1.3　航空发动机故障的分类

航空发动机故障按故障后果可分为危险故障、使用故障和非使用故障，危险故障是指可能导致机毁人亡的事故，如滑油系统、燃油系统不工作，发动机操作失灵等。按故障形式将故障分为潜在故障和功能故障，如图3-1-2所示。

图3-1-2　故障的分类

1.3.1　潜在故障

潜在故障是指产品合格出厂，工作运行中如不采取预防性维修或调整措施，在一定的工作条件下，就会发生的故障现象。潜在故障可分为先天故障和隐形故障。先天故障是指由于产品设计不合理、选材不当、工艺或人为因素造成的故障隐患。

隐形故障是指产品工作以后，已产生故障先征兆，未发展到故障临界点且有工作寿命的未被发现故障。故障临界点是指具有故障失效特性的开始节点，在这点之前不具备故障的失效特性，还可以使用一定时间，超过这个点则失效或故障。

1.3.2　功能故障

产品或零部件，不能满足原设计规定性能指标的现象，称为功能故障。功能故障可分为机械故障和性能故障。

1.机械故障

机械故障是指航空发动机的零件、部件或附件工作过程中发生破损，丧失了原设计的机械性能指标的现象，也称为基本故障，如裂纹、断裂、过热、变形、磨损和腐蚀，零件损伤，部件、组合件或附件松脱与失控等。

2.性能故障

性能故障是指产品的性能参数、系统协调或配合关系，工作时偏离了规定指标的现象。如T4、Tm、R、n、PT、PM、pH值发生改变，系统工作不协调，启动性和加速性不好，空中停车、振动大、喘振、悬挂和加力接不通，热膨胀间隙改变等。

3.性能故障实例

以某型涡轴发动机为例，其主要性能故障如下：

（1）金属屑故障。滑油系统中出现金属屑，预示着发动机内被润滑的某部位零件可能发生了异常磨损。常见的产生原因有齿轮、轴承和齿轮减振环磨损等。

（2）冒烟故障。冒烟故障包含排气管冒烟、通气管冒烟或发动机外部某处冒烟。发动机前轴承封严不良，后轴承封严不良或积炭堵塞，可引起排气管冒烟。发动机回油单向活门不密封，后轴承积炭堵塞可引起通气管冒烟。后轴承座与滑油导管结合部渗油，可导致相应机匣处出现冒烟现象。

（3）转子卡滞故障。转子卡滞故障一般出现在燃气发生器部件上。引起卡滞的原因有涡轮导向器变形、转子和静子间某些部位异常碰磨以及转子支承轴承损坏。停车操作时，慢车状态的稳定时间太短，也会导致卡滞。

（4）漏油故障。发动机漏油故障有滑油渗漏和燃油渗漏。外部渗漏故障一般发生在磁性密封圈、胶圈、垫片等密封件的密封结合面，管路的连接处。内部渗漏故障一般发生在封严篦齿部位和支点处。

（5）启动困难故障。发动机启动困难主要由燃油系统附件引起，如启动电磁活门、点火系统的点火器和电嘴故障引起。

（6）意外停车故障。发动机意外停车有空中停车和地面停车。空中停车故障主要是因燃气发生器鼓筒轴内积聚灰尘引起后轴承损坏、转子卡滞而停车。燃油系统附件启动放油活门、燃油调节器、燃油泵的某些故障也可能导致发动机停车，动力传动部件失效或超转保护系统故障可能使发动机超转保护停车。

（7）其他故障。除上述故障外，振动、超温、功率衰减等也是常见的故障现象。此外，各种附件也有可能发生不同形式的故障。

【课堂练习】

一、简答题

1.什么是故障？什么是失效？两者有什么不同？对故障和失效分别举出一个实例。

2.什么是航空发动机的系统故障？举例说明三种故障名称。

3.功能故障可以分为哪两类故障？

二、拓展训练题

1.画出故障的典型故障率曲线，并就其三种类型的故障做简单说明。

2.什么是机械故障？写出航空发动机不同部件上的5种典型机械故障。

3.什么是性能故障？写出航空发动机不同部件上的5种典型性能故障。

4.同型号的两台航空发动机，1号和2号发动机，同一维修机构的AB维修团队进行维修，A维修团队专门维修1号机，B维修团队专门维修2号机，仅从维修的角度考虑，这两台航空发动机，从第一次维修到最后报废期间，其主要被维修零件的故障率是否接近？接近是为什么？不接近又由哪些因素导致？

【素养提升】

仔细阅读以下教学案例，结合本任务所学习的专业知识和技能。从工匠精神、奉献精神、拼搏进取精神和家国情怀等方面，分析案例中所蕴含的积极元素。作为新时代的航空维修事业接班人，了解当前的时代背景和航空维修事业现状，结合案例中的优秀品质，希望自己成为一名怎样的航空维修人，应当具备哪些品质和精神才能行稳致远，实现目标？

择一事而终一生，不为繁华易匠心

航空发动机是飞机的心脏。一旦发动机关键零部件损坏，就会导致“战鹰”因“心脏病”无法升空。与航空发动机的制造不同，维修面对的零件已是成品，基体材料性能也已退化，常会因焊接变形和再次裂纹故障导致停修。

蓝天工匠孙某某在工作中敢闯敢试，将无数次“不可能”变成“可能”，先后开发应用10余项行业内领先的装备核心修理技术，破解上百个生产修理“瓶颈”、难题，维修过600多台航空发动机，填补了多项国内空白，累计节约装备修理经费近亿元。

2013年，一批某型军用飞机发动机机匣损坏，国内没有成功修复案例。行业专家给的答案是“这个问题连制造厂也束手无策”。眼见30架飞机即将“趴窝”，孙某某主动请缨，带领团队摸索出一套方案。机匣内部构造就像俄罗斯套娃，一层又一层，故障点多发生在腔内。经过近半年研究攻关，在上百次的反复试验下，团队通过开“窗口”利用镜面反射原理查找故障点，采用仰焊将漏气部位修复。整个过程精准把控工艺参数，而且将修复精度控制在0　.003 mm，也就是1/25根头发丝。突破了修理禁区，30多架飞机重返蓝天。这一道工序后来被命名为“镜面反光仰焊法”，直接解决了机匣死角故障的修复难题。

孙某某说：“从最开始不能修，再到现在我们把变形范围降到0.003 mm这个数字，这一路我们走了很多很多年。”通过改善工艺，用计算机程序来控制，用程序来走自动化焊接，极大地提高了焊接效率。

她说：“焊接是个良心活，毫厘之间精益求精，才能对得起良心。”失之毫厘则差之千里，毫厘之间攻坚克难，创新突破永不止步。每一项数据都要细致、严谨。“不能放过任何一处可能的隐患，也不能放过任何一个可疑之处，要细致了解有偏差的原因和影响。”这是一种强烈的使命感和责任感。

2014年，为提升技术能力，孙某某萌发了读研的想法。她把目标锁定在华中科技大学。但该校要求全脱产学习。当时，其母亲生病，无人照料，老师都建议她不要报考。她却做出决定：带着母亲去进修。白天在学校上课，放学回宿舍安顿母亲，周末再赶回家看望儿子。凭着这股刻苦的钻劲，不到1年修满2年的学分。

“择一事而终一生，不为繁华易匠心。”这是她的座右铭。孙某某团队为新机型进行试修试验，加班加点啃资料成为家常便饭。她说，现在的目标是瞄准新工艺和新技术，让更多“战鹰”重返蓝天。