新材料新工艺正在改变起落架的大修方式

我让你依靠啊呃 2017-02-28

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在新型飞机起落架的设计制造和维修过程中，越来越多地开始应用复合材料、更耐用的金属材料以及替代性的抗腐蚀涂层工艺，使得起落架大修间隔时间在不断延长。因此，随着新型飞机机队数量的增加，起落架维修供应商需要尽早决策是否应斥资购置新维修设备，进而开展新型飞机的起落架维修业务。

在当今起落架的设计制造和维修过程中，越来越多地开始应用复合材料、更耐用的金属材料以及替代性的抗腐蚀涂层工艺。对于飞机起落架的维修服务商来说，这些可能会改变起落架售后服务市场的“游戏规则”。

复合材料在起落架中的大量应用

位于荷兰海尔蒙德市的福克起落架公司（Fokker Landing Gear）表示，复合材料在起落架中的大量应用将加快起落架修理向视情维修这一维修模式的转变，并且将逐渐减少起落架所需的重维修检查，这也是起落架维修的未来发展趋势。隶属于GKN宇航的福克起落架公司是一家起落架制造商和维修服务商，承担着庞巴迪Q400双涡轮螺旋桨飞机的起落架生产工作。在起落架维修方面，福克起落架公司可为波音737和福克公司的传统机型（福克50、福克70和福克100飞机）提供起落架维修服务。此外，福克起落架公司也为那些安装了福克公司生产的碳纤维和聚合树脂复合材料起落架部件的军机提供维修服务。

福克起落架公司表示，与传统金属材料制成的起落架相比，复合材料起落架更耐用、重量更轻、更耐腐蚀且生产成本更低。此外，复合材料起落架的生产周期更短，通常只需2~3个月，而很多传统金属材料起落架的交付时间却长达2年。

目前福克公司正在研究复合材料在起落架部件中的应用，但具体细节尚未披露。

起落架部件的新表面处理方式

厦门太古起落架维修服务有限公司则认为，在未来的起落架制造过程中仍离不开高强度的钢和钛合金的使用，这一趋势在未来一段时间内不会发生太大变化，但可能会发生改变的是这些钢部件的表面处理方式。该公司指出，为了使钢部件更耐用、更具抗腐蚀性，在维修业内普遍应用的表面处理方式有两种：一种是使用镉和磷酸盐试剂的化学镀，另一种是使用铬或镍试剂的电镀。在电镀中，镍试剂用于主要部件的抢修，铬试剂则用于对出现磨损和处于高温工况的零件的表面修复。

厦门太古起落架维修服务有限公司认为起落架维修业的发展趋势是采用钛粉的HVOF技术取代采用铬试剂的电镀。因为采用钛热喷涂后的起落架部件硬度更高、更耐磨、可持续使用时间更长，并且得益于其更高的表面密度，还能最终减少零件之间的摩擦力。该公司表示，OEM延长了应用HVOF技术的起落架的大修间隔时间（TBO），也表明了HVOF涂层的耐热性能和抗腐蚀性能更优异，所以维修需求有所减少。这一结论已经在军用飞机领域得到验证，因此HVOF技术在民用航空领域上应用也将会得出同样的结论。此外，该公司还指出，尽管HVOF技术不可能完全替代电镀，但在未来3~5年内，维修业对这一技术的需求还将持续上升。

厦门太古起落架维修服务有限公司指出，热喷涂技术已经获得OEM的批准，可应用于空客A320neo、空客A350、波音787、波音737MAX等新型飞机的整个着陆系统上，以及某些传统机型的着落系统部件上。因此，随着新型飞机机队数量的增加，起落架维修供应商需要尽早决策，是否应该投资300~500万美元购置HVOF设备，进而开展新型飞机的起落架维修业务。

捷克航空技术公司（Czech Airlines Technics）表示，欧盟的“化学品注册、评估、许可和限制”（REACH）法规强制要求欧盟国家的维修企业改进某些表面涂层技术，其中大部分均涉及使用镉和铬的一些方法。捷克航空技术公司的运营基地位于布拉格，可以为波音737系列飞机提供完整的起落架维修服务，以及为空客A320、巴航工业ERJ135/145和ATR42/72飞机提供部分起落架部件的维修服务。

捷克航空技术公司认为，HVOF技术和锌镍合金电镀是表面涂层技术的未来发展方向。HVOF技术是一种高级表面处理方法，已经在某些应用了高强度钛合金等先进材料的新一代飞机（如空客A350飞机）起落架上得到应用。毒性相对较低的锌镍合金电镀已经被批准作为铬电镀的替代技术手段，但由于锌镍合金涂层无法达到铬涂层那样优异的抗腐蚀性能，因此锌镍合金涂层是否能够真正替代铬涂层仍然值得讨论。此外，尽管目前尚无铬涂层的确切替代选项，但REACH法规附录第十四章节明确对三氧化铬试剂的使用做出了限制，维修企业需要提交使用申请并获批后才能使用该试剂。

福克公司也在探索新的涂层工艺，以期采用更环保的钴粉高速氧燃料热喷涂技术（HVOF），消除传统起落架制造过程中的铬和镉的使用。钴这种材料可在零件表面形成更坚硬、更耐磨的涂层，特别是在轴承和密封件的滑动面上。

有趣的是，由于知识产权和专利权等问题，维修企业并非轻易就可以获取这些在研新起落架维修技术。以应用于钛合金部件的阳极氧化工艺——电镀碘（tiodizing）为例，由于维修供应商的专业能力和专利权属的限制，维修企业通常只能选择将这项维修工作外包。基于以往经验，由于可以提供这项维修服务的供应商过少，承包商的维修周转时间（TAT）通常需要5个月之久。为了应对这一超长的TAT，维修企业需要制定详细周密的零备件方案。

汉莎技术公司表示，发生在起落架制造领域的技术变革比较缓慢，目前呈现两个发展趋势：一个是铬电镀技术已经逐渐被HVOF技术所取代；第二个是由于钛合金部件的抗腐蚀性更优异，因此越来越多的钛合金部件正在替代一些起落架钢部件。与此同时，汉莎技术认为，依照这样的发展趋势，在产的新型起落架系统的部件数量将会更少、形状将会更复杂。此外，汉莎技术公司指出目前大多数起落架的TBO通常为10年以上，在此期间只需对其完成有限的航线维护工作即可。但未来大多数新型起落架的TBO都不会有太大改变，只会略有所延长，如巴航工业的E170和E175飞机的起落架TBO已经达到了12年。

起落架维修企业的维修决策

当谈及起落架航材和维修保障上的这些新变化是否需要维修企业投资拓展新的保障技术时，汉莎技术公司表示这取决于多个因素。首先，在起落架大修过程中，HVOF涂层的维修需要新的技术手段；其次，针对钛合金部件需要完成的修理工作较少；再者，如果未来复合材料在起落架上的应用比例加大，将需要维修企业具备与目前传统钢铝起落架维修方法完全不同的新维修技术。

起落架制造商是否将在起落架的售后服务市场承担更多的工作，也会影响独立维修企业拓展新型起落架维修能力的决策。

厦门太古起落架维修服务有限公司表示，为了保障航空公司客户的高效运营，维修企业通常会选择市场保有量足够大、维修需求旺盛的机型斥资购买其周转件，对于宽体飞机尤其如此。周转件的购置是一笔巨额投资，如波音777-300 ER飞机的单套起落架组件的成本约为2000万美元，波音747-8飞机的单套起落架组件成本更是超过了3000万美元，因此这也成为了部件OEM进军售后服务市场的一大优势。此外，厦门太古起落架维修服务有限公司指出，另外一个影响独立维修企业决策的因素是新型飞机起落架的TBO延长至12年，这很可能导致一些小型的起落架维修供应商退出这一市场。

汉莎技术公司表示，航空公司需要与维修企业紧密合作，以尽量降低飞机拥有成本。目前，起落架备件或全套起落架系统的航材价格大幅提高，但与此同时，这些起落架的TBO也在不断增加，可帮助航空公司减少运营成本。这意味着航空公司不再需要自行储备起落架零备件，而可以选择由维修企业提供的起落架交换服务，这样更符合整体市场需求。

展望未来

据Cavok咨询公司表示，在未来3年内，起落架维修企业将迎来稳定的市场需求。2016年，全球机队的起落架维修数量为1800多套，在2017-2018年内还会以5%的增长率增加。此外，预计北美、西欧和亚太地区将在未来几年内引领起落架大修业务的增长。

但非洲和印度地区的起落架大修需求是个例外，根据2016-2018年起落架维修市场预测，这两个地区2017年的起落架维修数量增长率将达到25%和50%。尽管这两个地区的起落架的绝对维修数量较少，但这对于该地区的维修企业来说仍是一个挑战。随着起落架逐渐步入大修期，寻找一家方便且可靠的维修企业为其承担额外的起落架大修工作将是运营商面对的下一个挑战。尽管某些维修企业可承担来自世界各地的维修业务，但对于小型运营商来说寻找到合适的维修企业仍然非常困难。此外，将起落架送至距离很远的维修厂进行维修，也会带来修理周期过长和维修费用增加的问题。

预料之中的是，窄体飞机的起落架维修需求在未来3年内会小幅上升，但较宽体飞机的上升幅度要大一些。Cavok公司指出，空客A319/A320和波音737-700/800飞机将是窄体飞机起落架维修市场的主要需求来源，预计将保持稳定但相对较低的年增长率。对于宽体飞机来说，波音777飞机的起落架大修需求将在2016-2017年间大幅增长50％，这也成为了各起落架维修企业调整维修产能规划的一个关注点。

（蓝楠，编译自AW&ST Inside MRO，2016-11-29）