應(yīng)用MSG-3方法制定區(qū)域維修大綱研究

王 政

（上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院，中國(guó) 上海 201210）

0 引言

維修大綱作為需要適航管理當(dāng)局批準(zhǔn)的一份飛機(jī)持續(xù)適航重要文件，是為航空運(yùn)營(yíng)人使用飛機(jī)準(zhǔn)備的基本文件。民用航空領(lǐng)域目前一般都按照MSG-3方法來(lái)制定區(qū)域維修大綱，通過(guò)區(qū)域分析形成區(qū)域維修任務(wù)，以便對(duì)區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)、設(shè)備、結(jié)構(gòu)和其它部附件的安裝狀態(tài)進(jìn)行檢查。

根據(jù)區(qū)域中包含設(shè)備的不同，區(qū)域分析包含標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析及增強(qiáng)區(qū)域分析兩種方式。標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析得出的是針對(duì)整個(gè)區(qū)域的一般目視檢查（General Visual Inspection,GVI）任務(wù)，增強(qiáng)區(qū)域分析得出的主要是針對(duì)區(qū)域內(nèi)電氣線路互聯(lián)系統(tǒng) （Electrical Wiring Interconnection System,EWIS）進(jìn)行的檢查任務(wù)，包括單獨(dú)的一般目視檢查、詳細(xì)檢查（Detailed Inspection,DET）、清潔類恢復(fù)等工作。

1 區(qū)域分析程序

1.1 區(qū)域分析流程圖

MSG-3文件是制訂民用飛機(jī)維修大綱的指導(dǎo)性文件，包含系統(tǒng)/動(dòng)力裝置、結(jié)構(gòu)、區(qū)域和L/HIRF四部分獨(dú)立的分析邏輯。近10多年來(lái)，MSG-3的區(qū)域分析邏輯一直處于較快的變化發(fā)展中，本文按照MSG-3文件（本文中MSG-3文件若未注明版本，均指REV 2013.1版本）的分析邏輯進(jìn)行探討。

MSG-3文件中的區(qū)域分析程序是指導(dǎo)性的原則，表述非常簡(jiǎn)單概括，因此在應(yīng)用時(shí)需要結(jié)合具體機(jī)型，根據(jù)實(shí)際分析工作充分理解和解讀，然后制定適合研制機(jī)型的分析程序及步驟。因此需要在維修大綱的制定過(guò)程中全面理解和準(zhǔn)確貫徹區(qū)域部分MSG-3思想，對(duì)區(qū)域進(jìn)行MSG-3分析。根據(jù)MSG-3文件，詳細(xì)的區(qū)域分析流程見圖1。

圖1 區(qū)域分析流程圖

1.2 區(qū)域分析步驟說(shuō)明

1.2.1 確定分析區(qū)域

按照ATA2200規(guī)范對(duì)飛機(jī)進(jìn)行區(qū)域劃分，確定區(qū)域邊界，列出飛機(jī)所有區(qū)域的清單。

1.2.2 說(shuō)明區(qū)域信息

給出區(qū)域號(hào)、名稱及邊界，區(qū)域環(huán)境，接近方式，區(qū)域內(nèi)包含的設(shè)備、結(jié)構(gòu)和EWIS項(xiàng)目安裝位置與環(huán)境等信息。詳細(xì)說(shuō)明區(qū)域內(nèi)EWIS項(xiàng)目的重要信息，如EWIS的種類、所屬系統(tǒng)、具體名稱、線束編號(hào)、距液壓管路、氣源管路的距離等。這些信息用來(lái)作為標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析和增強(qiáng)區(qū)域分析的基本支持材料。

1.2.3 判斷是否需要進(jìn)行區(qū)域分析

判斷區(qū)域是否只包含結(jié)構(gòu)項(xiàng)目，若只包含結(jié)構(gòu)項(xiàng)目，且只有對(duì)包含結(jié)構(gòu)區(qū)域的內(nèi)部檢查，則不需要進(jìn)行區(qū)域分析（結(jié)構(gòu)分析可以完全滿足該區(qū)域的維修要求），不產(chǎn)生維修任務(wù)；否則進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析。

1.2.4 標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析

對(duì)于包含系統(tǒng)設(shè)備的所有區(qū)域，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析來(lái)確定區(qū)域檢查范圍和間隔。 標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析考慮的方面主要有稠密度、重要性和不良影響因素，分別可以用1、2、3、4不同等級(jí)表示稠密度等級(jí)、重要性等級(jí)和不良影響因素等級(jí)的評(píng)級(jí)指標(biāo)。

1）稠密度等級(jí)

稠密度指區(qū)域中系統(tǒng)設(shè)備及附件的密集程度。稠密度等級(jí)用來(lái)評(píng)定區(qū)域內(nèi)各部件的相互影響程度，同時(shí)還反映了對(duì)該區(qū)域的系統(tǒng)設(shè)備和結(jié)構(gòu)項(xiàng)目進(jìn)行檢查的難易程度。等級(jí)越高，表示該區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)設(shè)備及附件的密集程度越高。

2）重要性等級(jí)

重要性指區(qū)域中系統(tǒng)設(shè)備及附件對(duì)飛機(jī)運(yùn)營(yíng)安全性和使用經(jīng)濟(jì)性影響程度。等級(jí)越高，表示該區(qū)域中系統(tǒng)設(shè)備及附件重要性越高。

3）不良影響因素等級(jí)

不良影響因素分可分為環(huán)境損傷 （Environmental Deterioration,ED）因素和偶然損傷（Accidental Damage,AD）因素，可以按照下表對(duì)各種不良影響因素進(jìn)行評(píng)估并定級(jí)，等級(jí)越高，表示環(huán)境或偶然損傷因素可能造成的不良影響越嚴(yán)重。不良影響因素等級(jí)取所有等級(jí)中的最大數(shù)值。 對(duì)各類環(huán)境損傷因素（如溫度、振動(dòng)、廚房液體、廁所液體、液壓油、防/除冰液、化學(xué)液體、燃油、濕氣）按影響進(jìn)行等級(jí)評(píng)定，同樣也對(duì)偶然損傷因素（如地面設(shè)備、外來(lái)物損傷、天氣、液體、維修活動(dòng)、乘客活動(dòng)）進(jìn)行等級(jí)評(píng)定，等級(jí)評(píng)定可以按照無(wú)影響、輕微、中等和嚴(yán)重分別定位1、2、3和4級(jí)，不良影響因素等級(jí)取ED、AD等級(jí)中的最大數(shù)值。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析評(píng)級(jí)矩陣圖

稠密度、重要性以及不良影響因素等級(jí)確定后，建議可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析評(píng)級(jí)矩陣圖（如圖2）關(guān)系確定區(qū)域總等級(jí)，并按總等級(jí)與分析機(jī)型的標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析等級(jí)間隔對(duì)應(yīng)關(guān)系確定增強(qiáng)區(qū)域檢查間隔。不同總等級(jí)的對(duì)應(yīng)間隔針對(duì)各機(jī)型的適用性和有效性來(lái)確定。

1.2.5 增強(qiáng)區(qū)域分析

1）3個(gè)重要的邏輯決斷

首先區(qū)域判斷區(qū)域是否包含EWIS，如果區(qū)域中不包含EWIS，則此區(qū)域只需進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析；如果區(qū)域內(nèi)有EWIS，則需要對(duì)EWIS部分進(jìn)行增強(qiáng)區(qū)域分析。增強(qiáng)區(qū)域分析得出的所有任務(wù)都是針對(duì)區(qū)域內(nèi)的EWIS部分。增強(qiáng)區(qū)域分析主要通過(guò)3個(gè)重要的邏輯決斷來(lái)進(jìn)行。

（1）是否有有效的工作可以明顯降低可燃材料積聚的可能性

評(píng)估區(qū)域中是否有可燃材料的積聚的可能性，一旦附近線路產(chǎn)生電弧或電火花，可能引起這些可燃材料的持續(xù)燃燒?？扇疾牧习ㄈ加驼羝?、灰塵/纖維碎屑積聚物、被污染的絕緣層等。

（2）EWIS是否同時(shí)靠近（距離在2in/50mm之內(nèi)）飛控的主要及備份系統(tǒng)（包括液壓、機(jī)械及電飛控）

在包含EWIS的區(qū)域中沒有可燃材料的情況下需要回答此問(wèn)題，以確定是否需要針對(duì)EWIS做增強(qiáng)區(qū)域分析。當(dāng)EWIS同時(shí)靠近飛控系統(tǒng)的主、備份系統(tǒng)時(shí)，也需要考慮起火的潛在影響，如果由于EWIS問(wèn)題引發(fā)的起火情況會(huì)對(duì)飛行控制造成嚴(yán)重影響，則要進(jìn)行增強(qiáng)區(qū)域分析。

（3）是否有有效的任務(wù)可以明顯降低可燃材料積聚的可能

有效的任務(wù)通常是清潔類的恢復(fù)任務(wù)。在確定EWIS檢查工作之前需要明確是否有有效的工作可以明顯降低可燃材料積聚的可能性，如果存在有效的清潔類恢復(fù)等工作能明顯降低可燃材料的積聚，則需要產(chǎn)生此項(xiàng)任務(wù)，其任務(wù)間隔按照增強(qiáng)區(qū)域分析得出的檢查間隔來(lái)確定。針對(duì)“降低可燃材料積聚可能性”而制定的任務(wù)最終包括在系統(tǒng)/動(dòng)力裝置維修大綱部分。

2）確定檢查級(jí)別和任務(wù)間隔

（1）確定檢查級(jí)別

根據(jù)區(qū)域大小、安裝設(shè)備的稠密度以及起火對(duì)相鄰EWIS和系統(tǒng)的潛在影響三個(gè)指標(biāo)因素，利用等級(jí)表來(lái)判定檢查級(jí)別。檢查級(jí)別可以分為對(duì)整個(gè)區(qū)域EWIS的GVI、對(duì)區(qū)域內(nèi)特定EWIS的DET或單獨(dú)的GVI。1級(jí)對(duì)應(yīng)“GVI區(qū)域內(nèi)的所有EWIS”，2級(jí)對(duì)應(yīng)“GVI區(qū)域內(nèi)的所有EWIS，并對(duì)特定的EWIS增加單獨(dú)的GVI檢查”，3級(jí)對(duì)應(yīng)“GVI區(qū)域內(nèi)的所有EWIS，并對(duì)特定的EWIS增加單獨(dú)的GVI和/或DET檢查”。

①區(qū)域大小

區(qū)域大小是評(píng)定區(qū)域的大小、體積的指標(biāo)，它是相對(duì)于飛機(jī)的所有區(qū)域來(lái)確定的。區(qū)域大小可分為大、中、小三個(gè)等級(jí)。區(qū)域越小并且越不擁擠，區(qū)域內(nèi)線路的退化越容易通過(guò)GVI檢查被發(fā)現(xiàn)。

②稠密度

稠密度是評(píng)定區(qū)域內(nèi)安裝設(shè)備的密集程度，區(qū)域稠密度分為高、中、低三個(gè)等級(jí)。確定稠密度等級(jí)時(shí)需要考慮區(qū)域內(nèi)安裝部件的數(shù)量、部件之間的相對(duì)距離遠(yuǎn)近以及這些部件的復(fù)雜程度。

③起火的潛在影響

起火的潛在影響是指對(duì)飛機(jī)運(yùn)營(yíng)安全性方面的影響，包括潛在的多重裕度的喪失或者影響到飛機(jī)的持續(xù)安全飛行或著陸。評(píng)估潛在影響指標(biāo)時(shí)需要明確所分析的區(qū)域中包含哪些系統(tǒng)及設(shè)備，這些系統(tǒng)/設(shè)備功能的喪失或降低會(huì)對(duì)飛機(jī)的運(yùn)營(yíng)安全性產(chǎn)生何種影響。

圖3 確定檢查級(jí)別矩陣圖

根據(jù)圖3的檢查等級(jí)判定，如果GVI區(qū)域內(nèi)的所有EWIS是有效的，那么只需確定其檢查間隔；否則，除了GVI區(qū)域內(nèi)的所有EWIS之外還需對(duì)特定的EWIS進(jìn)行單獨(dú)的GVI或DET檢查，接下來(lái)需要明確將進(jìn)行單獨(dú)檢查的EWIS項(xiàng)目/范圍，并確定所有任務(wù)的間隔。

（2）確定任務(wù)間隔

使用包含ED和AD的等級(jí)表確定檢查工作的間隔。對(duì)各類ED因素（例如溫度、振動(dòng)、濕氣、化學(xué)物質(zhì)、污染物）按影響進(jìn)行等級(jí)評(píng)定，同樣也對(duì)AD因素（如地面操作設(shè)備、外來(lái)物損傷、天氣、液體、維修活動(dòng)、乘客活動(dòng)）進(jìn)行等級(jí)評(píng)定，等級(jí)評(píng)定可以按照輕微、中等和嚴(yán)重分別定位1、2和3級(jí)，ED和AD等級(jí)確定后，再根據(jù)如下圖矩陣關(guān)系確定總等級(jí)，并按總等級(jí)與間隔的對(duì)應(yīng)關(guān)系確定增強(qiáng)區(qū)域檢查間隔。

圖4 增強(qiáng)區(qū)域分析總等級(jí)確定矩陣關(guān)系圖

3）區(qū)域檢查任務(wù)匯總及合并

列出標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析和增強(qiáng)區(qū)域分析產(chǎn)生的所有任務(wù)，并對(duì)增強(qiáng)區(qū)域分析產(chǎn)生的任務(wù)進(jìn)行合并或轉(zhuǎn)移判定，并將滿足合并條件的系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、L/HIRF部分的一般目視檢查 （GVI）任務(wù)合并進(jìn)入?yún)^(qū)域維修大綱。增強(qiáng)區(qū)域分析產(chǎn)生的針對(duì)整個(gè)區(qū)域EWIS的GVI任務(wù)可以與標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析產(chǎn)生的任務(wù)進(jìn)行合并，合并后取兩者中較短的間隔值；而產(chǎn)生的單獨(dú)的GVI、DET以及恢復(fù)任務(wù)要轉(zhuǎn)移到ATA20章。

2 結(jié)論

MSG-3主要是通過(guò)邏輯決斷來(lái)制訂維修大綱，應(yīng)將最新MSG邏輯程序應(yīng)用在新飛機(jī)的維修大綱制訂中。通過(guò)不同的邏輯決斷進(jìn)行分析工作，得出維修任務(wù)和間隔。通過(guò)MSG-3分析，制定民用飛機(jī)的初始計(jì)劃維修任務(wù)，通過(guò)預(yù)定維修任務(wù)的檢查，確保飛機(jī)的固有安全性和可靠性，為飛機(jī)運(yùn)營(yíng)提供可靠的維修方案，降低維修成本，提高飛機(jī)的運(yùn)營(yíng)效率。區(qū)域維修大綱的制定是維修大綱制定工作的重要內(nèi)容。因此應(yīng)用MSG-3分析方法，基于安全性和可靠性的相關(guān)要求，得出預(yù)防性維修檢查任務(wù)，使用正確有效的維護(hù)檢查手段來(lái)，為飛機(jī)安全運(yùn)營(yíng)提供保障，有很強(qiáng)的工程實(shí)用性。目前ARJ21-700飛機(jī)已成功應(yīng)用MSG-3（Revision 2007.1）完成了區(qū)域MSG-3分析，維修大綱也獲得了批準(zhǔn)。這為后續(xù)機(jī)型應(yīng)用MSG-3方法進(jìn)行區(qū)域分析奠定了基礎(chǔ)。因此，持續(xù)跟蹤研究區(qū)域MSG-3方法的發(fā)展，形成適合新研機(jī)型的詳細(xì)分析流程，對(duì)制定合理有效的區(qū)域維修大綱工作具有積極意義。

［1］ATA MSG-3 Operator/Manufacturer Scheduled Maintenance Development[S].Air Transport Association of America,Inc.Revision 2013,1.