摘要：科学技术不断的发展进步，航空飞机逐渐成为人民出行的主要交通方式之一，对航空飞机的安全性要求逐渐提升。本文通过对航空发动机机械磨损故障诊断中存在的问题进行简要分析，进而深入研究航空发动机机械磨损故障诊断的相关技术，在此基础之上，进一步完善国家关于航空发动机机械磨损故障的风险评估机制，从根本上提高国家航空飞机的飞行质量以及航空企业的飞行服务能力。
关键词：机械磨损；滑油光谱分析；风险评估
引言：因为航空飞机适用范围逐渐扩大，航空发动机系统的复杂程度也逐渐加深，虽然飞行水平得到了提升，但是飞行事故的概率也相对提高，因此保证航空发动机的稳定和可靠能够从根本上避免航空飞行过程中发生事故。航空发动机的内部机械磨损故障时造成发动机故障和失控的主要原因，因此加强对航空发电机机械磨损的研究，完善相应的故障诊断方法和风险评估方法，才能够为航空维修人员提供理论依据。
一、航空发动机机械磨损故障诊断存在的问题
现阶段国家主要使用的航空发电机机械磨损故障诊断的主要方法为滑油分析法，虽然能够对发动机内部部件的磨损情况进行判断，但是仍存在一定的不足。其中仪器检测结构的判断存在较大的主观判断问题，对于维修人员的技术和专业知识提出了较大的要求，经常会造成误判或漏判。此外，针对发动机存在多种故障的情况没有良好的解决办法，并且缺少相应的风险分析，应对突发情况的能力较差[1]。
二、航空发动机机械磨损故障诊断的技术
（一）铁谱分析数据处理
虽然国家现阶段的故障诊断方法能够对发动机中的机械磨损进行诊断和维修，但是这些诊断方法大多数只能在单一的故障模式下进行机械磨损识别，因此要在原有的机械故障诊断方法下，对其进行研究分析，提高其诊断能力。铁谱分析数据处理是在对铁谱仪的检测样本数据进行全面的分析，继而得到发动机机械磨损具体的故障模式，利用铁谱分析中的磨屑技技术对发动机磨损的部位磨损程度等方面进行判断，进而为维修人员提供主要的依据。对磨屑形态中的参数进行具体的计算引入相应的数学函数公式，得到具体参数数据后，考虑到铁谱分析中的参数数据和机械磨损故障的模式之间一种非线性的函数关系，因此利用BP神经网络对数据进行识别，能够让不同的输出矩阵对应不同的故障[1]。比如，某航空公司维修部门通过对铁谱仪对发动机检测结果的分析处理后可以当得知，在经过BP神经网络训练后，输出为（00001）时，发动机内部存在大量的氧化物磨屑，在有针对性的进行处理后，再次对发动机进行监控，输出结果为（10000），此时判断发动机内部存在润滑不良的情况，因此该维修人员进一步更换润滑油。在此基础之上，在BP神经网络中引入灰色关联度，进一步验证维修效果，根据铁铺数据灰色关联度的分析结果情况具体判断维修工作的效果。
（二）滑油光谱分析数据处理
在传统的滑油分析法的基础上，引入光谱分析数据法，对数据进行全面的处理，进而实现磨损故障的识别。和铁谱分析法相似，滑油光谱分析法中设计的元素、部位之间存在一定的非线性函数关系，因此同样采用了BP网络神经工具对数据进行判别处理。对发动机内部构建磨损情况，进行定性判断，其中包括主轴承、附件机匣以及通风器外壳等部位的磨损情况。这些部位的磨损会让光谱分析的数据发生变化，进而根据数据的变化实现对磨损故障部位的识别。建立BP神经网络结构并且同样加入灰色关联度，实现对故障的判断和维修效果的确定，保证发动机在维修后的稳定和安全性。此外，对于两种分析数据的处理过程的最后可以加入相应的GUI界面，让诊断的数据更加的直观清晰，方便维修人员检查和参考。
三、航空发动机机械磨损故障的风险评估
（一）风险评估使用的工具介绍
上文中对航空发动机的机械磨损情况进行了全面的识别，但是想要进一步保障航空发动机的性能稳定、飞行安全，就要在维修处理之外，加入风险评估机制，对发动机可能出现的磨损故障进行预判，本文选择了常见的定性风险评估方法：失效模式影响分析，即为FMEA，为发动机机械磨损故障进行风险评估[2]。因为这种分析方法相对简单容易实施，并能够对故障的影响进行全面的分析。失效模式及影响分析主要是对发动机的每个组成部分可额能存在的故障进行分析，并且进一步确定故障对该部分和整体发动机的影响情况，作为一种定性的分析方法，被应用在系统故障发生之前，是一种较为重要的发动机缺陷预防技术，也是预防为主的维修手段之一。
（二）风险评估使用的具体方法
以滑油光谱数据分析为例，在实际应用中影响发动机出现机械磨损故障的原因有很多，其中发动机内部部件和维护人员等都是主要的影响原因。因此在进行预判的过程中首先要明确FMEA的具体系统和小组内部的成员。值得注意的是小组中必须含有所有一线维修成员以及机长等人，确保FMEA系统整体的运行没有错误，全方面的对发动机进行维修。然后才能够进一步对发动机进行失效分析，并且确定发动机磨损情况的风险序数，在分析过程中，要全面结合发动机以往出现故障的问题和数据，找到故障发生的具体规律，对故障和失效模式之间对应关系进行研究。比如润滑问题、滑油系统过热、滑油污染泄露等都会让部件发生磨损的情况，将故障隐患和潜在的失效模式进行对应后，进一步选定风险序数，序数的选定要根据发动机磨损故障对发动机和飞机的影响严重程度进行判断。除此之外，还要依照频度和探测度进行选定，结合这三种风险序数，对发动机进行综合性的风险预估。但是风险评估还要进一步落实到实际，比如某航空公司针对风险评估中危险系数较大的故障进行预防，并且根据风险序数制定了严格的事前预防制度，一旦发现异常情况，第一时间进行检测。
总结：综上所述，基于航空发动机机械磨损的原理而提出的滑油光谱分析和铁谱分析能够全面解决航空发动机在多故障情况下的机械磨损故障诊断，并且提供了事前预测和维修的方法，建立基于FMEA的航空发动机机械磨损故障的风险评估体系，对发动机可能出现磨损故障的位置以及带来风险的程度进行事前预判，为航空发动机的稳定运行提供强有力的保障。
参考文献：
[1]郭峰,彭兴隆,费逸伟,姚婷,胡珊珊.航空发动机滑油系统及其磨损检测技术的应用[J].广东化工,2015,42(04):51-52.
[2]王威,杨玉龙,陈朝刚.某型航空发动机轴承保持架异常磨损原因分析[J].