飞机机械故障诊断技术及其应用探讨

闫永明

北京飞机维修工程有限公司武汉分公司 湖北 武汉 430000

引言

随着航空技术的发展，飞机机械系统日趋复杂，人们对飞机安全性提出更高的要求。军用运输机具有及时输送大量作战人员，实施大规模空投特点，可有效保障作战人员与物资供应，成为部队战略开进的重要支柱，空中运输成为决定战争胜负的重要因素。目前我国军用民航飞机保障维修模式不能满足作战运输需求，多采用定时维修方式，浪费大量人力物力。随着科技的进步，大量有效的检修技术为飞机完好性提供技术支持。人工智能技术发展的智能故障诊断系统为故障诊断提供有力技术保障。研究飞机机械故障诊断技术，对促进航空事业发展具有重要意义。

1 飞机机械故障诊断技术的意义

飞机是精密的复杂机械设备，普通小型飞机零件有数万个。飞机精密性体现在其内在众多组成系统中，普通飞机必备系统包括冷气系统等。自动化程度高的设备机械化精密程度高[1]。精密复杂的机械设备出现故障诊断困难。任何机械设备都会在使用后出现各种系统任何微小故障都会引发灾难性后果，飞机机械故障要从数百万零件中找出原因，故障诊断技术的研究尤为重要。故障诊断是根据机器运行状态产生的信息判断发生故障的可能性，分析故障原因称为失效分析。机器的正常工作可以为人们创造财富，近年因机电设备发生故障造成的损失不可估量，其一是直接停产造成经济损失，其二是维修机器所需要的费用。巨大的经济损失使工程技术人员寻找解决问题的办法，故障诊断技术应运而生。

2 飞机机械故障诊断中的常见问题

（1）危险系数高。民航飞机飞行中易出现零部件故障，需要维修人员及时检查关键设备。排查故障的速度关系到检修效果，检修时间越长，乘客面临的风险也越大。再加上外界环境的影响，导致飞行危险大大加剧。

（2）诊断效率低。飞机发生机械故障后，常规诊断针对的是普通故障，持续时间短，但常规诊断遇到复杂故障时效果不明显。

（3）诊断不及时。飞机零件复杂，工作人员要根据飞行要求检查设备[2]。定时诊断方案可以充分排查隐患，但飞机飞行过程中会出现各种危险因素。定时检查费力费时，监测成本高。

3 飞机机械故障诊断技术

飞机故障的诊断对于飞机的安全性有重要意义，飞机的故障主要有两个方面。第一是老化故障，老化故障是指机械设备或控制系统长期使用发生的失效，这种失效是缓慢进行的，难于识别。第二是突发故障，这是飞机飞行时偶发的局部设备部件失效，这种失效容易识别。

飞机机械故障的诊断方法有多种。故障代码识别法、专家识别诊断法、神经线路侦测法、数学的模拟类型法等。

（1）视情诊断。飞机飞行时出现潜藏故障，监控系统会及时报警，维修人员应充分利用诊断设备，诊断警报位置是否存在故障。视情诊断主要在飞机飞行时进行，因此维修工作会受环境影响。维修效果不明显，在实际操作维修时，具有较高的危险性。

（2）常规诊断。常规诊断是常见的方式。在飞机起飞前详细检查易发生机械故障位置，及时采取应对措施。常规诊断操作简单。但是，常规检查不能深入内部，故对关键部位的诊断较差。

（3）定时诊断。定时诊断是传统的诊断方式。这种方式的关键是以预防为主的导向，如果滚轮诊断时限是7天，机场机务人员会根据实际情况实行有效的维修。定时诊断可对飞机的各单元结构运行状况实时监控，以此控制潜在故障。飞机发生机械故障有随机性，但两者没有线性关系，且定时诊断需耗费人力物力。为了保证飞机飞行的安全性，可通过延长诊断时间节省维护成本。

4 飞机机械故障诊断管理

传统机械故障诊断技术可由机务人员根据操作指南采取措施排出故障，出现复杂故障难以判断，需要求救于场外专家，联系专家会耽误解决故障最佳时机。目前我国研究通过人工智能等手段及时解决飞机机械故障。80年代我国首次出现飞机故障诊断专家系统，远程诊断专家系统快速发展，远程诊断专家系统是根据专家经验知识特点设计推理机制，可及时获取专家知识。

（1）健全推理机制。推理机制建立基于现有案例推理原理设立，在系统中检索相似案例，根据案例匹配度修改，适配与提出问题相近的案例，具备反向的测试机制。为保证飞机飞行安全，航空公司需要采取措施健全故障推理机制，降低危险性，为应用故障诊断技术做好准备。

（2）建设科学知识库。知识库是远程诊断专家系统重要部分，包括故障维修人员事件记录，专业理论等。专业技术人员收集数据后进行分析整理，通过在SQLsevice系统中编目分类建立数据库。建设完善的科学知识库，便于为工作人员提供理论参考依据。构建完善的科学知识库，总结以往故障数据，管理人员应定期收集整理原始信息，整理系统的框架，为飞机飞行的安全性奠定理论基础。

（3）应用远程诊断系统。飞机出现机械故障时，维修人员根据经验排查处理故障。遇到复杂的情况，容易耽误处理的最佳时机。目前我国正在通过因特网与人工智能等方法完善故障诊断技术。近来网络的发展给远程系统提供了实施的方法，系统中纳入了更多的故障处理专家，可缩短排查时间，提高故障诊断的实际操作效率。

5 结束语

总之，为了保证飞机飞行的安全性，要提高机械故障诊断技术的水平。飞机有复杂的机械和电气系统，专家诊断和故障代码在飞机的故障检测中被广泛应用。随着社会的进步，飞机的安全性要求不断提高，视情维修成为飞机维修的必然趋势，未来飞机机械故障维修中要在故障分析，智能融合诊断等方面深入研究。随着科技的发展，更多新技术会被应用于飞机的故障诊断技术中，为航空的安全提供支撑。