1100型号发动机，是目前新型使用齿轮传动的涡轮风扇发动机，其特点是在低压涡轮与风扇之间加装了会减速的齿轮系。发动机工作时低压涡轮直接驱动低压压气机，使其在较高的转速下工作，压气机能够较好地发挥其能力。根据美国普惠公司的研究，采用齿轮传动后，可采用更高的涵道比，可进一步降低发动机的燃油消耗、污染排放和噪音水平，但减速齿轮系的传动效率和润滑冷却是关键。图2-2 PW1100(齿轮传动的涡轮风扇发动机)2.2 飞机发动机的结构特点飞机发动机中的各种涡轮风扇发动机结构相似，可分为单转子、双转子或三转子发动机，视其主要轴承和转子支撑结构而定。图2-3 的CFM56-7为双转子涡轮风扇发动机，有五个轴承支撑它的结构。发动机中附件驱动系统的作用是利用高压压气机转子能量带动发动机其它转子和飞机各样零部件运转，辅助发动机的启动。图2-3 CFM56-7发动机3 孔探技术在飞机发动机压气机上的应用3.1 孔探诊断、检测低压压气机损伤的分析低压压气机可分为风扇和增压器模块，由1号轴承支撑、2号轴承支撑模块、3号轴承支撑模块、风扇支架模块和进口机匣组成。模块沿轴向从前往后分别为整流锥、单级的风扇转子和3级轴向分布的增压器，另外，压缩机增压比率也是不同等级增压比率的结果。涡轮增压器装有安装在风扇背面的3层转子。涡轮增压器主轴有一个周向形燕尾榫槽，用于安装转子叶片。叶片的周向形燕尾安装在插槽中安装锁紧螺钉以保持刀片式服务器的位置，并防止刀片式服务器在插槽中旋转。图3-1 轴向与周向燕尾形榫槽轴向燕尾槽与周向燕尾槽相比，压气机前几级一般选取轴向燕尾槽，后几级叶片相对比较小，就会选取周向的燕尾槽。定子的叶片一样有4级，其目的是为了空气正确流向转子。图3-2 PW1100 LPC孔探口分别检查LPC123级低压压气机孔探开始前，会在风扇固定一张红胶布，然后孔探辅助人员转动风扇，风扇的转动会带动里面二级LPC转子，孔探人员便能看到叶片的状况，以红胶布为参考物转动一圈后即完成。图3-3 LPC第2级转子叶片检测在孔探工作进行的时候，要完整观察叶片的完整形态状况，若画面过于模糊通常要分段观察，分开上下两段或更多。要重点关注叶片的叶尖与叶根，这两个地方最容易出现损伤，而且损伤的标准最严格。图3-4 LPC第3、4级转子叶片检测利用S3孔探孔检测3级转子叶片的后缘、3级静子叶片、4级转子叶片的前缘和4级静子叶片。操作方式与观察二级转子叶片相同，转动风扇叶片时，低压压气机叶片会随之转动。图3-5 转子叶片损伤划分区域 图3-6 静子叶片损伤划分区域检查低压压气机各级静子叶片时，通常在检测部位先看VBV活门是否打开（正常情况飞机落地，发动机拆卸后VBV处于全部开放）然后在S0孔探口进入，观察静子叶片的情况。如果在上述低压压气机孔探转子和静子叶片检查中发现前几级转子叶片损坏或缺少材料，则应马上检查后面级的转子叶片和静子叶片。一旦发现损伤，立刻用孔探仪的测量软件来测量损伤，并查找发动机手册损伤标准看是否需要更换发动机。LPC转子损伤标准参考，如表3-1所示：表3-1 LPC转子损伤判断损伤类型损伤位置损伤判断标准是否允许备注材料丢失区域G、叶片前缘和后缘的尖角轴向长度不超过6.4mm径向长度不超过6.4mm允许出现损伤的叶片不超过20轴向长度大于6.4mm，小于12.5mm径向长度大于6.4mm，小于20mm允许最多继续工作50个起落或者75个小时裂纹或者裂口区域G轴向长度不超过6.5mm径向长度不超过6.5mm允许轴向长度大于6.5mm，小于12.5mm径向长度大于6.5mm，小于20mm允许最多继续工作50个起落或者75个小时磨损或者部分损伤叶片前缘和后缘的尖角轴向长度不超过12.5mm径向长度不超过20mm允许轴向长度大于12.5mm，小于15mm径向长度大于20mm，小于25mm允许最多继续工作100个起落或者150个小时出现损伤叶片数不超过15缺口、凹坑、划伤叶片表面的区域E长度不超过0.25mm损伤没有穿透金属允许没有数量限制长度大于0.25mm，小于1.5mm损伤没有穿透金属允许最多继续工作50个起落或者75个小时叶片的前缘和后缘轴向长度不超过1mm允许轴向长度大于1mm，小于1.5mm允许最多继续工作50个起落或者75个小时其他区域直径不超过4mm损伤没有穿透金属允许直径大于4mm，小于6mm没有穿透金属允许最多继续工作50个起落或者75个小时变形叶片的前缘和后缘且不在区域E轴向长度不超过5mm径向长度不超过15mm允许轴向长度大于5mm，小于7mm径向长度大于15mm，小于18mm允许最多继续工作50个起落或者75个小时沉淀或腐蚀不允许LPC静子损伤标准参考，如表3-2所示：表3-2 LPC静子损伤判断损伤类型损伤位置损伤判断标准是否允许备注材料丢失除了区域A和B轴向长度不超过6.5mm径向长度不超过18.5mm允许没有裂缝从受损区域开始裂缝不延伸进入区域A、B允许最多继续工作50个起落或者75个小时裂缝或者裂口区域A、B轴向长度不超过1mm径向长度不超过3.25mm允许长度超过限制允许最多继续工作10个起落或者15个小时如果工作人员认为有一块会脱落，则不允许继续工作缺口、凹坑、划伤区域A、B凹凸表面直径不超过2.5mm损伤没有穿透金属允许数量没有限制直径大于2.5mm，小于4mm损伤没有穿透金属允许最多继续工作10个起落或者15个小时区域C直径不超过5mm允许直径大于5mm，小于7.5mm允许最多继续工作50个起落或者75个小时静子的前缘、后缘轴向长度不超过2mm静子内防护罩脱落不允许变形静子的前缘、后缘轴向长度不超过12.5mm径向长度不超过18mm允许轴向不超过12.5mm，径向大于18mm，小于25.4mm允许最多继续工作50个起落或者75个小时3.2 孔探诊断、检测高压压气机损伤的分析图3-7 HPC转子高压压气机实际上就是空气压缩机，对从进气道进入的空气做功，使其压力增大，从而可在燃烧室里充分燃烧。高压压气机由高压压气机的转子、前静子和后静子构成。高压压气机的静子的作用是减小经过转子气流的速度，增加气流的压力。要注意的是后静子由两半壳体组成，两半壳体安装在一起时，位置必须正确，不然会使气流管道的间隙错误，从而导致发动机的性能降低。高压压气机中有九个孔探孔，大致都分布在发动机五点钟位置，其编号为S1至S9，其中S1位于前端。9个孔探口都有相应的孔探堵头，包括专门设计的s7、9，都有两层螺栓，其中心由弹簧连接，并且必须在在使用压力弹簧拧紧其他螺栓之前，必须拧紧内部螺栓。其设计目的是利用一个小直径的光学杆，获得内外观察孔，以减少空气泄漏。虽然提高了效率，但要确保拆卸和安装容易折断的弹簧杆。而PW1100高压压气机用带自锁的堵头，这种堵头拆装时必须要回拧四分之一确定没声音才能拧紧。图3-8 PW1100 HPC孔探口对于PW1100的孔探工作通常使用 6 毫米直径的插入管，选用 120DF 镜头或 120SF 镜头。探头（插入管）越短越易操作。相应的直视 120 度远焦镜头最方便既高效。没有广角远焦镜头时应将焦距优于视野作为镜头选择的因素。图3-8显示PW1100上各个孔探口的位置。在孔探前要准确拆除各个孔探口的孔探堵头。辅助孔探人员还必须手动拆除齿轮箱旋转盖板，用连接杆或者转接头插入齿轮箱，再通过转动卡拉旋转使轴高速转动，再带动高压压气机转子转动，孔探人员就能观察到高压压气机转子的情况。图3-9 PW1100 HPC孔探口位置在检查1级高压压气机转子叶片的前端时，工作人员可以直接从进气道伸进去观察。在检查过程中，高压压气机转子采用手动旋转方式旋转。在转动之前，会对接杆作一醒目标记，避免在孔探检查中漏检查少数叶片。随着科学和技术的发展，探测工作通常是在“双显示器”模式下进行的，辅助人员也可观察叶片状态，达到双重检验标准。孔探设备进行时要求转子叶片稳定、转速均匀和适中，只有在转速均匀后才开始计数。图3-10 CFM56-7B HPC转子叶片数目视检测发现损伤后是无法直接判定损伤是否超标，这个时候可以通过孔探仪的测量系统测量损伤，高压压气机要检查的区域有叶尖、叶根、叶片前缘、叶片后缘、叶片表面、叶片平台和叶片锁。根据南航孔探报告可得出高压压气机的常见损伤有凹陷（撞击）、划伤、毛刺、撕裂、缺口、裂纹、氧化、扭曲变形等等，其损伤主要来源于FOD、发动机喘振和发动机疲劳等。（a） HPC12级缺口（凹坑）（b） 缺口长度（凹坑深度）图3-11 HPC缺口测量（采用FX3.5）如果是外来物从后缘打伤了凸台，那其他级通常会或多或少有其他损伤，但是其余HPC叶片没有发现任何损伤。最关键的是相邻一片凸台没有任何损伤，凸台后缘的疑似缺陷不是由发动机运转中由外来物导致的。那就可能是叶片制造工艺的差异或者是装配过程中造成的。HPC转子损伤判断标准参考，如表3-3所示：表3-3 PW1100 HPC转子损伤判断损伤类型叶片等级前提条件损伤位置损伤判断标准是否允许备注裂纹14径向裂纹不超过7.6mm前缘或后缘长度不超过6.4mm允许任何数量都允许长度大于6.4mm，小于10.2mm允许允许最多继续工作10个起落或者25个小时径向裂纹超过7.6mm长度不超过2.5mm允许任何数量都允许弦向裂纹不超过7.6mmTip（叶尖）长度不超过5.1mm允许任何数量都允许长度大于5.1mm，小于7.6mm允许允许最多继续工作10个起落或者25个小时59径向末端裂纹不超过5.1mm前缘或后缘长度不超过3.8mm允许出现损伤叶片不超过25长度大于3.8mm，小于5.1mm允许损伤叶片数不超过20%允许最多继续工作10个起落或者25个小时叶尖长度不超过3.8mm允许出现损伤叶片不超过25长度大于3.8mm，小于5.1mm允许允许最多继续工作10个起落或者25个小时缺口、凹坑19叶根半径区域直径不超过0.51mm，没有尖锐边缘深度不超过0.08mm刮伤不与平台平行允许不包括第23级叶片后缘根部半径区域前缘和后缘深度大于0.8mm，小于2.0mm允许允许最多继续工作10个起落或者25个小时材料丢失19叶面损伤区域不超过25%，且不在叶根半径区域前缘和后缘深度不超过0.8mm深度大于0.8mm，小于2.0mm深度大于0.8mm，小于2.0mm深度大于0.8mm，小于2.0mm允许最多继续工作10个起落或者25个小时14前缘和后缘尖角损伤面积不超过7.6mm×7.6mm允许没有叶片数量限制损伤面积超过 7.6mm×7.6mm不允许59前缘和后缘尖角损伤面积不超过3.8mm×3.8mm允许出现损伤叶片不超过25损伤面积大于3.8mm×3.8mm，小于5.1mm×5.1mm允许出现损伤叶片超过25损伤面积大于3.8mm×3.8mm，小于5.1mm×5.1mm允许允许最多继续工作10个起落腐蚀14前缘和后缘尖角损伤面积不超过7.6mm×7.6mm允许没有叶片数量限制损伤面积超过 7.6mm×7.6mm不允许深度大于7.6mm，小于10.2mm允许允许最多继续工作10个起落或者25个小时59前缘和后缘的B区深度不超过1mm允许没有数量限制深度大于1mm，小于2mm允许最多继续工作10个起落或者25个小时前缘和后缘尖角损伤面积不超过3.8mm×3.8mm允许Discoloration（扭曲）14工作期间没有啮合的固定部件叶片端头不超过叶片弦长25%径向长度不超过7.6mm允许59工作期间没有啮合的固定部件叶片端头不超过叶片弦长50%径向长度不超过7.6mm允许图3-12 一次性检查HPC6检查压气机转子叶片时，镜头不可过于正对叶片，要稍微转向侧面，使整个画面是迎着叶片的，这样叶片在画面中停留的时间会更长，有利于孔探员有充足的时间做判断，不至于漏看或误判。另外镜头不可距离叶片过远，过远则无法获得较清晰的画面，不利于判断。孔探检查完高压压气机后，应将堵头和锁片等放回原来的位置，在孔探堵头安装前，螺纹应涂上相应类型的防咬剂，防止在高温高压的工作下堵头咬死，下次孔探无法拆下堵头，影响工作。齿轮箱盖板通常需要更换胶封圈并进行卸力处理，以避免安装后漏油。南航“双圈”检查制度，即绕发动机检查两圈，第一圈检查孔探堵头有无安装到位， 有无漏装，检查转动盖板封圈有无安装到位。第二圈检查风扇叶片有胶纸、风扇机匣前后有无工具、保险丝等异物，地面有无油污、 吸油纸等杂物。防潮砂有无归位。4 孔探技术在飞机发动机燃烧室上的应用图4-1 CFM56-7B双环腔燃烧室燃烧室安装于高压压气机和高压涡轮之间，其作用是混合点燃压气机加压过的空气与喷油嘴燃油，产生的气体对涡轮做功，剩余的能量作为推力喷出。燃烧室内有一个圆顶、内外整流 罩和内外衬套。内外衬套的内表面都有隔热涂层。内衬套用螺栓固定于高压涡轮的喷嘴，为了确保火花点火器和定位脊的正确安装。图4-2 PW1100燃烧室孔探位置分布（两个点火嘴安装口和一个燃烧室孔探口）在对发动机燃烧室做孔探检测时，需要检测的部位有：折流板、衬套、双孔板、主旋流喷嘴、燃油喷嘴、内外侧衬板。使用孔探针检测燃烧室内部的孔为S12至15，点火嘴的编号为S10和S11。在考虑燃烧室的内部情况时，首先只需拆除S13和S15探头，并检查其周围的可见区域，特别是由于燃烧而靠近点火开关的区域，这附近出现损伤的可能性高于其他地方。如果在此过程中发现损坏，则必须拆下点火塞和其它孔探口，以便对燃烧室进行全面检查。燃烧室孔探检查方法归纳总结：（1）单孔探口闭环连续孔探检查： 使用柔性孔探设备通过燃烧室孔探口 AP-DIFF1 插入探头向上推送穿绕检查：逆时针（由后向前看）由上至下 360 度穿绕，穿绕直到看见孔探软管入口。穿绕过程中检查燃烧室内、外衬板、顶板区域（包括燃油喷嘴）、 HPT喷嘴导向叶片。 （2）单孔探口闭环分段孔探检查： 使用柔性孔探设备通过燃烧室孔探口 AP-DIFF1 插入探头分别向上、向下推送穿绕检查，以 6 点钟位置为界点，穿绕过程中检查燃烧室内、外衬板、顶板区域（包括燃油喷嘴）、HPT 喷嘴导向叶片。 （3）利用两个点火电嘴口辅助检查。图4-3为燃烧室的一些常见损伤。（a）裂纹（b）烧穿（c）裂纹伴随材料丢失（d）烧蚀伴随裂纹图4-3 燃烧室损伤在相同的光度下，周边没有涂层丢失，裂纹看见来会比较明显，光线暗一点涂层丢失区域的裂纹不易被发现。我们孔探燃烧室有一个习惯，就是一般只拆一个堵头，然后穿绕360度进行检查，不能保证镜头能正对着每个区域，有时镜头会贴着外衬板检查，再加上光线不足，很容易漏掉涂层丢失区域的裂纹。但要注意的是只拆一个堵头检查时，需注意孔探口周围有没有裂纹，如果不注意看是会遗漏掉的。CC常见损伤标准参考，如表4-1所示：表4-1 CC损伤判断标准检查部位损伤类型判断标准是否允许备注圆顶组件烧穿孔每个孔面积不超过25mm×25mm允许圆顶每个组件烧穿孔不得超过3个每个圆顶组件材料丢失不超过3处每处面积不超过30mm×30mm允许最多继续使用25个起落折流板径向裂纹长度不超过13mm允许没有数量限制长度大于13mm，小于16,mm允许最多继续使用25个起落周向裂纹长度不超过19mm允许没有数量限制长度大于19mm，小于23mm允许最多继续使用25个起落衬套径向裂纹长度不超过13mm允许没有数量限制长度大于13mm，小于16,mm允许最多继续使用25个起落周向裂纹长度不超过19mm允许没有数量限制长度大于19mm，小于23mm允许最多继续使用25个起落双孔板径向裂纹裂纹不相交长度不超过50.8mm允许没有限制裂纹不相交长度大于50.8mm，小于63.5mm允许最多继续使用25个小时周向裂纹长度不超过76mm裂纹间距不小于152mm允许没有限制长度大于76mm，小于91mm裂纹间距不小于125mm允许最多继续使用25个小时材料丢失在裂纹相交处，面积不超过1.52mm×1.52mm允许在裂纹相交处，面积超过1.52mm×1.52mm允许最多继续使用25个小时外侧衬板轴向裂纹横穿一块板的裂纹允许没有数目限制不超过4条裂纹贯穿不超过3块板允许不超过3跳裂纹长度大于3块板允许孔探外侧衬板背面不超过5条裂纹贯穿超过1块板单条裂纹不能依次贯穿超过5块板允许最多继续使用100个起落背面裂纹裂纹贯穿最后3条冷却肋中的1条不允许冷却肋1有贯穿裂纹不允许不超过4条裂纹贯穿超过1块板允许裂纹贯穿不超过4块板与裂纹相交的烧穿孔或材料丢失面积不超过掺混孔的3倍与裂纹相交的周向裂纹长度不超过12.7mm允许允许1条裂纹贯穿超过3块板不超过5条裂纹穿过超过1块板没有裂纹连续穿过超过4块板允许最多继续使用100个起落内侧衬板轴向裂纹横穿一块板的裂纹允许没有数目限制不超过4条裂纹贯穿超过1块板允许裂纹贯穿不超过4块板与裂纹相交的烧穿孔或材料丢失面积不超过掺混孔的3倍与裂纹相交的周向裂纹长度不超过12.7mm允许允许1条裂纹贯穿超过3块板不超过5条裂纹穿过超过1块板没有裂纹连续穿过超过4块板允许最多继续使用100个起落内外侧衬板周向裂纹长度不超过2倍稀释带距离1个稀释带距离不超过2条相邻裂纹裂纹间距不小于3倍稀释带允许没有数量限制长度大于2倍稀释带，小于3倍稀释带裂纹间距不小于3倍稀释带允许最多继续使用25个起落烧穿孔相邻衬板上轴向对称孔不超过2个任何孔的最大尺寸不超过稀释孔的5倍烧穿孔面积不超过稀释孔15倍允许相邻衬板上轴向对称孔超过3个任何孔的最大尺寸超过稀释孔的6倍烧穿孔面积超过稀释孔24倍允许最多继续使用100个起落悬板丢失面积不超过稀释孔2倍无轴向对齐超过3个相邻板的损伤允许每块板不超过14处每块板多于14处，少于17处每处面积不超过稀释孔2倍相邻板上无轴向对齐超过3处的损伤允许最多继续使用25个起落变形不超过原来轮廓12.7mm允许比原来轮廓多12.7mm，少于17mm允许最多继续使用25个起落5 孔探技术在飞机发动机涡轮上的应用5.1 孔探诊断、检测高压涡轮损伤的分析高压涡轮的位置在燃烧后后面，它的作用就是将燃烧出来的气体的动能转化为推动高压压气机运动的机械能，驱动高压压气机转子叶片工作。图5-1 高压涡轮高压涡轮有21个喷口，每个喷口在相隔一片的叶片当中，其作用是将从燃烧室燃烧加压过的气体以最佳的角度喷在高压涡轮的叶片上，使发动机工作得到最佳的效果。因为涡轮进口压力大于出口压力，所以有些燃气经过叶尖会在径向间隙流失，并没有经过叶冠，就没有产生轮缘功，导致能量损失。因此为了提高涡轮效率，会在叶片冠上加工封严篦齿，以减少叶尖间隙面积，降低漏气带来的能量损失。图5-2 HPT进口导向叶片检测检查高压涡轮进口导向板时，要检查的点是进口导向板的前后缘、凹凸型表面、叶片的所有表面以及内外部平台等。在检查高压涡轮进口导向板时，应拆孔探堵头S13和S15，进口导向板应由S13和S15导向板检查。在检查的情况下 如果在此过程中发现任何损伤，则需要拆下S12和S1