CFM56-7B发动机HMU客户化修理方案浅析
飞机发动机的燃调是发动机燃油计划的重要执行元件。在737NG机型CFM56-7B发动机上,燃调选用的是Honeywell公司生产的液压机械组件(以下简称HMU),较之于上一代CFM56-3C发动机燃调,HMU的功能更强大,并且不再作为控制元件,其主要功能更趋向于执行上游的燃油分配和调控命令。
作为-7B发动机FADEC系统的关键执行部件,HMU的每一次大修都被寄以期望,而大修方案的合理性与经济性是航空公司基本预期目标。本文即对HMU的客户化大修方案进行探讨。
1、我航2010-2013 HMU非计划拆换
4年来,我航HMU非计划拆换数量呈下降趋势;
机队规模不断扩大,HMU的单机故障率逐年降低;
2013年737NG机队HMU运行性能表现佳,故障事件少;
1)2010-2011年机队大规模主动执行BPV改装。
2)机队平均机龄较低,HMU平均性能状况佳。
3)与OEM厂的合作融洽,技术层面交流、反馈渠道通畅。
2.HMU预防性维修策略
Honeywell通过SIL D201004000048对现有HMU的大修方案进行指导。其中对于件号P09及之前的HMU,给予30000小时的软时限建议。 由于目前我航机队HMU均已升级至P11及以上。制定一份针对现有较新构型的高寿HMU的性能恢复方案,理应给予及时重视。
该性能恢复方案,主要依据HMU CMM手册、世界机队运行数据、我航机队运行数据、我航故障件拆换分析数据、厂家建议以及成本运营等几个方面综合考量。方案内容包含重点改装项目清单、高寿重要元件主动更换项目清单、预防性维护项目清单等。
参考世界机队运行数据,结合我航机队自身运行经验、可靠性数据及成本考虑,将HMU大修软时限设置于25000 h。
Q:为何以25000h作为大修时限,而不以MTBUR的30000h设线?
考虑到软时限的操作原则,它与硬时限的不同之处在于其灵活机动,只要是出现便利的更换条件,时限之前或之后均可满足。同样,接近或超过30000才出现大修时机也是允许的;
同样具有机械部件磨损特征,每次大修后的HMU,其性能较之于新件,必然会有所弱化,因而对修后的HMU期望其修后使用目标寿命也达到30000 h,可能比较勉强,故选择25000 h作为第一次、第二次的通用大修标准。这种考量目前没有明确数据支持,P11/12的HMU在世界机队也没有达到第二次大修的数据,可作为摸索实验用,随着使用经验的增加,再行调整;
发动机有EGT margin和很多参数可监控其性能状况,但HMU不一样。即便MBTUR在30000h上下,每一台HMU仍有其特有性能特征。设定一定的送修提前量,也能为HMU留有一定的使用裕度。
参考安装于同一发动机平台的起动机软时限控制方案,HMU的大修软时限应尽可能结合HMU的“机会拆换”条件来实现:
结合发动机小修或大修(在NTE的前提下尽量执行),如所装HMU接近或已超25000小时,则在发动机送修时执行大修;
C检的飞机,如所装HMU接近或已超25000小时,尽量更换送大修;
因故障拆换送修的HMU,如其使用寿命已超25000小时,修理范围应升级至大修。
3.合理的大修方案,应在Honeywell SIL的基础上,根据世界机队事件经验及我航自身经验进行合理客户化,即:
“推荐大修工作包”+“客户化衍伸服务”
当前修理厂提供的大修工作包,其工作范围仍有待改进之处:最重要的一点:SIL规定更换的6个EHSV,修理厂仅提供修后件作为备件。而此类修理件来源无法跟踪,且BTB等信息等信息缺失。 某航在2012年9月的空停,很有可能便是由于使用了FMV EHSV的交换件导致;当然,修理方案的拟定必须在可靠性、安全性和成本、效益之间取得一定的平衡,全新EHSV每件均价接近3万美元。因此,有必要“评估HMU内部零件的重要性,有针对性地规定某几类/几个元件在大修时必须使用新件”。同时,可在与修理厂谈其他重大项目时捆绑商谈HMU大修固定价价格及方案,尽可能降低HMU大修固定价的单价成本。
HMU内部重点关注元件
在梳理了HMU分解后的14个主要元件的大修工作方案,并逐一对其进行重要性评估后,评估参考为世界机队运行事件及我航经验。根据评估结论,FMV EHSV、PCR调节器、BPV、FMV & Resolver需要在大修时完成客户化工作方案。 4个元件由于涉及可靠性/经济性需要执行改装。另外,对高寿HMU的线路总成,需要提升关注度。
客户化定制大修方案:
显性收益:
主动干预修理厂修理方案,确保部件修理质量,达到部件修后目标寿命。
打蛇打七寸,合理评估新件使用范围,亦可在一定程度上避免过度维修。
更多的在翼使用时间,预计可延长至第二次大修。
隐形成本节约:
降低因修后HMU失效导致事件造成的损失,包括航班延误取消、修理费用的经济账和事件影响可能带来的运营风险。