• 这家川企打破国外垄断,为飞机“小心脏”做手术

    打磨“手术刀” 练就“归元功”



  • 正待维修的飞机零件。



    杨志菲正检查环形燃烧室状况。



    扫码上川观,看川航航发如何攻克国外垄断技术。

    点位
    四川川航航空发动机维修工程有限责任公司

    企业独门绝技
      “归元功”。四川川航航空发动机维修工程有限责任公司(简称:川航航发)具有APU(辅助动力装置)整机及附件全链条维修能力,从单件修复到全科手术,打破国外技术垄断,让受损APU“经脉重续、元气复生”。公司年维修能力达200台,产值破亿元。

    □四川日报全媒体记者 兰珍/文 李强/图
      近日,记者走进位于成都高新综合保税区双流园区的川航航发维修车间,仿佛进入一间“手术室”。这里是飞机APU的“全科医院”。仪器的低鸣声与金属碰撞的清脆声互相交织,工程师手持工具,对拆下的零部件进行精细打磨和修复。
      如果把飞机比作人体,那么发动机就是心脏,APU则是另一颗重要的小心脏。它为飞机提供电力和压缩空气,并启动主发动机,是地面运营与空中应急的关键保障。此前,这颗小心脏的维修技术长期被国外垄断。以国内市场占有率超90%的GTCP131-9系列APU为例,其核心部件自修率一度不足10%,故障件只能送往国外原厂维修,价格高、周期长,受制于人的情况时有出现。
      川航航发自2018年10月成立以来,从APU维修起步,以“先易后难、由小到大”的发展路径,自主打磨“手术刀”,在毫厘之间练就多项独门绝技。

    微米级“精修术”
    打破燃油喷嘴维修垄断
      川航航发的独门绝技,最早从修燃油喷嘴开启。这枚零件虽仅有硬币大小,却是飞机发动机的“咽喉”,一旦其雾化功能失效,发动机就会“呼吸困难”。
      燃油喷嘴故障多因喷口组件烧蚀,原厂维修手册只给了更换一种方法,其单件价格达15万元。更棘手的是,每台发动机工况不同,喷嘴烧蚀形态各异,无法形成自动化维修方案。
      “原厂手册没答案,我们就自己找。”川航航发总经理唐民锋表示,借鉴多种修理工艺和精密仪器加工技术,团队4个月试验上百次,创造性开发在显微镜下手工研磨的工艺。工程师们手持特制工具,在微米级尺度下精细打磨烧蚀部位,修复喷口形态、调节油路流量。
      “每一次研磨都要心细如发,偏差0.01毫米就可能使零件报废。”唐民锋说。最终这套手工精修方案通过了发动机长试考核,燃油喷嘴修理合格率提升至95%以上。
      对于航空维修企业而言,每修理一个零件都必须先取得民航局的认证。只有当人员、设备、材料、方法、环境等要素全部通过民航局审核并达标后,企业才能获得该零件的修理资格证书。实际修理完成后,还需依据原厂维修手册进行长时间的检测试验,确认可靠性达标后,方可贴上适航标签、装机运行。
      正是凭借这些精修技术,川航航发锻造出第一把打破原厂垄断的“手术刀”,成为国内首家实现LEAP系列发动机燃油喷嘴维修交付的企业。

    异形件“接骨术”
    攻克1毫米薄壁焊接难题
      如果说燃油喷嘴是微创手术,那么V2500A5发动机4号轴承回油管的修理,则是高难度的接骨手术。
      回油管是发动机轴承的关键部位,管壁厚度仅1毫米,且每段直径不一样,一旦损坏将直接导致轴承报废、发动机失效。然而,即使一个拇指大小的凹坑,送到国外维修也需 3万美元,且周期十分漫长。
      维修难在哪里?“管道切割易、焊接难。”唐民锋解释,挑战堪称在焊尖上“跳舞”:一方面,管壁薄,焊接时火候稍过就穿、稍欠则漏;另一方面,焊接中必须保持精准角度,稍有错位便可能导致管道不畅,影响回油效率。
      唐民锋带着团队反复试错、摸索,研发专用定位工装,确保焊接时管道角度丝毫不差;优化焊接参数与手法,实现薄管无缝对接、强度达标……经过大半年攻坚,2023年8月,第一根完成修复的回油管通过检验,川航航发成为国内首家完成V2500A5发动机4号轴承回油管修理交付的企业。同样的损伤,川航航发的维修费为2万元,不到国外的十分之一。
      从单件到体系,川航航发的绝技图谱不断拓展,已不只是维修零件的“专科门诊”。围绕GTCP131-9A型APU,公司建立涵盖整机及附件全产品链条的“全科手术室”,累计完成70余项技术攻关,年维修能力达200台,年产值近1.3亿元,成为名副其实的瞪羚企业。近3年川航航发科研投入约1900万元,用于核心部件深度修理、自主测试装备、“卡脖子”技术攻关等,远高于行业平均水平。
      对于未来,唐民锋表示:“我们要攻坚民航主流窄体机发动机整机维修,从国内维修走向全球服务。”

    高人
    攻关秘诀就是不断重新开始
    □四川日报全媒体记者 兰珍
      “这是我来公司后遇到最难的一项任务。”谈及APU环形燃烧室维修技术的攻坚历程,川航航发工程师杨志菲语气平静。2023年底,他入职仅数月便接到这一任务。彼时,国内能维修的企业少之又少,成熟的技术又被国外垄断。“没有零件图纸,没有标准参考,只能摸着石头过河。”杨志菲说。
      环形燃烧室是APU的“心室”,长期在近1000摄氏度的高温下工作,要精准维修到位,难度极大。
      攻坚刚开始,杨志菲就遇到一大难题。“环形燃烧室上下结构由一条环形焊缝连接,360度焊死。”要维修得先切开这条焊缝,但需维修的环形燃烧室通常已服役数千小时,早已变形。同时焊缝又细,机床很难精准对位,刀锋偏一点就可能损伤到上下机体。杨志菲和团队想了不少方法都无法解决,最后只能用“机械加工+手工打磨”的笨办法,一点点剥离焊缝。
      闯过了切割关,更棘手的挑战接踵而至——环形燃烧室内部的热障涂层需承受近1000摄氏度的高温,抵御冷热冲击,而使用过的涂层,其化学成分分析已失准,国外原厂又对涂层配方严格保密。“我们四处寻访专家,一遍遍化验,仅确定涂层成分就经历了数十次失败。”杨志菲说,好在,配方被破解了。
      配方有了,接下来就是验证效果。将试样加热到950摄氏度至1000摄氏度,持续5分钟后投入水中降温,再加热、降温,如此反复循环将近一千次。涂层厚度直接影响试样性能,需对比验证。团队又经历多次失败,最终才找到理想的厚度。
      一个细节让杨志菲印象深刻。环形燃烧室零件上有大量冷却小孔,直径仅有0.5毫米,并且孔道倾斜。孔边有裂纹需焊接修复,但不能改变孔道原来的形貌,精度要达到微米级。“我们自研专用打孔技术,可以在细微处实现精准控制,防止孔道
      变形。”他虽然说得轻松,但同样是历经无数日夜攻坚后才实现突破。
      前后一年多,杨志菲和团队终于啃下技术硬骨头,拿到民航局颁发的环形燃烧室维修许可证。环形燃烧室的维修周期控制在30天内,仅为原来的三分之一。“每一次失败都是一次积累,攻关的秘诀就是不断重新开始。”杨志菲说。

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