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战机大修学问多

来源:中国军网-解放军报 作者:宋 茹 责任编辑:王韵
2021-09-17 06:49:25

战机大修学问多

■宋 茹

让美军始料未及的是,F-35战机会因维修不力造成大面积“趴窝”——前不久,有媒体报道,因发动机磨损过快、维护时间长等问题,46架F-35战机被迫停飞。有专家分析,此次暂停飞行任务将影响到美国空军的全球部署计划。

事实上,能否快速有效地对战机进行大修维护,直接关系到空军战斗力生成。近年来,随着各国空军飞行演训任务强度难度增加,对战机维修保障提出更高要求。

那么,定期大修对战机“健康”有何好处?不同类型战机,需要多久时间才进行大修?战机被送往大修厂后,又要经过哪些方面的维修和保养呢?本期,请看空军某航修厂高级工程师徐承强的专业解读。

战机三分“开”七分“养”

“战机出了故障怎么办?”

“当然是送到大修厂啦!”

俄罗斯战机修理厂工人们正在检修米格-31战机。资料照片

这是人们对战机大修的初步认识。事实上,大修并不是等战机出了故障才去修理。通常来讲,战机到了一定“年龄”,就要进行大修,确保飞行安全。

俗话说,三分“开”七分“养”。就像汽车要定期更换机油、滤芯,养护得好,才能用得更久。战机也是如此,如果维修保养跟不上,必然会频频出现故障。

一架战机步入“老龄”,会出现各种问题。如果不定期体检、及时治疗,“小病”就会拖成“大病”。战机“带病飞行”安全隐患大,故障随时可能发生,严重时甚至会造成飞行事故。

值得关注的是,自然界隐藏着很多“无形杀手”,直接威胁着战机飞行安全。比如,水汽、烟尘、雾霾等极易腐蚀机身。研究表明,一架未加防护的战机,如果暴露在高温、高湿、高盐雾的环境中,8天后机身会出现点状腐蚀凹坑;2年后表面会出现分层剥离现象,裂纹风险陡增。

这时候,机身会变得极易断裂。如果不加以处理,这些“伤痕”就可能成为飞行事故的“元凶”。

我们知道,汽车可以随时停车,船舶可以就地抛锚,而战机飞行中出现故障,后果不堪设想。因此,当一架战机达到规定寿命时,就要被送到大修厂维修保养。

很多人会问:什么是规定寿命?一架战机的规定寿命又是多少呢?

通常来讲,现代战机规定寿命的计算方法通常有两种:日历寿命和飞行寿命。

所谓日历寿命,是指战机从出厂之日算起,到了一定年限强制退役;飞行寿命是用战机飞行时间计算,也就是通常所说的飞行小时,类似于汽车的行驶里程。

不同战机,日历寿命和飞行寿命也不尽相同,一架战机的日历寿命和飞行寿命与其设计思路、使用材料、制造工艺等诸多因素有着密切关系。

现代战机的日历寿命通常为30年,能够飞行6000多个小时。一架战机从出厂起算,如果使用时间达到30年或者飞行时间达到6000个小时,就可以宣布退役。

影响战机寿命的因素有很多。随着新技术和新工艺的投入使用,战机飞行寿命不断提升,如美军F-22战机飞行寿命可达8000个小时。对日历寿命而言,战机超期服役的情况也屡屡发生,如俄军图-95轰炸机,日历寿命超过60年。

那么,战机大修的依据是什么呢?

众所周知,汽车做保养,既要计算出厂时间,又要计算行驶公里数,当有一项数据达标,就要送到汽车4S店保养。

战机也是如此,需要定期进厂维修和保养。一架战机服役期间会经历多次大修,以美军F-16战机为例,首次大修时间为飞行1000个小时,随后依次为800个小时、700个小时,每当到了规定飞行时间,战机就需要进厂大修。

定期进行全身体检

大修,相当于给战机“看病”,既要把已知“病症”治好,还要找出潜在“疾病”。大修厂常常被称作“战机医院”,战机飞行到一定时间后,要在大修厂进行一次全身体检。

全身体检是一个复杂过程。随着航空技术快速发展,飞机制造更像是“多胞胎式”批量生产。战机列装部队后,所处环境、执行任务不同,各自发生的故障问题也不同。

这就需要对“症”下药。战机大修需要耗费较长时间,越是性能先进的战机,大修时间越长,需要的专业技术人员也越多。

现代战机采用了大量的新技术和新工艺,涉及机电、结构、液压和航电等专业,机身结构异常复杂,由数万颗铆钉、桁条、大面积蒙皮以及难以计数的零部件组成。工艺要求高、专业技术性强,客观上给大修带来不少挑战。

一般来讲,战机大修需要经过以下三步:

第一步是故障检测。战机在送到“手术台”前,修理人员会对照战机以往的“病例”记录,了解这架战机的大修次数、规定寿命、发生过的故障和事故等情况,并查看战机的“身体”状况是否与“病例”相符。

初步检查后,修理人员会按照操作要求,拆下发动机,对机体和内部零部件进行分解、褪漆,整个过程堪比回炉重造。

第二步是针对性修理。经过分解后,战机的机体和内部零部件将被送到结构、航电、机械等相关“科室”,进行细致检查。修理人员将对发现的“病灶”进行有针对性的“治疗”。不同寿命的战机,检查项目、修理深度也不尽相同。

流程看似简单,但在修理过程中,涉及电子、燃油、飞控等多个系统,修理人员往往需要完成几百项零部件产品、1000余根导管、20000余根导线的检查和修复。这一过程是战机大修的核心阶段。

第三步是总装调试。经过各个“科室”的“诊断治疗”后,“健康”的部件将汇聚到一起,按工艺要求组装复原。

随后,操作人员还会对系统和设备进行调试,确保各个系统和零部件通联顺畅,并为它穿上一件崭新的“外衣”。

此外,完成大修的战机还将进行地面检查、多轮试飞。如果各项性能指标都能达到规定要求,那么这架战机便可以顺利“出院”,交付部队。

战机延寿有讲究

现代战机性能越来越先进,造价也随之“水涨船高”。数据显示,现代战机造价动辄千万美元,五代机甚至高达数亿美元。一架性能完好的战机,在达到规定寿命后就宣布退役,无疑是一种浪费。

为了节约生产成本,战机达到规定寿命后,往往会选择超期服役。如美军为F-15战机延寿,是一种经济又实用的做法。

战机延寿是一项系统性工程。一架战机能否延寿,需要设计、制造等多个部门进行详细测试和科学论证。必要时,还需要制订“维修大纲”“保障细则”“实施计划”等,一切准备就绪后才能进入实施阶段。

当一架战机进行延寿时,大修厂必然会特殊照顾。根据延寿战机的实际情况,大修厂会增加检查科目、扩大维修范围、加大修理深度。

维修人员会对机身电缆、油箱和导管等容易老化的部件进行全面检修和换新,必要时还要对机载设备进行升级。

其中,最关键的环节就是对机体结构的检修和加固。机体结构相当于战机“骨骼”。战机常处于高速度、高过载的飞行状态,时间久了,机身容易产生金属疲劳,进入“老龄”阶段,“骨骼”会变得脆弱,产生各种裂纹,对飞行安全造成极大威胁。

如何对战机“骨骼”进行检修和加固呢?

以国外某型战机大修延寿为例,修理人员会对整个机身结构进行“伤势检查”。对于“高龄”战机,检测项目往往是新战机的数倍,确保每处细小“骨裂”都能被排查出来。

仅靠修复裂纹还不够,一些经常受力的“关节”需要格外关注。维修人员要制作特殊的角盒,对这些承力点进行加固。这是一种类似打补丁的方式,对容易产生裂纹的位置进行预防式加厚,补丁的形状也会根据加厚部位进行定制。

此外,维修人员会综合评估承力点的结构情况,进行一系列强度计算,明确加固的位置、角度和使用材料等,经过锻造、热处理、3D打印等工艺制造后,一个完整可靠的补丁就能完美贴合在机体结构上。

经过一系列翻新和加固后,这些“高龄机”又可以焕发生机。近年来,战机延寿受到各国军队关注,战机健康状态的监测手段日益丰富。随着新技术和新工艺的投入使用,战机保养手段越来越先进,保养效果也将越来越可靠。