機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)對故障隔離手冊的作用和影響分析

摘 要：該文首先介紹了故障隔離手冊（FIM）的基本概念和在民用飛機(jī)持續(xù)適航期間的重要作用；之后，重點(diǎn)探討了機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的功能對故障隔離手冊編制的作用和影響；最后，對按照S1000D編制故障隔離手冊提出了幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞：機(jī)載維護(hù)系統(tǒng) 故障隔離手冊 維修信息

中圖分類號：V267文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X（2013）05（b）-0086-02

1 故障隔離手冊（FIM）概述

1.1 概念介紹

FIM中的“故障”是指一個潛在的故障征兆、損傷，或飛機(jī)系統(tǒng)或非結(jié)構(gòu)部件的不正常狀態(tài)，但不包含多重故障和缺乏跡象的故障?！肮收细綦x”是指在飛機(jī)系統(tǒng)中識別故障單元的系統(tǒng)程序，和確定將系統(tǒng)恢復(fù)到其正常狀態(tài)的必須的操作程序。這些程序在故障隔離手冊中具體體現(xiàn)在各個系統(tǒng)的故障隔離任務(wù)中。

FIM給出了識別和分析飛機(jī)故障必要的技術(shù)數(shù)據(jù)和相關(guān)資料，并提供了相應(yīng)的故障隔離程序，幫助地面維護(hù)人員排除故障。

與FIM配套使用的是故障報告手冊（FRM），該手冊包含了各類故障按一定順序排列的索引，幫助飛行機(jī)組人員識別故障，并發(fā)送故障的相關(guān)信息至地面。

1.2 FRM和FIM的作用

當(dāng)飛行機(jī)組人員在飛機(jī)飛行過程中發(fā)現(xiàn)某一故障現(xiàn)象時，可以使用FRM查詢故障的相關(guān)信息（故障描述或故障代碼），并通過語音通信系統(tǒng)或飛機(jī)/機(jī)載通信尋址和報告系統(tǒng)（ACARS）發(fā)送至目的地的地面維護(hù)人員。

在飛機(jī)到達(dá)目的地之前，地面維護(hù)人員根據(jù)收到的故障信息，通過正文前清單或索引查詢到相應(yīng)的故障隔離任務(wù)，從而確定故障的隔離方法，并提前準(zhǔn)備好相關(guān)的維修工具和備件。從而大大縮短飛機(jī)的停場時間，降低維修成本，并提高飛機(jī)的簽派可靠度。

1.3 編制要求

CCAR第25部附錄H25.3（b）（2）條提到了維修說明書要包含的有關(guān)故障的內(nèi)容：持續(xù)適航文件“要說明可能發(fā)生的故障、如何判別這些故障以及對這些故障采取補(bǔ)救措施的檢查排故資料”。

AC-91-11《航空器的持續(xù)適航文件要求》中規(guī)定了作為持續(xù)適航文件之一的FIM的編寫原則和內(nèi)容要求。在編寫原則上，AC-91-11規(guī)定了故障分析的來源：“航空器可能發(fā)生的故障應(yīng)當(dāng)源于型號審定過程中的系統(tǒng)安全分析，是航空器監(jiān)控系統(tǒng)所能檢測到的故障，同時包括機(jī)組和維護(hù)人員發(fā)現(xiàn)的故障”；AC-91-11還規(guī)定了故障應(yīng)該覆蓋的范圍。在內(nèi)容要求上，AC-91-11規(guī)定了故障原因和隔離程序排列原則：“至少包括針對每條故障現(xiàn)象列出其可能原因和失效的部件（可能原因的排列原因一般可以按照先易后難的原則），以及基于故障可能原因進(jìn)行的隔離、判斷和排故程序。注：故障的隔離和判斷的先后邏輯不能影響航空器安全或造成人員傷害，并且不致使可能的原因漏判。”在確定故障立項和編制故障隔離任務(wù)時，編制人員應(yīng)該遵循AC-91-11中的相關(guān)規(guī)定。

1.4 編制規(guī)范

目前，國際上有兩種通用的技術(shù)出版物編制規(guī)范，分別是ATA2200航空維修資料標(biāo)準(zhǔn)（以下簡稱ATA2200）和S1000D技術(shù)出版物國際規(guī)范（以下簡稱S1000D）。兩種標(biāo)準(zhǔn)中都規(guī)定了FIM的編制方法和要求。ATA2200是只針對航空器產(chǎn)品制定的標(biāo)準(zhǔn)，而S1000D涵蓋了如航空器、汽車、輪船等工業(yè)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。

2 故障分類

2.1 ATA2200中的故障分類

ATA2200將FIM中的故障分為以下幾類：

2.1.1 EICAS信息

飛機(jī)的EICAS信息通常有四種類型（等級），告知駕駛員飛機(jī)的故障和狀態(tài)，分別為：警告、警戒、提示和狀態(tài)。

2.1.2 觀察到的故障

觀察到的故障是指EICAS顯示器上無顯示，但飛行機(jī)組、維護(hù)人員或勤務(wù)人員能夠探測到的故障（除客艙故障）。

2.1.3 客艙故障

客艙故障是指由客艙乘務(wù)員觀察到的客艙設(shè)備和系統(tǒng)的故障。

2.2 S1000D中的故障分類

2.2.1 已隔離的故障（isolated fault）

監(jiān)控系統(tǒng)探測到的故障，這類故障通常可以被監(jiān)控系統(tǒng)隔離，并且不影響飛機(jī)和系統(tǒng)的正常工作。

2.2.2 探測到的故障（detected fault）

監(jiān)控系統(tǒng)探測到并隨即自動存儲的故障。

2.2.3 觀察到的故障（observed fault）

機(jī)組人員和維護(hù)人員探測到的故障。

2.2.4 相關(guān)聯(lián)的故障（correlated fault）

監(jiān)控系統(tǒng)將探測到的一系列故障進(jìn)行過濾和分組，每組故障對應(yīng)唯一的故障隔離程序參考。

2.3 兩種分類方法下故障的關(guān)系

根據(jù)不同分類方法的定義，兩種分類方法中故障的基本關(guān)系如圖1所示。

3 飛機(jī)機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)

民用飛機(jī)基本都配備了機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)，主要用于監(jiān)控飛機(jī)各系統(tǒng)的工作狀態(tài)，進(jìn)行故障診斷、分析，并存儲各系統(tǒng)的故障維修信息、狀態(tài)信息和配置信息，以提供給相關(guān)人員使用。針對監(jiān)測到的系統(tǒng)故障，機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)提供了對應(yīng)的維修信息，以幫助維護(hù)人員迅速確定故障原因并隔離故障。某些先進(jìn)飛機(jī)，其機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)配合飛機(jī)各系統(tǒng)的機(jī)上自檢測功能，可以進(jìn)行初步的故障隔離工作。

3.1 FIM與機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的關(guān)系

圖2是S1000D中給出的一個示例圖。S1000D中定義的故障中有三類故障都是由機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)探測到并存儲，而這些故障最終也要參考機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的維修信息進(jìn)行隔離。

由圖2可知，飛機(jī)的中央監(jiān)控系統(tǒng)（即機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)）是編制FIM的依據(jù)和基礎(chǔ)；而機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)和FIM的配合使用，可以幫助維護(hù)人員快速、準(zhǔn)確地確定故障原因并隔離故障。

3.2 維修信息

飛機(jī)每次起降后，一些系統(tǒng)故障在符合一定的邏輯關(guān)系時，其信號會通過機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)識別，并產(chǎn)生對應(yīng)的維修信息，在需要參考時維修信息可以顯示在駕駛艙顯示器上，以幫助維護(hù)人員確定故障原因和糾正措施。

在FIM中維修信息作為單獨(dú)的故障直接指定到故障隔離任務(wù)，并由專門的清單列出。部分FRM中報告的故障都關(guān)聯(lián)著維修信息，維護(hù)人員在隔離這些故障時，通常通過其關(guān)聯(lián)的維修信息來確定故障可能的原因，并參考維修信息的故障隔離任務(wù)來隔離故障。

3.3 對機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)功能的要求

由上可知，飛機(jī)機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的功能和信息是否全面，決定著對故障隔離信息分析和收集的支持程度：機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)能監(jiān)控到哪些故障信息，這些故障信息包含哪些內(nèi)容，直接關(guān)系到FIM的故障立項；機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)是否支持顯示維修文檔，維修文檔的存儲形式，關(guān)系到FIM的數(shù)字化程度；而飛機(jī)是否有初步隔離故障的功能，決定著S1000D中“已隔離的故障”是否適用于該型飛機(jī)。因此在飛機(jī)設(shè)計時應(yīng)該對機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)功能提出必要的要求。

通過對S1000D中“已隔離的故障”、“探測到的故障”和“相關(guān)聯(lián)的故障”的定義及故障清單信息規(guī)定的研究，建議機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)具備以下功能：

記錄并顯示系統(tǒng)故障的基本信息：

探測到故障的LRU；

故障現(xiàn)象描述；

故障代碼；

關(guān)聯(lián)的維修信息。

分析故障原因并給出糾正措施：

潛在的故障LRU；

應(yīng)該執(zhí)行的恢復(fù)飛機(jī)/系統(tǒng)到正常狀態(tài)下的簡單的糾正措施。

分析探測到的故障并將其過濾和分組（故障隔離程序相同的分成一組）。

由上可知，四類故障清單應(yīng)包含的內(nèi)容基本上是取自于機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的信息?？梢?，按照S1000D來編制FIM，對機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)功能的要求更高；FIM與機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的關(guān)系更加密不可分。

4 按照S1000D編制FIM的幾點(diǎn)建議

S1000D作為較新的技術(shù)出版物編制規(guī)范，其先進(jìn)性、系統(tǒng)性毋庸置疑，但是如何遵循該規(guī)范編制FIM則需要根據(jù)飛機(jī)機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的具體功能而定。如果確定使用S1000D來編制FIM，編制人員應(yīng)該做好以下準(zhǔn)備工作：

確定機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)的功能和數(shù)據(jù)是否可以充分支持FIM的編制工作；

確定機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)中與故障和維修相關(guān)的各種信息的作用；

明確各類故障的分類和定義，及各類故障之間的區(qū)別和聯(lián)系；

確定故障代碼的定義規(guī)則并建議將體現(xiàn)在飛機(jī)系統(tǒng)設(shè)計中。

在準(zhǔn)備工作完成后，編制人員在故障的確定階段就可以明確故障的定義，避免沒有依據(jù)地立項或進(jìn)行重復(fù)的故障分析工作；而在正文編寫階段也可以明確機(jī)載維護(hù)系統(tǒng)各種數(shù)據(jù)和信息的作用，以便編寫故障隔離程序時參考。另外，建議對參編人員進(jìn)行有針對性的指導(dǎo)和培訓(xùn)。

參考文獻(xiàn)

[1]AC-91-11航空器的持續(xù)適航文件要求，2008.

[2]ATA2200航空維修資料標(biāo)準(zhǔn)，2000.

[3]S1000D V4.0技術(shù)出版物國際規(guī)范.