戰(zhàn)機大修學問多
■宋 茹
讓美軍始料未及的是，F(xiàn)-35戰(zhàn)機會因維修不力造成大面積“趴窩”——前不久，有媒體報道，因發(fā)動機磨損過快、維護時間長等問題，46架F-35戰(zhàn)機被迫停飛。有專家分析，此次暫停飛行任務(wù)將影響到美國空軍的全球部署計劃。
事實上，能否快速有效地對戰(zhàn)機進行大修維護，直接關(guān)系到空軍戰(zhàn)斗力生成。近年來，隨著各國空軍飛行演訓任務(wù)強度難度增加，對戰(zhàn)機維修保障提出更高要求。
那么，定期大修對戰(zhàn)機“健康”有何好處？不同類型戰(zhàn)機，需要多久時間才進行大修？戰(zhàn)機被送往大修廠后，又要經(jīng)過哪些方面的維修和保養(yǎng)呢？本期，請看空軍某航修廠高級工程師徐承強的專業(yè)解讀。
戰(zhàn)機三分“開”七分“養(yǎng)”
“戰(zhàn)機出了故障怎么辦？”
“當然是送到大修廠啦！”
俄羅斯戰(zhàn)機修理廠工人們正在檢修米格-31戰(zhàn)機。資料照片
這是人們對戰(zhàn)機大修的初步認識。事實上，大修并不是等戰(zhàn)機出了故障才去修理。通常來講，戰(zhàn)機到了一定“年齡”，就要進行大修，確保飛行安全。
俗話說，三分“開”七分“養(yǎng)”。就像汽車要定期更換機油、濾芯，養(yǎng)護得好，才能用得更久。戰(zhàn)機也是如此，如果維修保養(yǎng)跟不上，必然會頻頻出現(xiàn)故障。
一架戰(zhàn)機步入“老齡”，會出現(xiàn)各種問題。如果不定期體檢、及時治療，“小病”就會拖成“大病”。戰(zhàn)機“帶病飛行”安全隱患大，故障隨時可能發(fā)生，嚴重時甚至會造成飛行事故。
值得關(guān)注的是，自然界隱藏著很多“無形殺手”，直接威脅著戰(zhàn)機飛行安全。比如，水汽、煙塵、霧霾等極易腐蝕機身。研究表明，一架未加防護的戰(zhàn)機，如果暴露在高溫、高濕、高鹽霧的環(huán)境中，8天后機身會出現(xiàn)點狀腐蝕凹坑；2年后表面會出現(xiàn)分層剝離現(xiàn)象，裂紋風險陡增。
這時候，機身會變得極易斷裂。如果不加以處理，這些“傷痕”就可能成為飛行事故的“元兇”。
我們知道，汽車可以隨時停車，船舶可以就地拋錨，而戰(zhàn)機飛行中出現(xiàn)故障，后果不堪設(shè)想。因此，當一架戰(zhàn)機達到規(guī)定壽命時，就要被送到大修廠維修保養(yǎng)。
很多人會問：什么是規(guī)定壽命？一架戰(zhàn)機的規(guī)定壽命又是多少呢？
通常來講，現(xiàn)代戰(zhàn)機規(guī)定壽命的計算方法通常有兩種：日歷壽命和飛行壽命。
所謂日歷壽命，是指戰(zhàn)機從出廠之日算起，到了一定年限強制退役；飛行壽命是用戰(zhàn)機飛行時間計算，也就是通常所說的飛行小時，類似于汽車的行駛里程。
不同戰(zhàn)機，日歷壽命和飛行壽命也不盡相同，一架戰(zhàn)機的日歷壽命和飛行壽命與其設(shè)計思路、使用材料、制造工藝等諸多因素有著密切關(guān)系。
現(xiàn)代戰(zhàn)機的日歷壽命通常為30年，能夠飛行6000多個小時。一架戰(zhàn)機從出廠起算，如果使用時間達到30年或者飛行時間達到6000個小時，就可以宣布退役。
影響戰(zhàn)機壽命的因素有很多。隨著新技術(shù)和新工藝的投入使用，戰(zhàn)機飛行壽命不斷提升，如美軍F-22戰(zhàn)機飛行壽命可達8000個小時。對日歷壽命而言，戰(zhàn)機超期服役的情況也屢屢發(fā)生，如俄軍圖-95轟炸機，日歷壽命超過60年。
那么，戰(zhàn)機大修的依據(jù)是什么呢？
眾所周知，汽車做保養(yǎng)，既要計算出廠時間，又要計算行駛公里數(shù)，當有一項數(shù)據(jù)達標，就要送到汽車4S店保養(yǎng)。
戰(zhàn)機也是如此，需要定期進廠維修和保養(yǎng)。一架戰(zhàn)機服役期間會經(jīng)歷多次大修，以美軍F-16戰(zhàn)機為例，首次大修時間為飛行1000個小時，隨后依次為800個小時、700個小時，每當?shù)搅艘?guī)定飛行時間，戰(zhàn)機就需要進廠大修。
定期進行全身體檢
大修，相當于給戰(zhàn)機“看病”，既要把已知“病癥”治好，還要找出潛在“疾病”。大修廠常常被稱作“戰(zhàn)機醫(yī)院”，戰(zhàn)機飛行到一定時間后，要在大修廠進行一次全身體檢。
全身體檢是一個復(fù)雜過程。隨著航空技術(shù)快速發(fā)展，飛機制造更像是“多胞胎式”批量生產(chǎn)。戰(zhàn)機列裝部隊后，所處環(huán)境、執(zhí)行任務(wù)不同，各自發(fā)生的故障問題也不同。
這就需要對“癥”下藥。戰(zhàn)機大修需要耗費較長時間，越是性能先進的戰(zhàn)機，大修時間越長，需要的專業(yè)技術(shù)人員也越多。
現(xiàn)代戰(zhàn)機采用了大量的新技術(shù)和新工藝，涉及機電、結(jié)構(gòu)、液壓和航電等專業(yè)，機身結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜，由數(shù)萬顆鉚釘、桁條、大面積蒙皮以及難以計數(shù)的零部件組成。工藝要求高、專業(yè)技術(shù)性強，客觀上給大修帶來不少挑戰(zhàn)。
一般來講，戰(zhàn)機大修需要經(jīng)過以下三步：
第一步是故障檢測。戰(zhàn)機在送到“手術(shù)臺”前，修理人員會對照戰(zhàn)機以往的“病例”記錄，了解這架戰(zhàn)機的大修次數(shù)、規(guī)定壽命、發(fā)生過的故障和事故等情況，并查看戰(zhàn)機的“身體”狀況是否與“病例”相符。
初步檢查后，修理人員會按照操作要求，拆下發(fā)動機，對機體和內(nèi)部零部件進行分解、褪漆，整個過程堪比回爐重造。
第二步是針對性修理。經(jīng)過分解后，戰(zhàn)機的機體和內(nèi)部零部件將被送到結(jié)構(gòu)、航電、機械等相關(guān)“科室”，進行細致檢查。修理人員將對發(fā)現(xiàn)的“病灶”進行有針對性的“治療”。不同壽命的戰(zhàn)機，檢查項目、修理深度也不盡相同。
流程看似簡單，但在修理過程中，涉及電子、燃油、飛控等多個系統(tǒng)，修理人員往往需要完成幾百項零部件產(chǎn)品、1000余根導(dǎo)管、20000余根導(dǎo)線的檢查和修復(fù)。這一過程是戰(zhàn)機大修的核心階段。
第三步是總裝調(diào)試。經(jīng)過各個“科室”的“診斷治療”后，“健康”的部件將匯聚到一起，按工藝要求組裝復(fù)原。
隨后，操作人員還會對系統(tǒng)和設(shè)備進行調(diào)試，確保各個系統(tǒng)和零部件通聯(lián)順暢，并為它穿上一件嶄新的“外衣”。
此外，完成大修的戰(zhàn)機還將進行地面檢查、多輪試飛。如果各項性能指標都能達到規(guī)定要求，那么這架戰(zhàn)機便可以順利“出院”，交付部隊。
戰(zhàn)機延壽有講究
現(xiàn)代戰(zhàn)機性能越來越先進，造價也隨之“水漲船高”。數(shù)據(jù)顯示，現(xiàn)代戰(zhàn)機造價動輒千萬美元，五代機甚至高達數(shù)億美元。一架性能完好的戰(zhàn)機，在達到規(guī)定壽命后就宣布退役，無疑是一種浪費。
為了節(jié)約生產(chǎn)成本，戰(zhàn)機達到規(guī)定壽命后，往往會選擇超期服役。如美軍為F-15戰(zhàn)機延壽，是一種經(jīng)濟又實用的做法。
戰(zhàn)機延壽是一項系統(tǒng)性工程。一架戰(zhàn)機能否延壽，需要設(shè)計、制造等多個部門進行詳細測試和科學論證。必要時，還需要制訂“維修大綱”“保障細則”“實施計劃”等，一切準備就緒后才能進入實施階段。
當一架戰(zhàn)機進行延壽時，大修廠必然會特殊照顧。根據(jù)延壽戰(zhàn)機的實際情況，大修廠會增加檢查科目、擴大維修范圍、加大修理深度。
維修人員會對機身電纜、油箱和導(dǎo)管等容易老化的部件進行全面檢修和換新，必要時還要對機載設(shè)備進行升級。
其中，最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是對機體結(jié)構(gòu)的檢修和加固。機體結(jié)構(gòu)相當于戰(zhàn)機“骨骼”。戰(zhàn)機常處于高速度、高過載的飛行狀態(tài)，時間久了，機身容易產(chǎn)生金屬疲勞，進入“老齡”階段，“骨骼”會變得脆弱，產(chǎn)生各種裂紋，對飛行安全造成極大威脅。
如何對戰(zhàn)機“骨骼”進行檢修和加固呢？
以國外某型戰(zhàn)機大修延壽為例，修理人員會對整個機身結(jié)構(gòu)進行“傷勢檢查”。對于“高齡”戰(zhàn)機，檢測項目往往是新戰(zhàn)機的數(shù)倍，確保每處細小“骨裂”都能被排查出來。
僅靠修復(fù)裂紋還不夠，一些經(jīng)常受力的“關(guān)節(jié)”需要格外關(guān)注。維修人員要制作特殊的角盒，對這些承力點進行加固。這是一種類似打補丁的方式，對容易產(chǎn)生裂紋的位置進行預(yù)防式加厚，補丁的形狀也會根據(jù)加厚部位進行定制。
此外，維修人員會綜合評估承力點的結(jié)構(gòu)情況，進行一系列強度計算，明確加固的位置、角度和使用材料等，經(jīng)過鍛造、熱處理、3D打印等工藝制造后，一個完整可靠的補丁就能完美貼合在機體結(jié)構(gòu)上。
經(jīng)過一系列翻新和加固后，這些“高齡機”又可以煥發(fā)生機。近年來，戰(zhàn)機延壽受到各國軍隊關(guān)注，戰(zhàn)機健康狀態(tài)的監(jiān)測手段日益豐富。隨著新技術(shù)和新工藝的投入使用，戰(zhàn)機保養(yǎng)手段越來越先進，保養(yǎng)效果也將越來越可靠。
