低利用率下民機(jī)結(jié)構(gòu)維修間隔確定模型

賈寶惠，劉彥波,*，盧翔，童帥

1.中國(guó)民航大學(xué) 航空工程學(xué)院，天津 300300 2.民生金融租賃股份有限公司，北京 100873

維修大綱作為民用飛機(jī)維修管理系統(tǒng)指導(dǎo)性文件，其核心內(nèi)容是確定維修任務(wù)和維修間隔，而維修任務(wù)和間隔制定的合理與否直接影響飛機(jī)的適航安全性和維修經(jīng)濟(jì)性[1-2]。民機(jī)結(jié)構(gòu)維修大綱的制定需要基于一定的利用率參數(shù)，即通常設(shè)定一個(gè)主要控制參數(shù)，如飛機(jī)FC(Airplane Flight Cycles)或日歷時(shí)間。當(dāng)主要參數(shù)在使用過(guò)程中發(fā)生偏離，應(yīng)給予特殊說(shuō)明。對(duì)于新研制的飛機(jī)、商用機(jī)改公務(wù)機(jī)等，普遍存在利用率低于正常利用率的情況，要求對(duì)大綱進(jìn)行調(diào)整或執(zhí)行該機(jī)型的低利用率維修大綱，以滿足局方對(duì)低利用率維修方案的要求[3]。

飛機(jī)利用率指一架飛機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)(一年或一日)提供的生產(chǎn)飛行小時(shí)數(shù)，它是從時(shí)間的角度反映飛機(jī)的利用程度。飛機(jī)的利用程度有廣義、狹義之分，狹義的飛機(jī)利用程度僅指飛機(jī)的時(shí)間利用；而廣義的飛機(jī)利用程度則包括飛機(jī)的時(shí)間利用、飛機(jī)的噸位利用(如出港載運(yùn)率)和飛機(jī)載運(yùn)能力的利用(如航線載運(yùn)比率)[4]。

波音、空客擁有大量的飛機(jī)實(shí)際運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)等研究經(jīng)驗(yàn)，使之便于對(duì)結(jié)構(gòu)維修大綱制定及完善[5]。A320系列飛機(jī)的MRBR(Maintenance Review Board Report)中規(guī)定：年利用率明顯小于1 600 FH(Airplane Flight Hours)的飛機(jī)應(yīng)當(dāng)調(diào)整為低利用率維修大綱；2006年空客公司發(fā)布A320系列飛機(jī)的MPD(Maintenance Planning Document)中，首次提出了低利用率維修方案建議；Boeing 737NG系列飛機(jī)MRBR中規(guī)定年飛行小時(shí)小于1 200 FH的飛機(jī)應(yīng)該采用低利用率維修大綱。

中國(guó)對(duì)民機(jī)結(jié)構(gòu)維修大綱的研究起步較晚，已取得一些成果[6-9]，但在維修大綱與利用率的匹配研究方面幾乎處于空白。馮子寒通過(guò)分析A320系列飛機(jī)低利用率維修方案的制定要求，總結(jié)出A320系列飛機(jī)低利用率建議值的項(xiàng)目選擇和間隔計(jì)算方法[3]；李玫和史珂從維修任務(wù)量、生產(chǎn)控制難度、工程管理難度、飛機(jī)出勤率等方面，針對(duì)新舟600飛機(jī)高利用率(單機(jī)年飛行時(shí)間>1 200 h)和低利用率(單機(jī)年飛行時(shí)間<1 000 h)維修大綱進(jìn)行了對(duì)比分析，結(jié)果表明：高利用率維修大綱對(duì)單機(jī)年飛行時(shí)間介于1 000 h和1 200 h之間的用戶來(lái)說(shuō)更經(jīng)濟(jì)、有效[10]。

綜上分析，中國(guó)對(duì)于結(jié)構(gòu)維修大綱的制定方法開展了一定的研究，但基本沒有考慮飛機(jī)利用率對(duì)結(jié)構(gòu)維修間隔的影響。因此，從飛機(jī)利用率角度出發(fā)，系統(tǒng)地闡述飛機(jī)利用率對(duì)維修間隔的影響以及不同利用率條件下如何科學(xué)地制定合理的維修間隔具有重要的工程意義。本文從飛機(jī)的狹義利用率——利用時(shí)間的角度，通過(guò)分析不同利用率對(duì)指標(biāo)權(quán)重的影響，利用K-means算法和AHP(Analytic Hierarchy Process)-熵值法建立結(jié)構(gòu)維修間隔與利用率的匹配模型；最后通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證了模型的有效性。

1 K-means算法和組合賦權(quán)法

1.1 K-means算法

采集原始數(shù)據(jù)后，如何辨別數(shù)據(jù)的有效性以及如何從有效數(shù)據(jù)中選擇最客觀合理的數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)預(yù)處理的核心問(wèn)題。聚類分析作為數(shù)據(jù)挖掘與統(tǒng)計(jì)分析研究的一個(gè)重要方法，對(duì)數(shù)據(jù)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)特性的識(shí)別有著極其重要的作用。但是多維數(shù)據(jù)集的結(jié)構(gòu)形式繁多，不易找出一種普遍適用的聚類算法解決問(wèn)題[11]。

K-means算法用于信號(hào)處理，具有簡(jiǎn)單、快速，處理大數(shù)據(jù)時(shí)具備相對(duì)可伸縮和高效等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)挖掘等領(lǐng)域。K-means算法是通過(guò)迭代不斷地改變有效數(shù)據(jù)集的聚類中心，使所有有效數(shù)據(jù)到其聚類中心的距離總和最小，使目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最優(yōu)化[12]。

1.2 層次分析法

層次分析法由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家匹茨堡大學(xué)教授Thomas L. Saaty提出的一種多準(zhǔn)則決策方法，該方法是將與決策問(wèn)題有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、指標(biāo)等若干層次，通過(guò)大量的科學(xué)調(diào)查和運(yùn)用定量與定性相結(jié)合的方法，為多目標(biāo)、多準(zhǔn)則或無(wú)結(jié)構(gòu)特性的復(fù)雜決策問(wèn)題提供便捷的優(yōu)化策略,近而確定各指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重值[13-14]。

AHP確定權(quán)重流程如圖1所示。

由圖1知，根據(jù)指標(biāo)層次模型，采用1～9標(biāo)度法構(gòu)造判斷矩陣A；利用平均隨機(jī)一致性指標(biāo)計(jì)算的一致性比例來(lái)驗(yàn)證A的一致性，方根法計(jì)算A的特征向量W,即指標(biāo)權(quán)重向量W=[ω1ω2…ωn]T。

由判斷矩陣A解得的特征向量可得到單準(zhǔn)則下指標(biāo)權(quán)重，即指標(biāo)單排序權(quán)重，再將所有單排序權(quán)重加權(quán)平均計(jì)算出指標(biāo)層元素相對(duì)于目標(biāo)層的總體權(quán)重，即指標(biāo)總排序權(quán)重，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。

(1)

(2)

(3)

式中：CI=(λmax-n)/(n-1),λmax為A的最大特征根；n為矩陣A的階數(shù)；RI值由查表得到；ω為指標(biāo)權(quán)重。

圖1 AHP確定指標(biāo)權(quán)重流程Fig.1 Flowchart of determining indexes weight by AHP

當(dāng)CR(k)<0.1時(shí)，認(rèn)為遞階層次結(jié)構(gòu)在k層水平以上的所有判斷矩陣具有一致性，即可認(rèn)為指標(biāo)層元素相對(duì)于目標(biāo)層的權(quán)重是合理的。

1.3 熵值法

計(jì)算系統(tǒng)中第j項(xiàng)的指標(biāo)熵值ej為

(4)

計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的差異性系數(shù)gj為

gj=1-ej,j=1,2,…,h

(5)

可以看出：如果某個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵值越小，就表明其指標(biāo)值的變異程度越大，在綜合評(píng)價(jià)中所起的作用越大，則其權(quán)重也應(yīng)越大；反之亦然[15-16]。熵值法利用系統(tǒng)指標(biāo)包含信息量的多少來(lái)影響權(quán)重，且指標(biāo)的相對(duì)重要性由熵值度量，故熵值法更適用于指標(biāo)熵值小的評(píng)估問(wèn)題。

1.4 組合賦權(quán)法

利用樣本數(shù)據(jù)自身的信息和指標(biāo)差異性系數(shù)，以此來(lái)修正改進(jìn)層次分析法得出的指標(biāo)權(quán)重，得出優(yōu)化賦權(quán)組合

(6)

式中：pj為AHP-熵值法的綜合指標(biāo)權(quán)重；ωj為層次分析法計(jì)算得出的指標(biāo)權(quán)重；gj為熵值法計(jì)算出的指標(biāo)差異性系數(shù)[17]。

2 基于利用率的金屬結(jié)構(gòu)環(huán)境損傷評(píng)價(jià)模型

2.1 環(huán)境損傷評(píng)估指標(biāo)

金屬結(jié)構(gòu)環(huán)境損傷主要是腐蝕引起的。腐蝕一般是由日歷時(shí)間和運(yùn)營(yíng)時(shí)間確定，其特點(diǎn)是由不利環(huán)境造成結(jié)構(gòu)功能惡化。所以除了考慮材料對(duì)應(yīng)力腐蝕和其它腐蝕的敏感性及對(duì)結(jié)構(gòu)件采取的保護(hù)措施之外，還要考慮飛機(jī)結(jié)構(gòu)可能受其暴露在不利環(huán)境中引起的損傷[18-19]。對(duì)于損傷敏感性評(píng)估和及時(shí)性探測(cè)，借鑒國(guó)外做法并結(jié)合國(guó)產(chǎn)民機(jī)研制特點(diǎn)[20-21]，主要考慮以下4個(gè)指標(biāo)：接近性、敏感性、防護(hù)性和可能性。按照各因素之間的屬性關(guān)系，建立如圖2所示的指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)模型。

圖2 結(jié)構(gòu)環(huán)境損傷指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)Fig.2 Hierarchical structure of factors for environmental damage of structure

2.2 低利用率下指標(biāo)層各因素分析

在結(jié)構(gòu)環(huán)境損傷評(píng)價(jià)體系中，結(jié)構(gòu)所遭受的環(huán)境損傷通常是指結(jié)構(gòu)所遭受的腐蝕介質(zhì)、溫度、濕度、應(yīng)力和時(shí)間等因素聯(lián)合作用引起的環(huán)境損傷[21]。接近性、敏感性和防護(hù)性是飛機(jī)結(jié)構(gòu)及材料的固有屬性，若飛機(jī)沒有經(jīng)過(guò)改裝或結(jié)構(gòu)優(yōu)化，這些因素對(duì)環(huán)境損傷等級(jí)(Environmental Deterioration Rating, EDR)的影響在飛機(jī)全壽命周期內(nèi)基本不變。而可能性則隨著飛機(jī)運(yùn)營(yíng)環(huán)境、季節(jié)及不同利用率情況等因素的變化而改變。

飛機(jī)結(jié)構(gòu)的運(yùn)營(yíng)環(huán)境可以分為總體環(huán)境、局部環(huán)境和細(xì)節(jié)環(huán)境3類?？傮w環(huán)境是指整機(jī)所處的外部大環(huán)境，如飛行過(guò)程主要是在8 000 m以上的高空，處于低溫、低濕和鹽霧、SO2等腐蝕介質(zhì)很少的環(huán)境，相比于高空環(huán)境，地面環(huán)境的濕度更高、污染源更多[22]；局部環(huán)境是指飛機(jī)不同部位、不同部件、不同組合件所處的特殊工況條件環(huán)境，如許多區(qū)域存在的電池組和液壓組件等腐蝕液體的泄露；細(xì)節(jié)環(huán)境是指影響僅涉及結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)范圍或某個(gè)零部件的具體部位所承受的腐蝕環(huán)境條件。在低利用率運(yùn)營(yíng)環(huán)境下，環(huán)境損傷可能性的4個(gè)影響因素變化如下：

1) 電解質(zhì)和灰塵聚集：地面塵土雜質(zhì)多，溫度高，塵土?xí)皆诮Y(jié)構(gòu)表面或經(jīng)縫隙進(jìn)入機(jī)體，因此發(fā)生電化學(xué)腐蝕的概率增加。

2) 濕氣聚集：地面空氣濕度大，水分滲入到不同構(gòu)件的縫隙中，為腐蝕產(chǎn)生形成了電解質(zhì)通路，導(dǎo)致發(fā)生電化學(xué)腐蝕的概率增加。

3) 泄露：飛機(jī)結(jié)構(gòu)中很多區(qū)域存在有電池組和液壓組件，旅客流量、起降次數(shù)減少和維修次數(shù)減少，造成的區(qū)域結(jié)構(gòu)損傷減少，泄露概率降低。

4)異常情況的影響：主要指由于諸如腐蝕、振動(dòng)等異常情況的出現(xiàn)造成的保護(hù)層惡化的概率，依具體運(yùn)營(yíng)情況而定。

另一方面，金屬結(jié)構(gòu)環(huán)境損傷主要表現(xiàn)為應(yīng)力腐蝕，其中腐蝕疲勞是應(yīng)力腐蝕的一種重要形式。通過(guò)上述分析發(fā)現(xiàn)，盡管飛機(jī)在低利用率情形下，引起金屬結(jié)構(gòu)腐蝕的電解質(zhì)聚集程度和濕度相對(duì)增大，但因飛機(jī)起降次數(shù)和飛行時(shí)間相對(duì)減少，使交變載荷循環(huán)次數(shù)大大減少，故發(fā)生腐蝕疲勞的概率降低。因此，在低利用率下民機(jī)結(jié)構(gòu)環(huán)境損傷的可能性指標(biāo)是降低的。

綜上分析，在正常利用率和低利用率下，飛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)環(huán)境損傷準(zhǔn)則層各指標(biāo)的變化情況見圖3。

圖3 指標(biāo)變化對(duì)比Fig.3 Comparison of changes of indexes

2.3 民機(jī)結(jié)構(gòu)環(huán)境損傷指標(biāo)評(píng)級(jí)

在對(duì)具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行環(huán)境損傷分析時(shí)，應(yīng)綜合考慮各因素自身及因素間相互影響、因素權(quán)重等信息，借助設(shè)計(jì)與維修工作小組、工業(yè)指導(dǎo)專家的判斷、運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)和其他參考數(shù)據(jù)對(duì)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)級(jí)。表1所示為環(huán)境損傷指標(biāo)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

表1 環(huán)境損傷指標(biāo)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Rating criteria for indexes of environmental damage

2.4 建立維修間隔與利用率匹配模型

建立基于低利用率的各影響指標(biāo)的層次關(guān)系，首先通過(guò)該領(lǐng)域的專家對(duì)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)；其次利用K-means聚類法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；再次利用AHP-熵值法計(jì)算綜合指標(biāo)權(quán)重；最后計(jì)算環(huán)境損傷總等級(jí)。具體流程見圖4。

圖4 基于利用率的民機(jī)結(jié)構(gòu)環(huán)境損傷評(píng)估模型Fig.4 Evaluation model for environmental damage of aircraft structure based on utilization ratio

3 實(shí)例驗(yàn)證

3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理

選擇波音Boeing 737-700 ATA53章中背鰭下的機(jī)身蒙皮作為實(shí)例分析的研究對(duì)象，如圖5所示。背鰭下的機(jī)身蒙皮屬于SSI,其所使用的材料為2024-T3，在飛機(jī)的運(yùn)行中會(huì)受到客艙增壓引起的增壓載荷以及機(jī)身整體彎曲引起的拉壓載荷。將從6家不同企業(yè)收集到的研制和維修數(shù)據(jù)標(biāo)記為A、B、C、D、E和F，利用K-means算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。設(shè)置聚類數(shù)為2，迭代停止條件為迭代計(jì)算100次或迭代閾值ε=0.01,滿足其中之一即停止迭代，輸出聚類分析結(jié)果，最終篩選出6組數(shù)據(jù)中最客觀的數(shù)據(jù)作為AHP的判斷矩陣的數(shù)據(jù)。如表2和表3所示。

圖5 背鰭下的機(jī)身蒙皮Fig.5 Fuselage skin under dorsal fin

表2 正常利用率下各準(zhǔn)則層數(shù)據(jù)預(yù)處理結(jié)果Table 2 Preprocessing results of criteria data for normal utilization

數(shù)據(jù)來(lái)源準(zhǔn)則層接近性敏感性防護(hù)性可能性所屬聚類與類中心距離所屬聚類與類中心距離所屬聚類與類中心距離所屬聚類與類中心距離所屬聚類與類中心距離A15.16012.48010.42910.60713.907B12.11312.44020.00020.00023.988C14.15120.98710.42910.60723.752D14.55022.51510.42910.60712.131E20.00013.92211.67912.37422.702F11.90822.59010.42910.60712.700篩選結(jié)果FCA或C或D或FA或C或D或FD

表3 低利用率各準(zhǔn)則層數(shù)據(jù)預(yù)處理結(jié)果Table 3 Preprocessing results of criteria data for low utilization ratio

3.2 組合賦權(quán)法確定指標(biāo)綜合權(quán)重

3.2.1 AHP確定指標(biāo)權(quán)重

根據(jù)圖2層次結(jié)構(gòu)模型，建立指標(biāo)權(quán)重向量W=[W1W2W3W4]T,Wi為準(zhǔn)則層因素向量。令W1=[ω1ω2ω3]T=[I1I2I3]T作為接近性的評(píng)估指標(biāo)；W2=[ω4ω5]T=[I4I5]T作為敏感性的評(píng)估指標(biāo)；W3=[ω6ω7ω8]T=[I6I7I8]T作為防護(hù)性的評(píng)估指標(biāo)；W4=[ω9ω10ω11ω12]T=[I9I10I11I12]T作為可能性的評(píng)估指標(biāo)。其中：I1為口蓋尺寸；I2為眼睛與SSI距離；I3為設(shè)備稠密度；I4為材料對(duì)應(yīng)力腐蝕的敏感性；I5材料對(duì)其他腐蝕的敏感性；I6為表面處理；I7為底漆；I8為面漆；I9為電解質(zhì)和灰塵聚集的概率；I10為濕氣聚集的程度；I11為泄露的概率；I12為異常情況影響的概率。利用1～9標(biāo)度法建立判斷矩陣，即正常利用率下的判斷矩陣為

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

式中：A1為準(zhǔn)則層矩陣；A2為接近性矩陣；A3為敏感性矩陣；A4為防護(hù)性矩陣；A5為可能性矩陣。

準(zhǔn)則層各因素相對(duì)于目標(biāo)層的權(quán)重向量為

W1=[0.085 5 0.331 3 0.291 6 0.291 6]T

單準(zhǔn)則下各指標(biāo)權(quán)重向量為

接近性：W2=[0.200 0 0.200 0 0.600 0]T

敏感性：W3=[0.500 0 0.500 0]T

防護(hù)性：W4=[0.333 3 0.333 3 0.333 3]T

可能性：W5=[0.371 5 0.371 5 0.163 0

0.094 1]T

指標(biāo)層元素相對(duì)于目標(biāo)層的總排序權(quán)重向量Wii為

接近性：W22=[0.017 1 0.017 1 0.051 3]T

敏感性：W33=[0.165 6 0.165 6]T

防護(hù)性：W44=[0.097 2 0.097 2 0.097 2]T

可能性：W55=[0.108 3 0.108 3 0.047 5

0.027 4]T

低利用率下判斷矩陣為

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

準(zhǔn)則層各因素相對(duì)于目標(biāo)層的權(quán)重向量為

單準(zhǔn)則下各指標(biāo)權(quán)重向量為

0.150 9]T

0.018 9]T

3.2.2 熵值法確定因素差異性系數(shù)

熵值法研究的數(shù)據(jù)來(lái)源于調(diào)查得到的指標(biāo)的評(píng)級(jí)，對(duì)于金屬結(jié)構(gòu)環(huán)境損傷的12個(gè)影響指標(biāo)，將各影響指標(biāo)針對(duì)不同機(jī)身段評(píng)級(jí)的平均值作為熵值法的樣本觀測(cè)值，以此構(gòu)建熵值法的評(píng)價(jià)矩陣。正常利用率下準(zhǔn)則層各評(píng)價(jià)矩陣為：

接近性：

(17)

敏感性：

(18)

防護(hù)性：

(19)

可能性：

(20)

低利用率下準(zhǔn)則層各指標(biāo)評(píng)價(jià)矩陣為

接近性：

(21)

敏感性：

(22)

可能性：

(23)

防護(hù)性：

(24)

對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、歸一化處理，計(jì)算各影響因素的熵值ej、差異系數(shù)gj,如表4所示。

表4不同利用率下各影響因素的熵值和差異性系數(shù)

Table4Entropyandcoefficientofvariationofeachinfluencingfactorofaircraftwithdifferentutilizationratios

影響因素正常利用率低利用率熵值ej差異性系數(shù)gj熵值ej差異性系數(shù)gjI10.86930.13070.86930.1307I20.80020.19980.88400.1160I30.81660.18340.81770.1823I40.81250.18750.87590.1241I50.90140.09860.78270.2173I60.71240.28760.71240.2876I70.71240.28760.71240.2876I80.71240.28760.71240.2876I90.68460.31540.89170.1083I100.79650.20350.80210.1979I110.85960.14040.84730.1527I120.89050.10950.70210.2979

3.2.3 AHP-熵值法計(jì)算綜合權(quán)重

結(jié)合環(huán)境損傷指標(biāo)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)表，由工程經(jīng)驗(yàn)豐富的工作組給出指標(biāo)等級(jí)；根據(jù)指標(biāo)評(píng)級(jí)、指標(biāo)總排序權(quán)重和指標(biāo)差異系數(shù)，利用式(3)計(jì)算出不同利用率下綜合權(quán)重及環(huán)境損傷總等級(jí)，如表5所示。

表5 環(huán)境損傷總等級(jí)Table 5 Total level of environment deterioration

3.3 確定維修間隔

根據(jù)相似機(jī)型工程文件中的相關(guān)數(shù)據(jù)建立了適合我國(guó)某型民用客機(jī)SSI損傷等級(jí)-維修間隔回歸方程，如式(25)所示，其間隔單位為日歷月(Month, MO)且結(jié)果取整數(shù)。該回歸方程針對(duì)新研發(fā)飛機(jī)設(shè)計(jì)，計(jì)算結(jié)果相對(duì)保守，在未來(lái)飛機(jī)投入運(yùn)營(yíng)后，根據(jù)收集的可靠性數(shù)據(jù)可對(duì)維修間隔做進(jìn)一步的優(yōu)化。

(25)

從圖6中的數(shù)據(jù)可以看出，利用匹配模型計(jì)算的維修間隔相比實(shí)際維修間隔偏小。正常利用率下，維修間隔期為93個(gè)月(工程文件建議96個(gè)月)；低利用率下，維修間隔期為118個(gè)月(工程文件建議144個(gè)月)。模型計(jì)算結(jié)果偏于保守的原因在于，對(duì)于新研機(jī)型，由于缺乏運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)和使用經(jīng)驗(yàn)，模型給出的維修間隔值比較保守。

圖6 結(jié)構(gòu)維修間隔計(jì)算值與建議值對(duì)比Fig.6 Comparison between calculated and suggested values for structural maintenance intervals

從得出的EDR大小可以看出，正常利用率狀態(tài)下飛機(jī)受到的環(huán)境損傷要比低利用率狀態(tài)下飛機(jī)受到的環(huán)境損傷更嚴(yán)重，因此在制定維修間隔時(shí)，低利用率飛機(jī)的間隔會(huì)更長(zhǎng)，這與前文的分析以及相關(guān)工程文件中的描述也保持一致。當(dāng)飛機(jī)處于低利用率狀態(tài)時(shí)，維修間隔會(huì)延長(zhǎng)，但是對(duì)于環(huán)境損傷的檢查則需根據(jù)相關(guān)適航文件的規(guī)定增加相應(yīng)的檢查任務(wù)以保持飛機(jī)的持續(xù)適航。對(duì)于國(guó)產(chǎn)某型飛機(jī)，建議在其年利用率少于1 200 FH，或者連續(xù)6個(gè)月的月利用率低于100 FH的情況下，使用低利用率維修大綱。

4 結(jié) 論

1) 針對(duì)民機(jī)結(jié)構(gòu)環(huán)境損傷敏感性評(píng)估和損傷的及時(shí)性探測(cè)，借鑒國(guó)外作法并結(jié)合國(guó)產(chǎn)民機(jī)研制特點(diǎn)，建立了金屬結(jié)構(gòu)環(huán)境損傷指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)，并基于K-means算法和AHP-熵值法建立了民機(jī)結(jié)構(gòu)維修間隔與利用率的匹配模型。此模型分析了利用率對(duì)民機(jī)結(jié)構(gòu)環(huán)境損傷各影響因素影響情況，彌補(bǔ)了以往相關(guān)研究中對(duì)影響因素分析不全面的不足。

2) 通過(guò)選取相似機(jī)型典型結(jié)構(gòu)，利用所建立的結(jié)構(gòu)維修間隔與利用率匹配模型，計(jì)算得出：正常利用率下結(jié)構(gòu)維修間隔為93個(gè)月，低利用率下結(jié)構(gòu)維修間隔為118個(gè)月，這是由于低利用率下飛機(jī)金屬結(jié)構(gòu)可能遭受到的環(huán)境損傷程度低，維修間隔相比正常利用率情形可以適當(dāng)延長(zhǎng)，符合工程要求，并驗(yàn)證了模型的有效性。

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