軍用飛機(jī)適航性與裝備質(zhì)量“五性”關(guān)系的研究

張 卓

（西安飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司 西飛設(shè)計(jì)院，西安 710089）

隨著我國軍用飛機(jī)生產(chǎn)技術(shù)不斷提高，如何在滿足軍用飛機(jī)作戰(zhàn)功能的基礎(chǔ)上，提高飛行質(zhì)量和安全性，成為當(dāng)前軍用飛機(jī)研究的重點(diǎn)內(nèi)容。上世紀(jì)美國開始對(duì)運(yùn)輸機(jī)適航性進(jìn)行研究，之后西方國家對(duì)軍用飛機(jī)適航性研究逐漸深入，大大提高了軍用飛機(jī)安全性。隨著新型軍用飛機(jī)研究工作進(jìn)程的推進(jìn)，我國也開始加強(qiáng)對(duì)軍用飛機(jī)適航性的研究力度，旨在提高我國軍用飛機(jī)飛行質(zhì)量與安全性。但由于我國對(duì)軍用飛機(jī)適航性研究起步較晚，還存在很多問題，對(duì)我國軍用飛機(jī)適航性提高產(chǎn)生較大影響。

1 軍機(jī)適航性特點(diǎn)分析

1.1 軍機(jī)適航性簡介

軍用飛機(jī)適航性是指軍用飛機(jī)各個(gè)零件在預(yù)期環(huán)境內(nèi)保持正常運(yùn)行的特性，這一特性是當(dāng)前軍用飛機(jī)的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)，也是保證飛機(jī)飛行安全的重要基礎(chǔ)。對(duì)適航性應(yīng)用，我國適航規(guī)章中有明確規(guī)定，即只有通過適航性審核的軍機(jī)才能夠投入使用。為此軍機(jī)適航性研究涉及內(nèi)容非常多，包括壽命周期、全專業(yè)特性等，且根據(jù)機(jī)型不同，適航性要求和標(biāo)準(zhǔn)也存在較大差異。

1.2 軍機(jī)適航性特點(diǎn)分析

1.2.1 需同作戰(zhàn)指標(biāo)進(jìn)行協(xié)調(diào)

對(duì)軍機(jī)適航性的研究，要求在研制過程中以某些作戰(zhàn)任務(wù)為參考值，對(duì)其性能進(jìn)行規(guī)劃，同時(shí)在適航性條款中要根據(jù)軍機(jī)全壽命周期等要求，做一些調(diào)整，這樣才能夠保證軍機(jī)適航性和實(shí)際任務(wù)之間差別不大，避免因指標(biāo)過高產(chǎn)生軍機(jī)生產(chǎn)問題。

1.2.2 以預(yù)期環(huán)境和使用條件作為限制

對(duì)于軍機(jī)適航性進(jìn)行研究，要根據(jù)研發(fā)過程中的預(yù)期環(huán)境以及使用條件進(jìn)行，適航性中的內(nèi)容并不能完全滿足軍機(jī)使用需求，因此在適航性研究時(shí)需要結(jié)合具體軍機(jī)型號(hào)進(jìn)行確定，尤其是預(yù)期環(huán)境和使用條件。

1.2.3 軍機(jī)適航性以機(jī)型區(qū)分

軍機(jī)機(jī)型非常多，其中以戰(zhàn)斗機(jī)為主要機(jī)型，戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)身較小，且速度非?？?，在對(duì)其進(jìn)行適航性設(shè)計(jì)時(shí)，需要保證其戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

2 軍機(jī)適航性和安全性之間的關(guān)系分析

軍機(jī)安全性是指在生產(chǎn)過程中不會(huì)對(duì)人員造成損傷，在使用過程中不會(huì)對(duì)使用人員生命安全造成影響的特性。對(duì)當(dāng)前軍機(jī)適航性和安全性的關(guān)系分析，主要是針對(duì)使用過程中的容錯(cuò)能力分析。

2.1 適航性源于安全性

軍機(jī)安全性在研究的過程中經(jīng)歷了各種事故和系統(tǒng)安全問題分析，最終演變成針對(duì)軍機(jī)適航性的指標(biāo)。上世紀(jì)軍機(jī)在民航機(jī)的基礎(chǔ)上將適航性概念引入到軍用航空領(lǐng)域中，并在此基礎(chǔ)上形成了對(duì)應(yīng)的管理內(nèi)容，從而形成了系統(tǒng)性的適航性研究體系。所以說適航性源于飛機(jī)安全問題的整合，對(duì)軍機(jī)安全性能研究包含了設(shè)計(jì)和制造中的多種影響因素。

2.2 適航性超脫于安全性

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，軍機(jī)設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，對(duì)應(yīng)的配套保障設(shè)施也逐漸完善，這使得軍機(jī)安全性能要求也在逐漸提高。對(duì)于傳統(tǒng)軍機(jī)安全性研究來說，其重點(diǎn)主要是對(duì)管理和設(shè)計(jì)安全進(jìn)行研究，安全性研究中大量的工作內(nèi)容集中在研制階段，且其內(nèi)容主要是以裝備為基礎(chǔ)。但隨著飛機(jī)設(shè)計(jì)的深入發(fā)展，單純依靠軍機(jī)自身的安全設(shè)計(jì)往往無法保證軍機(jī)自身使用過程中的穩(wěn)定。在適航性研究中，由于其強(qiáng)調(diào)綜合性影響因素研究，使軍機(jī)在使用過程中所涉及到安全系統(tǒng)和相關(guān)組成部件大大增多，更能夠從整體上保證飛機(jī)使用者安全。

2.3 適航性為安全性提供保障

軍機(jī)設(shè)計(jì)工作對(duì)整體安全性具有較大影響，通過安全性驗(yàn)證能夠?qū)姍C(jī)適航性進(jìn)行確定。但在裝備全壽命周期內(nèi)，安全性往往缺乏有效的落實(shí)方法。而對(duì)適航性研究，能夠以我國法規(guī)作為依托，通過對(duì)軍機(jī)使用階段暴露的問題進(jìn)行綜合性考慮，不再僅僅對(duì)設(shè)計(jì)階段軍機(jī)使用性能進(jìn)行分析。在具體實(shí)施過程中，不僅需要對(duì)飛機(jī)適航性維護(hù)程序進(jìn)行制定，同時(shí)還需要通過飛行手冊(cè)等內(nèi)容確保軍機(jī)飛行安全。

3 軍機(jī)適航性和可靠性之間的關(guān)系

可靠性指的是軍機(jī)在規(guī)定條件和環(huán)境下完成相關(guān)功能的能力，該能力研究以故障作為主要研究對(duì)象，在進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)階段，故障和安全并非是相對(duì)獨(dú)立的關(guān)系。

3.1 可靠性與適航性研究范疇不同

對(duì)于軍機(jī)可靠性研究，其主要是以故障和失效之間的關(guān)系進(jìn)行研究；而對(duì)軍機(jī)適航性研究，其包括各個(gè)分系統(tǒng)，例如裝備可靠性分析等。對(duì)于特殊條件下的適航性要求，需要保證產(chǎn)品功能運(yùn)行安全性，例如“MIL-HDBK-516”，其對(duì)離機(jī)系統(tǒng)以及子系統(tǒng)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證都有著較高要求，只有保證驗(yàn)證過程中不會(huì)出現(xiàn)失效或者故障問題，才能保證軍機(jī)運(yùn)行安全。但由于當(dāng)前軍機(jī)可靠性和適航性研究內(nèi)容及目標(biāo)不同，在進(jìn)行可靠性和適航性研究過程中，需要將兩者分為同一載體的不同側(cè)面，形成不同的研究體系。

3.2 適航性和可靠性分析方法不同

適航性的研究，首先需要對(duì)以往研究經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，然后從某個(gè)方向?qū)栴}進(jìn)行分解，同時(shí)對(duì)于各項(xiàng)不符合飛機(jī)安全飛行的性能進(jìn)行評(píng)估和分析，在整體層面上對(duì)系統(tǒng)故障因素進(jìn)行分析和確定，從而在進(jìn)行綜合使用過程中，通過CCA或FMECA等方法對(duì)其進(jìn)行分析；可靠性研究內(nèi)容則是強(qiáng)調(diào)對(duì)軍機(jī)上部件的可靠性能進(jìn)行研究，一般多采用自下而上的方法。

4 軍機(jī)適航性同其他性能之間的關(guān)系

4.1 保障性

保障性指的是系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和使用的過程中，保證資源合理運(yùn)用，戰(zhàn)時(shí)能夠保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的能力。保障性從整體上反映出系統(tǒng)的綜合能力。軍機(jī)的適航性研究，包括的內(nèi)容較多，像裝備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和保障裝備等，同時(shí)對(duì)保障數(shù)據(jù)工程等內(nèi)容也有所涉及。

4.2 測(cè)試性

測(cè)試性指的是裝備能夠及時(shí)準(zhǔn)確反映飛機(jī)運(yùn)行狀態(tài)且能夠?qū)Τ霈F(xiàn)各種故障問題進(jìn)行隔離的能力。通過測(cè)試性，能夠?qū)︼w機(jī)裝備進(jìn)行快速檢測(cè)，這是對(duì)軍機(jī)進(jìn)行維修的重要措施。而適航性在軍機(jī)運(yùn)行狀態(tài)保持中是非常關(guān)鍵的因素，通過檢查系統(tǒng)故障虛警率和故障隔離率，提升軍機(jī)飛行安全性能。

4.3 維修性

軍機(jī)維修性是指在規(guī)定條件下根據(jù)設(shè)定的方法進(jìn)行維修或保持規(guī)定狀態(tài)的一種能力。對(duì)于軍機(jī)設(shè)計(jì)來說，高維修性能夠保證整體設(shè)計(jì)簡便，同時(shí)對(duì)因磨損等因素造成的常見故障進(jìn)行及時(shí)維修處理。

5 結(jié)語

隨著軍機(jī)研制水平的提升，傳統(tǒng)軍機(jī)“五性”發(fā)揮了巨大的作用，為提升我國軍機(jī)研制質(zhì)量和戰(zhàn)備完好率提供了良好基礎(chǔ)。但隨著我國軍機(jī)適航性研究工作的深入，需要對(duì)傳統(tǒng)適航性內(nèi)容等進(jìn)行調(diào)整，并借鑒大量民航經(jīng)驗(yàn)對(duì)軍機(jī)適航性進(jìn)行調(diào)整，促進(jìn)我國軍機(jī)的性能提升。