高原机场的飞机维修特色改1

高原机场飞机维修特色

摘要：以波音B737，B767系统典型故障为实例，在分析高原气候特点和空气污染对飞机基材，器件及系统主要不利影响的基础上，研讨在云南高原机场上，飞机维修的地方特色。

关键词：相对湿度；散热器；设备冷却；烟雾探测器；发动机。

一、机场地理气候特点和空气污染对飞机基材，器件及系统的影

响：

云南高原机场的特点:云南高原山峦叠嶂，海拔高，气候是热带和温带气候混杂，空气较平原地区稀薄，相对湿度较海洋气候地区域大，气压较低，太阳辐射大，随飞机环境的改变（如增压），部份尘埃，水份和空气污染物（如二氧化硫，氮氧化物，亚硫酸酐等）更容易析出和沉积，对飞机基材，器件及系统产生不利影响：

a)高原环境（杂物）对润滑脂的主要有害影响：

现代飞机运动关节处注油嘴的数量巨大，如果注入的润滑脂不足，尘埃，水份及空气污染物会较容易进入，使润滑脂变质或污染，甚至成为“研磨剂”，加剧运动关节处的磨擦，造成系统失效。例如：B5001号飞机，98/2，由于起落架旋转轴承因缺乏润滑，空中收起落架有卡阻现象，而使收好并锁好起落架舱门的时间，不规则地超出限期，因自检时间不足，PSEU设置并存贮的故障信息也是不规则的，但大部份故障代码是属1号通道，EICAS有维护信息“LDG GEAR MON”和警告信息“GEAR DISGREE”或“GEAR DOORS”。润滑起落架收放旋

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转轴承后，故障排除。建议可靠性部门，经评估后加入2A定检项目，效果显著，运营至今末再次发生。

b)高原环境（气压）对液压油的主要不利影响：

云南高原机场，空气稀薄，气压较低，液压空穴和冲击现象较平原地区严重。例如，B737飞机刚引进时，由于飞机定检停放时间过长，液压油箱增压气体的压力值较容易降低，当液压系统工作时，温度会迅速升高，原先溶解在液体中的空气就会大量分离出来，导致液压油出现大量蒸汽泡，严重破坏了液压油的连续性，造成流量和压力脉动，汽泡随液流进入高压区又急剧破灭，会引起局部液压冲击，不仅会产生噪声和振动，还会引起气蚀，使液压元件工作性能变坏，寿命大大缩短。后来采取强制措施据：对液压油箱释压后或飞机定检完成后，强制用冷气瓶给液压油箱人工充压，才能操纵液压系统。

c)高原污染对滑油的主要危害：

云南高原的空气干燥风沙气候，在给飞机滑油箱加油时，尘埃和空气污染物较容易浸入油箱，造成油滤堵塞。例如B2983，反映滑油压力偏低（慢车），多次排故未解决，后用内窥镜检查，发现滑油箱滤网被污染物堵塞。后来要求在发动机送修时增加对滑油箱等部件的清洁。

d)高原污染对燃油的主要危害：

微生物，水分及杂质较易浸入油箱，造成胶状生成物，污染燃油指示补偿器，易造成油量指示摆动。加强放沉淀，及定期对

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油箱进行微生物杀除。

e)高原相对湿度大对机体结构的金属腐蚀：

化学/电化腐蚀较严重，主要为间隙处的“丝状腐蚀”，加重会

在紧固件周围发展成“晶间腐蚀”。例如：B2958在做1D检期

间，曾发现货舱、运动舵面、天线电缆接头等多处腐蚀。措施

是加强防潮及腐蚀检查。

二、高原机场地理气候特点和空气污染对飞机裸露器件的主要影响：

a)高原风尘对裸露气动传感器的主要影响：

现代飞机各系中，裸露的气动传感器数目很多，以B767为例

数量，如TAT（全温探头），皮托管，P20（发动机入口压力），P INT（内/外排气压力），T20（发动机入口温度）和P0（大气压

力）等。高原风干物躁，风尘较易漂落到以上传感器内，由于

尘埃具有毛细管凝聚作用，会吸纳水分，露点温度降低，传感

器内更易凝露结冰或结垢，造成信号波动失准，严重航班安全

正点。例如：B2568左发周期性的EPR值丢失（EPR=P INT/P20），自动油门A/T人工转为N3模式，FAFC内存故障代码为“350 24 P20 LINE FAIL”，就是由于P20/T20凝露结冰/结垢和加温电路

接触电阻大，加温功率不足引起的。清洁P20/T20探头和与加

温电路的相关插头，减少尘埃和接触电阻，故障排除。又如，

B767引气系统曾多次因PI2积水，空中因气温低，造成PI2内膜

盒积冰，造成传感器失效，导致引气断开。

b)高原对裸露天线的腐蚀：

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高原相对湿度大，尘埃和潮气较易进入天线底座产生“缝隙腐蚀”，“化学腐蚀”，“电化腐蚀”，使天线的发射及接收信号品质降低，影响通讯质量。经验是在更换天线时，做好天线与机体接合处的密封。

c)高原酸雨对密封件的主要危害：

酸雨中的有机物（如二氧化硫，氮氧化物，亚硫酸酐等）和尘埃较易附在作动筒表面，当作动筒运动时，会造成封圈密封性能降低，油液泄露，更换封圈工作量巨大。例如B767在基地短停时，用红油清洁起落架减振支柱镜面后，效果显著。

d)高原对非增压区插头的影响：

高原相对湿度大，尘埃和潮气较易进入，形成结垢，产生接触电阻过大。（大家知道：接触电阻Rj=Rm+Rs不稳定，易产生重复间断性故障，故障很难彻底排除。其中Rm为膜电阻，它是受外界环境因素，如温度、湿度、空气中的灰粉和尘埃、纺织纤维物体的固体徽粒以及氧气腐蚀等的影响而形成一层导电性很差的薄膜电阻，Rs为收缩电阻，它与可能由于加工、划伤原因使接触表面凸凹不平，实际接触面积减小，电流流过时电流分布线发生剧烈的收缩现象？）。例如：我公司B737-300发动机核心段导线束W1508，它的主要作用是：提供发动机引气控制以及火警，振动和排气温度指示的核心段连接导线束。它包括插头D1208，D1204，D03064，D3234，D3232（B2594还有火警插头D3088，D3089）以及导线。其中D1208，D1204通

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过插座D3304，D3302连接到发动机吊架内，其它插头则连接相应的附件。

由于发动机核心段导线束W1508工作环境恶劣（高温，强振动，强电磁干扰），长期累积后，会在插头及插座内形成大量白色粉尘，造成接触不良故障，使发动机引气控制以及火警，振动和排气温度指示，出现间歇性故障。产生的原因可能是（1）地面积水进入发动机核心段后会被高温加热，使酸式碳酸盐分解为不溶性的碳酸盐而沉淀折出。Ca(HCO3)2→CaCO3↓+H20+CO2↑；Mg（HCO）2→MgCO3↓+ H20+ CO2↑（2）电弧烧毁碳化。（3）高温氧化腐蚀。如B2594火警插头D3088，D3089 多次由白色粉尘和污垢造成火警失效，延误航班。

另外高温还会使导线绝缘层以及橡胶导线夹子裂变老化，强振动磨损后会使导线断裂或绝缘层剥离，造成间歇断路或短路故障。如B2956发动机核心段振动指示屏敝断路，强电磁干扰引起指示摆动。又如多台发动机火警导线在夹子内磨损短路，引起火警失效。

根据维修记录统计：我公司B737-300机队，发动机核心段导线束W1508的插头沉积粉尘和导线老化等原因，引起的EGT，振动指示摆动，火警故障灯亮等重复故障，发生次数大约在三位数以上，多次航班延误，飞机返航。为了保障飞行安全正点，我们采取了以下措施：（1）当发动机引气控制以及火警，振动和排气温度指示，出现间歇性故障时，重点应检查导线束

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W1508，并清洁相关插头，可达到事半功倍的效果。（2）在换

发时或者4C检时（a）目视检查导线束W1508的导线及橡胶导

线夹子是否裂变老化，夹子与导线之间的安装间隙等是否合乎

标准线路手册BSWPM的范围值，如超标则更换，参照

BSWPM20-10-11施工。（b）用大小适宜的蛇皮导线夹子

（BACC10HS-）替代胶皮导线夹子（TA025041），参照

BSWPM20-10-12施工。（c）清洁导线束W1508上的所有插头

及插座。（3）参照波音服务通告SB737-26-1051对导线束W1508

进行改装，如SB737-26-1051。（4）视情更换导线束W1508。（5）严格按维修手册安装插头，避免了由于插头松紧不一致，造成

插头封严失效的因素。

三、高原机场地理气候特点和空气污染对B767货舱烟雾探测系统的

危害：

1. B767-300前后货舱烟雾探测系统的主要作用：是为机组提供

前后货舱着火前期的烟雾警告，使机组能够及时采取相应措施，从而避免灾难性事故。

B767-300前后货舱烟雾探测系统的基本工作原理：该系统为了能提供更可靠的EICAS烟雾警告，前后货舱都是采用两个烟雾探测器，正常情况下，它们通过共同的管路和抽气系统来对货舱空气品质进行采样，利用光敏二级管感受被烟雾所折射的光，来检测货舱是否有烟雾。只有当两个（双环路）烟雾探测器都探测到货舱有烟雾，才向机组提供烟雾警告。当自动或人工检测到某

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个烟雾探测器失效或被污染后，就会自动转为单环路，但其可靠度大大降低，并产生相应的EICAS状态信息，需要采取措施（限制货舱装货），才能放行飞机，严重影响了航班的安全运营。2.B767-300前后货舱烟雾探测系统的失效机理分析：

1）在我公司B767-300飞机的营运中，特别是装卸货物过程中，由于振动，空气紊流等因素，使累积在前后货舱货舱底部的大量灰尘泛滥，做无规则运动，被吸入烟雾探测器后，会出现假烟雾警告，或者积累在受潮的发光源上，APU或发动机起动好后，电源转换自动检测时，就可能探测到发光源失效，自动转为单环路，使系统可靠性大大降低。

2）翻修质量问题：a）曾多次领出安装好后，测试失效，b）灵敏度的差异过大，c）发光源寿命过短。

3.根据B767-300前后货舱烟雾探测系统的失效机理分析，我们采取了如下改进措施：

1）建议每年一次按需打开货舱地板（特别是入口门地板），用吸尘器定期清洁货舱底部污物，大约35个工时。

2）每四年一次严格按AMM26-16-00P701，对取样管道清洁，大约50个工时，需要飞机停场一天以上。

3）参照AMM26-16-00P501 ，AMM26-16-05校正货舱烟雾探测系统相关工作单的内容。要求它们为必检项目，可适当调整定检间隔。

4）研讨将烟雾探测器PN2156-604，升级为PN2156-604A的可行

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性方案。

5）建议修理厂家，给出烟雾探测器的灵敏度（COUNTS），并贴在传感器罩上，以便外场维护人员匹配安装。6）视情严格按AMM26-16-00P701，对烟雾探测器进行清洁。已取得了初步成效。

四、高原机场地理气候特点和空气污染对B737-300设备冷却的影响：

1．简介B737-300 EFIS（电子飞行仪表系统,以下等同）及设备冷却系统的基本原理及功用：

EFIS电子飞行仪表系统的冷却系统是依靠供气风扇的动力直

接将前舱侧壁板内的环境冷空气引入EFIS和IRU（惯性导航组

件,以下等同），再由排气风扇将EFIS和IRU对流换热后的热空

气抽吸出来，从而保证了EFIS显示器和IRU的工作温度基本

恒定，提高了它们的可靠性和使用寿命。而设备冷却系统是依

靠排气风扇的动力直接将客舱环境冷空气（空调气）引入电子

设备架上的设备，再由排气风扇将电子设备元件对流换交热后

的热空气抽吸出来，从而保证了电子设备架上的设备的工作温

度基本恒定，同样也提高了它们的可靠性和使用寿命。

2．B737-300设备冷却系统主要附件的工作情况：

a)低流量探测器:

它是加热式空气流量传感器。当流体流过加热探头时，探头内

的热电阻上的热量就会被流体带走，其温度下降，热电阻也随

着降低，当流量在3.49至4.23IBS/MIN之间，经电桥放大电路

处理后，传感器报警温度为80℉，当流量在5.78至6.52IBS/MIN

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之间, 经电桥放大电路处理后，传感器报警温度为130℉。b)流量控制活门：

它是一种翼形弹性打开的流量控制活门，当座舱内外压差大于2—2.8PSI(PN:10-60704-1至-6)或者0.7-2.8(PN:10-60704-7)，流速加大，翼形活门下上翼面间的压差会使流量控制活门自动关闭。实践证明：在高原机场最好选装（件号为）10-60704-7的流量控制活门，否则飞机起飞时，流量控制活门关闭过迟，要求飞机机舱气密性满足能达到较大的增压速率，否则可能引起座舱增压失效。

c)供气空气滤网：

由许多旋流发生器和一根负压吸管组成，当流体流过时，空气会发生旋转，只有大于400微米的尘埃，才能依靠离心力，由负压吸管收集输送至排气总管，最后流到前货舱或机外。

d)供排气风扇马达：

它们都是由三相115V交流马达，带动风扇叶片旋转，产生离心力，并使空气轴向流动，为电子设备提供冷却空气流量Q，Q= ρA V（其中ρ为空气密度；A为交流马达风扇的通风横截面积；V为流速，是由交流马达的转速来决定的），此流量公式说明：风扇叶片转速越高，空气流量越多；高原机场，同样的风扇叶片转速，因空气稀薄，大气密度较平原地区低，供排气流量也会较平原地区少。

3．B737-300 EFIS冷却系统重复性故障失效机理分析及措施

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在云南高原机场上，B737-300 EFIS冷却系统故障多发为重复性故障，我公司现有B737-300型机队，此类故障的平均故障率大约为0.5次/月/架，MEL规定：正常备用EFIS冷却系统都失效，是不能放行飞机的。严重影响了航班安全正点。

大家知道：气体力学流量公式，P

μ2,由此式可知，

=ρ

Q?

A

通过管道的质量流量Q与管道的横截面积A，空气密度ρ和压差⊿P及流动损失μ有关，其中空气密度ρ和流动损失μ与环境温度有关，环境温度越高，空气密度ρ越小、流动损失μ越大。而压差⊿P是由管道两端压力差决定的，我们可以把供气和排气两个分系统抽象成为一个闭环强迫对流的冷却系统，主要负载是EFIS和IRU、供/排气管道单向活门、供气滤和流量控制活门等，压差⊿P与供/排气风扇的功率大小（或转速）成正比。当压差⊿P一定时，减少流动阻滞和泄漏或者在平原地区（空气密度ρ大），就可增加空气流量；还可将压差⊿P等效成电压差⊿E，流动阻滞和泄漏（流动损失）等效成电阻R，质量流量Q等效为电流I=K⊿E/R，同样可以论证上述推理。我公司B737-300的EFIS冷却系统重复最多的故障正是空气流量低于或接近流量探测器的报警值，其表现为空中飞行阶段一般不会反映出故障现象，而当飞机回昆明停留在地面时，不论主/备用供气风扇选择电门放在主用或备用位时，“OFF”灯会长亮或闪烁，此故障是不能放行的，它可能会造成EFIS显示器因过热而黑屏。其它航空公司的飞机到

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昆明机场有时也会有类似情况。依据以上定性分析，联系近几年来设备冷却系统的排故实践，调查研究云南高原地理气候特点和空气污染情况（主要是飘尘），找到了B737-300 EFIS 冷却系统的重复性故障原因：

a)云南高原机场大都位于平坝区，平均海拔高约为两米左右，气压较低，空气密度较平原地区低；

b)在平坝区，四面环山，空气易下沉，风力较小时，整个坝子处于准封闭状态，冬春两季风干物燥，大量空气中的飘尘，较容易漂吸到飞机内部，小于400微米的尘埃因不能被供气空气滤网过滤，直接进入管道、EFIS和IRU内部，由于尘埃具有毛细管凝聚作用，会吸纳水分，极易附在管道、EFIS内和IRU部结垢，增大流阻，减小空气质量流量（I=⊿E/R）。今年初我公司B737-300的EFIS冷却系统刚开始爆发，就及时组织人员提前做换季工作，采用“鸡尾酒疗法”即将飞机座舱环境、供气和排气两个分系统作为一个系统全面考虑，具体综合治理措施如下：

1）用洗涤的方法，清洁供气滤（参照737-300 AMM21-58-61 /P201-206）。

2）检查并清洁传感器和风扇马达（参照737-300 AMM21-58-47 /P701-P704）。

3）拆下并清洁供气单向活门（参照737-300 AMM21-58-91/P201-P205）。

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4）用吸尘器对EFIS、供排气管道清洁（参照737-300 AMM21-58-02/P601-60）

5）完成供/排气系统测试（737-300 AMM21-58-02/03/ P501），检查是否有漏气，如有则及时修理。

6）由于油性湿气与尘埃的混合物附在流量控制活门内沿，会使流量控制活门有时会卡在关位，从使B737-300EFIS冷却气流循环为机内循环，引起热量堆积，增加流阻，减少空气流量（因为空气密度ρ和流动损失μ与环境温度成反比），造成低流量报警。可用毛巾沾酒精擦拭附在流量控制活门内沿的污物，流量控制活门就可恢复原有性能，同时也可增加空气流量。

7）对于改善EFIS冷却供气品质，则是用吸尘器清清洁供气滤网、飞机的右侧壁表面和前舱下部排气管周围，还针对空调冷却效率问题对空调系统进行检修（AMM21-61-00/501），提高其降温效率，并要求机组，当此故障出现时，将客舱和驾驶舱空调选择电门放全冷位，同时将循环风扇放自动位。

8）现正在请求厂家的建议，对设备冷却系统进行改装，增加供/排马达功率，提高供气流量的余度（参考B737-700）。

9）建议可靠性管理部门，视情根据昆明的高原特点，修改维修方案，将以上的非例行维护工作改为例行的计划维修工作。

采用上述“鸡尾酒疗法”后，近二个月设备冷却重复性故障已明显下降，与去年同期相比下降50%。据质管对修理报告统计显示，自B737-300飞机投入运营以来，因EFIS冷却系统

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故障的送修件中，有85.7%都是由修理厂家清洁后,测试正常4. B737-300飞机设备冷却系统重复性故障失效机理分析及措施

分析方法和基本情况与EFIS冷却系统相同，在此就不再赘述。从我公司B737-300投运以来，设备冷却系统的故障多由油性湿气与尘埃混合物接合后，附在排气风扇内沿，长年累月地积累会形成坚硬的结垢，就会使排气风扇叶片旋转阻尼增大，而引起过流。相应的电源跳开关就会跳开，相应的风扇马达停止工作，P5板上相应的“OFF”灯亮。自1996年以来，6A定检增加了排气风扇和排气单向活门清洁工作后，基本没有再次发生过；其次由于电子设备架上的设备直接吸纳座舱内的空气，长期积累后会有大量尘埃附在电子设备架、管道及设备内，也会使气流发生阻塞，增大了流阻，降低空气流量，在高原机场高温天气情况下，空气流量就会低于或接近流量探测器报警值，不论主/备用供气风扇选择电门放在主用或备用位时，P5板上的“OFF”灯都会长时间亮或闪烁。自1996年4C定检，定期清洁电子设备架以来，此类故障下降了60%。

五、高原尘埃和潮气对767-300飞机电子设备工作的影响

我公司的B767-300飞机的EFIS，EICAS显示器也曾因灰尘,杂物堵塞散热进气管滤网,使它们过热而黑屏,多次造成航班延误。原因与B737-300飞机的类似。因此，可以参照B737-300飞机的维护经验，建议可靠性部门将设备冷却管路的清洁加入计划的定期维修工作中来解决。

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六、高原机场地理气候特点和空气污染对发动机的影响：

1.高原尘埃和沙石中含有多种物质，其中二氧化硅含有量较大，它的硬度高，棱角锋利，在高原春季风沙天气，当发动机运行时，会吸入大量尘埃和沙石，不仅磨损或打伤风扇叶片，还会附在各级叶片上和安装座内，改变了叶片的气动持性和根部安装间隙，造成发动机振动过大，EGT裕度衰减。我们采取了如下措施:定期清洁和润滑风扇叶片，清洗发动机。

2.昆明机场海拔高度约为6100英尺，平均气温15摄氏度，空气密度较平原地区低。对涡轮风扇发动机的进气压力、压气机效率、压缩比、燃烧效率、涡轮输出功率乃至发动机的推力值都有较大的负面影响。在发动机启动和最大推力工作时影响尤其严重，主要表现为启动悬挂/热启动和N2超速推力无法增加的故障。

七、结论：

综上所述：通过对我公司各型飞机的重复性和疑难性故障分析和实践再次证实：“加强对重复性故障的监控检查，从重复性故障背后查找管理原因及人为因素”是至理名言，即我们的维修活动应从实际出发，理论与实践相结合，在认真做好飞机的基本维护工作（清洁、润滑、防腐、检查和拆装等）的同时，切实可行地加强可靠性管理，对飞机投入运营以来的重复性故障进行微观和宏观分析，找出薄弱环节和故障的根源，提出更有效、更合理地改进措施或及时调整维修方案，使真正体现飞机维修的预定/计划维修特点，使定检，改装和航材升级工作更有针对性和高

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原地方特色，就能够减少飞机的重复性和疑难性故障，达到将安全关口前移，保障飞行的安全正点和降低维修成本，取得事半功倍的效果。

故障的微观分析就是由应用各种方法来采集一个系统在运行时，产生的不同的信息变化规律（信息特征）。从局部推测整体、从现象判断本质，运用逻辑推理来找出系统内的某个故障部件（或元件），再从物理、化学或材料强度等方面进行失效机理分析。故障的宏观分析就是应用数理统计，找出故障与时间、环境、人为因素等的概率分布情况。

A、在信息采集环节上：

a)全方位，多通道地采集信息：利用维修记录本、调查表、现场调研和故障跟踪信息表等多样化表格，并配有采集方法，使信息采集标准化，保证了信息的准确性和连续性。

b)充分利用机务工程管理系统：调查我公司飞机从投入运营以的重复性故障、拆换件履历和修理记录。

c)针对飞机现有重复性故障或缺陷，充分利用波音和各类厂家网站（或修理报告），收集相关信息，力求查出一些因各种因素未能执行的厂服务通告及信件（SB/SL）而导致的重复性故障或缺陷，找出解决办法，从而将对厂家的SB/SL的评估执行与我们机队的实际状况紧密结合，做到有的放矢，达到降低故障的目的。

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B、在控制环节上：

我们尽可能地利用现有的测试设备、用丰富的数据信息和有关技术资料等综合信息作论据，充分利用厂家服务代表、多专业技术人员和厂家专家通过网络等多种方式获取信息资源，来论证所要从事的维修工作的充分性和必要性，并找出其与时间、环境、设计、维护质量和人为因素等的关系。其目地是为了使所要从事的维修工作更具有科学性和针对性，在减少维修人员不必要的工作量和风险的同时，真正做到预防性维修，减少故障的发生。同时，可根据评估维修工作的性质，维修所需时间和飞机动态（或停场时间）来合理地按需分配和组织飞机的维修工作，并由专业的系统工程师到现场组织、指导，做到有计划、有准备、有目标和有组织地维修，从而保证了航班安全与正点。

作者简介：

刘冶华：天津民航学院电子专业毕业，本科学历。1992年7月参加工作，现任中国东方航空云南公司昆明飞机维修基地技术部副经理、飞机维修电子工程师。

张向东：云南大学技术物理专业毕业，大专学历，1983年7月参加工作，现任中国东方航空云南公司昆明飞机维修基地技术部飞机维修电气工程师。

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主要参考文献：

1）B767，B737 AIRCRAFT MAINTENANCE MANUAL

2）767AMM26-16-01，767MT26-008，SB767-26A0112，SL767-SL-26-16 3）刘延俊.液压与气动传动.机械工业出版社.2002.12

4)朱大奇.电子设备故障诊断原理与实践.电子工业出版社.2004.1

联系人：刘冶华，电话：0871-*******/137********

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/thne.html