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              新一代噴氣機助推MRO技術發展新趨勢

              發布者:admin 更新時間:2016/2/25 16:20:57 閱讀:4135

              核心提示: 隨著新一代噴氣式客機的出現,MRO技術領域也隨之發生了翻天覆地的變化。


              http://upload.cannews.com.cn/2016/0115/1452849774441.jpg  http://upload.cannews.com.cn/2016/0115/1452849774827.jpg


              中國航空報訊:隨著新一代噴氣式客機的出現,MRO技術領域也隨之發生了翻天覆地的變化。奧緯咨詢公司副總裁克里斯·多安表示,自20世紀80年代飛機從模擬化向數字化過渡以來,航空產業正首次進入一個顛覆性技術階段。復合材料和超金屬合金的大量使用造就了新一代航空器,與前代相比它們將會以截然不同的方式進行維修。多安補充道:“隨著新材料的應用,這些飛機將生成大量的構件性能和健康監測數據。隨著大數據時代的到來,顛覆性維修技術和數據管理技術將得以更快地運用!


              根據奧緯咨詢公司的調查報告預測,到2024年,全球將累計交付20000架新的商用飛機,其中有9000架將取代目前正在運營的噴氣機。此外,到2020年,將有價值約832億美元的MRO售后服務項目受到新技術的影響。調查將此趨勢歸因于海量的數據,這些數據由飛機健康監測、預測維修系統以及包括增材制造技術在內的新一代維修技術等生成。多安提醒道:“MRO企業必將重新思考其開展業務的方式,否則將損失多達20%的市場價值。那些認為只要順其自然或者什么也不做的企業終將無法成長!


              蒙特利爾AJW技術公司商務拓展總監喬!じ炅直硎荆骸皬奈覀兊暮献骰锇槟抢锟梢钥吹,新的研發項目正在突飛猛進,這主要表現在發動機與復合材料機體的維修等方面!彼ㄗh,原始設備制造商(OEM)要收緊對新機體和發動機售后維護的控制,而第三方維修企業則需加大對其研發項目的預算。他指出:“如果第三方維修企業還想在售后市場分得一杯羹,則必須投入更多的研發項目。這將為創新思維、特別是航空電子電氣的下一代產品平臺提供重要幫助!


              紐約AAR飛機組件服務公司副總裁兼總經理斯科特·英戈爾德提道:“目前雖然有較好的維修技術,但其成本效益卻很低,希望額外的研發項目能夠降低成本,并讓操作更為簡單!绷硗,他表示關于表面及壓力斷裂類型的維修將持續處于大幅變動的狀態。


              據多安描述,MRO企業對研發項目的年度投入比重一般占據運營開銷的10%。多安表示:“MRO企業顯得非常傳統謹慎,至多也不過是偶爾的革新。事實上,只有大概13%的MRO企業表示他們能夠適應這種革新!


              聚焦航空發動機維修新技術

              然而,維修技術領域的革新卻實實在在進行著。去年9月,斯普利特航空系統公司為其復合動力系統組件引進了一款全新的非熱壓罐維修流程。對此,威奇托總部公司的首席科學家約翰·韋爾奇說道:“一般而言,用于非熱壓罐維修流程的維修技術及材料也適用于推進斯普利特家族制造的所有產品,但我們發現最迫切需要這項技術的是反推裝置的內壁!彼膱蟾嬷赋,歷經18個月的測試和數據證明之后,此項維修已獲得由FAA頒布的適航等效替代認證。韋爾奇表示,非熱壓罐維修流程的應用極大方便了那些缺少熱壓罐的客戶,因為熱壓罐其實是一種極高消耗的設備。


              韋爾奇提道,新的維修系統會先在斯普利特航空系統公司內部使用,或在得到MRO企業認可之后作為一個成套設備使用。這一設備與熱壓罐相比將有效地減少維修時耗,至少能將原來的14天減少2天。韋爾奇表示,降低時耗的部分原因在于維修流程并不需要將反推裝置的內壁結構完全拆卸下來,并且斯普利特航空系統公司也會對這一設備進行前置處理,例如切割、定位和連接不同材料層等。


              加拿大標航公司計劃于2016年初針對空間修復和發動機部件的腐蝕修復采用一種相對較新的冷噴涂方法。用于此項研發項目的經費占據其年度運營總經費的5%~10%。位于辛辛那提的組件維修分公司技術總監蒂姆·瑪希斯將這種冷噴涂技術稱之為“超高壓、低溫可換”噴涂法。冷噴涂技術實際上是一種固體涂裝工藝,主要通過使用高速氣體射流使粉末噴涂顆粒的速度達到超聲速。該技術比熱噴涂更能保留材料的屬性。他指出,冷噴涂技術在標航公司經歷了一個廣泛的評估過程。在測評中發現,當這項技術應用于像風扇機匣這類的鋁制結構體時,將會特別有效!颁、鋁部件往往是隨處可見的重度易腐蝕物體,采用冷噴涂能讓技術員針對更小和外形復雜的目標組件進行噴涂,而不是像熱噴涂一樣先大面積噴涂,再除去非目標區域上的多余介質!


              有趣的是,瑪希斯的報告顯示,目前還沒有一家發動機制造商針對冷噴涂技術制定具體的標準實施規程。對此,他表示標航公司將展開一項“檢測模型”,對可能被使用的所有適用材料作出分析!皺z測模型將使用現有的一些測試結果或之前核準過的熱噴涂材料的標準要求。我們還將就冷噴涂技術的應用與OEM取得合作,以適應他們自身的維修特性!


              此外,GE公司正在通過修復發動機旋轉件的密封面來研發一項冷金屬過渡技術。GE公司維修部總經理斯科特·凡崔斯說道:“這種材料添加技術十分獨特,低溫過程能讓我們修復各部件的磨損部位!钡蜏匾馕吨S修時引入更少的熱應力,這將提高維修收益,因為相比熱金屬過渡技術,它發生裂化的程度更低。GE計劃于2016年上半年將這項冷金屬過渡技術首次運用到維修中。


              那些在沙漠或海洋氣候環境下運營的航班,其發動機組件被腐蝕的風險很大。為解決這個問題,MTU維修公司最近引進了一項名為MTUPlus ERCoateco的納米涂層技術,此項技術在具有良好抗腐蝕性的同時還能隔絕顆粒物質。德國MTU維修公司維修工程部高級經理弗蘭克·賽德爾表示,ERCoateco的應用讓廢品率降低了30%,燃油消耗率也降低超過0.5%,在減少二氧化碳排放的同時增加發動機在翼時間。此外,為讓發動機組件能更好地適用于沙漠地區,MTU維修公司還專門為其研發了另一項等離子噴涂技術。在各種恒溫以及熱循環測試中,這項MTU涂層技術與目前的釔穩定氧化鋯(YSZ)涂層相比,展示了它更優良的耐久性和隔絕性,延長了有效壽命。賽德爾介紹說,MTU維修公司將每年1.6億歐元研發經費中的10%用于機械加工、表面處理、尺度修復和運行測試等方面。另外,公司還在研發數據管理方面的工具,以便將來能更好地評估和利用現階段的研發結果。下一步,MTU公司將致力于降低報廢率,進一步提高收益率。


              普惠在多維修復領域采用了全新的焊接技術,用以替代原有的鎢極惰性氣體保護焊(TIG)技術。新的焊接技術相比TIG能夠節約75%的時間并適用于多種非結構化組件。固態摩擦焊技術不會破壞組件的機械結構,這對于關鍵精密結構組件來說十分重要。


              應對未來挑戰

              除了以上提到的這些維修方案,未來的維修技術也正成為研究的熱點。斯普利特航空系統公司高級工程經理吉姆·愛珀森說道:“我們目前有4~5個項目主要關注如何終結發動機吊艙反復維修的問題。我們的研發項目也被應用到新一代噴氣機的主要機身復合材料結構中。我們正在探索,如果某項維修技術能應用于某一處組件,那么它是否也有可能應用于像機身或者機翼這樣的主要結構中!


              蒂姆·瑪希斯的報告顯示,他所在的標航公司已將重心移向復合部件的維修。他表示,公司目前所維修發動機部件中復合材料部件占到20%,但在未來10年內將達到50%!靶碌奶魬鹪谟,對于那些仍然未知的新型復合發動機部件,我們如何去做維修準備?這將意味著會觸及設備和技術問題,以及對復合材料部件的檢查、連接和更高要求的精細機械加工法!爆斚K怪赋,該公司目前正在開展陶瓷基復合材料的維修技術研究,由于它并沒有被應用于以往的發動機中,因此也不存在維修問題。陶瓷基復合材料預計將有可能應用于燃燒室、風扇機匣和一些高溫段部件中,如渦輪葉片、機匣、噴嘴、尾噴管等部件。


              革新維修技術的同時,隨之而來的是知識產權準入問題。賽德爾表示:“知識產權一直以來在維修研發領域都是決定性因素。事實上,在OEM以壓倒性的優勢占據售后市場之后,我們的處境與過去相比變得更具挑戰性。慶幸的是,在創新方案這一塊,我們仍有空間可供突破!倍喟脖硎,許多維修企業由于缺少知識產權準入,以至于連研發維修的基礎設施都沒有。研發新一代維修技術需要對技術進展以及大數據的全然掌握,這應該可以解釋越來越多的維修企業開始與OEM合作的新趨勢。


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