民用飛機(jī)產(chǎn)品保障相關(guān)的使用分析要求

高偉雁 /

(上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院，上海201210)

0　引言

民用飛機(jī)產(chǎn)品保障分析是產(chǎn)品支援的一個(gè)重要過程，它使飛機(jī)具有可維修性、可靠性、可測(cè)試性，并可優(yōu)化飛機(jī)全生命周期成本，定義飛機(jī)在役期間所有需求資源，保持其預(yù)定用途。通過產(chǎn)品保障分析，可以確認(rèn)從設(shè)計(jì)出發(fā)的保障元素需求，評(píng)估設(shè)計(jì)相關(guān)的保障性情況以及確定由設(shè)計(jì)產(chǎn)生的保障資源需求，可以提供給設(shè)計(jì)人員產(chǎn)品保障相關(guān)建議，例如：設(shè)計(jì)方案在保障性方面的權(quán)衡；確認(rèn)和驗(yàn)證飛機(jī)是否滿足保障性和產(chǎn)品保障設(shè)計(jì)目標(biāo)和要求。

而產(chǎn)品保障相關(guān)的使用分析是產(chǎn)品保障分析的重要組成部分，因?yàn)轱w機(jī)設(shè)計(jì)除考慮其維護(hù)和修理之外，還應(yīng)該考慮與產(chǎn)品保障相關(guān)的使用和操作，并作為一項(xiàng)獨(dú)立的任務(wù)[1]，這些任務(wù)對(duì)于保障飛機(jī)的正常運(yùn)行十分重要，飛機(jī)運(yùn)行中的很多方面都會(huì)受到此任務(wù)限制。因此在飛機(jī)設(shè)計(jì)初期就必須進(jìn)行產(chǎn)品保障相關(guān)的使用分析，闡明與產(chǎn)品保障相關(guān)的使用任務(wù)，并進(jìn)行明確記錄。另外，產(chǎn)品保障相關(guān)使用分析也可提出對(duì)于設(shè)計(jì)的要求，在優(yōu)化設(shè)計(jì)的同時(shí)也使保障資源規(guī)劃更合理，而其所確定的任務(wù)也可為開展細(xì)化的產(chǎn)品保障分析提供支持。本文列出了與產(chǎn)品保障相關(guān)的主要的使用活動(dòng)，說明了這些活動(dòng)進(jìn)行使用分析時(shí)需考慮的方面，并提出 使用分析工作流程以及使用分析要求。

1　產(chǎn)品保障相關(guān)的使用活動(dòng)

使用分析是對(duì)產(chǎn)品保障相關(guān)的使用活動(dòng)結(jié)合其運(yùn)行場(chǎng)景及環(huán)境進(jìn)行分析，分析使用活動(dòng)的使用程序，所涉及的工具設(shè)備等，得出使用活動(dòng)對(duì)飛機(jī)設(shè)計(jì)的影響，從而確定技術(shù)需求和技術(shù)要求[2-3]。

產(chǎn)品保障相關(guān)的使用活動(dòng)包括但不限于以下部分，這些活動(dòng)有些是飛機(jī)設(shè)計(jì)早期階段就必須進(jìn)行考慮的。對(duì)于每一個(gè)使用保障活動(dòng)，這里給出了使用分析需要考慮的方面。

1.1 勤務(wù)

勤務(wù)是在飛機(jī)使用中進(jìn)行的較大范圍的維護(hù)任務(wù)，典型的勤務(wù)任務(wù)有洗滌、清潔、拋光、保存、補(bǔ)充燃油/液體、潤(rùn)滑、換油、沖洗、排水、換氣、目視檢查及其他。

1.2 稱重

稱重任務(wù)的分析，包含了稱重準(zhǔn)備以及稱重程序，包括要使用的稱重設(shè)備。

1.3 裝載和卸載

飛機(jī)裝載和卸載方面在進(jìn)行分析時(shí)需要考慮以下方面：運(yùn)輸?shù)呢浳镱愋?、尺寸和重量參?shù)；預(yù)期的貨物對(duì)特殊因素(加速、磁場(chǎng)或電場(chǎng)、推力、濕氣等)是否敏感；不正確操作下貨物是否危急或危險(xiǎn)；要求什么類型的貨物固定(捆綁或捆綁點(diǎn)，堆裝)；是否需要特殊裝載設(shè)備等。

1.4 操作

飛機(jī)操作主要與飛機(jī)的停放、移動(dòng)相關(guān)，譬如長(zhǎng)時(shí)間的停放活動(dòng)和在正常情況以及受到意外損傷時(shí)的牽引，具體應(yīng)當(dāng)考慮以下方面。

1)長(zhǎng)期停放，在飛機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)行運(yùn)營(yíng)時(shí)的準(zhǔn)備活動(dòng)及定期檢查程序，應(yīng)考慮在機(jī)庫(kù)的停放和外場(chǎng)復(fù)雜環(huán)境下的停放；

2)飛機(jī)的有桿牽引，無桿牽引，以及起落架損傷時(shí)的牽引。

1.5 頂起吊起

飛機(jī)頂起/吊起通?？紤]用于修理或維修的頂起和用于恢復(fù)的頂起/吊起。具體應(yīng)當(dāng)考慮用于更換機(jī)輪輪胎和剎車組件的起落架輪軸頂起及應(yīng)急狀態(tài)下的頂起/吊起。

1.6 系留

飛機(jī)的系留任務(wù)分析，應(yīng)當(dāng)考慮在所有天氣條件下的系留。系留有長(zhǎng)期系留或短期系留，系留中使用的特殊技術(shù)、捆綁點(diǎn)以及適用于系留的特殊保障設(shè)備的安裝/使用等信息也應(yīng)當(dāng)考慮。

1.7 支撐

與系留相似，應(yīng)當(dāng)對(duì)支撐中有關(guān)支撐點(diǎn)、支撐程序和維修、修理及恢復(fù)期間使用的支撐設(shè)備進(jìn)行分析。

1.8 軟件

軟件分為航線可加載軟件、車間可加載軟件和駐留軟件等。需要考慮軟件安裝和卸載、軟件加載、軟件配置、數(shù)據(jù)加載等；軟件維護(hù)，如軟件恢復(fù)、恢復(fù)問題報(bào)告和配置管理等；軟件管理，如軟件分發(fā)與版本控制等。

1.9 報(bào)廢和回收

產(chǎn)品壽命周期結(jié)束之后，需考慮對(duì)整個(gè)產(chǎn)品的報(bào)廢和回收，還有產(chǎn)品壽命周期內(nèi)需要報(bào)廢的零部件和消耗品的處理。報(bào)廢產(chǎn)品需要考慮對(duì)產(chǎn)品支援設(shè)備的影響、執(zhí)行報(bào)廢對(duì)后勤保障資源要求及特殊運(yùn)輸工具要求。

2　使用分析內(nèi)容

使用分析是以飛機(jī)產(chǎn)品保障相關(guān)的使用和操作為基礎(chǔ)，分析相關(guān)的使用對(duì)飛機(jī)設(shè)計(jì)的影響，并不斷迭代完善貫穿整個(gè)飛機(jī)研制周期的分析活動(dòng)。使用分析基本工作流程如圖1所示。

圖1　產(chǎn)品保障使用分析基本工作流程

首先應(yīng)選取適用的使用活動(dòng)，確定分析對(duì)象，然后確定此使用活動(dòng)的使用場(chǎng)景，然后分析此活動(dòng)的使用準(zhǔn)備，具體的使用程序，并得出每一項(xiàng)活動(dòng)對(duì)地面支援設(shè)備及對(duì)飛機(jī)設(shè)計(jì)的影響。

2.1 選取活動(dòng)

根據(jù)飛機(jī)頂層運(yùn)營(yíng)需求文件和客戶需求文件中捕獲的需求，選取適用的活動(dòng)；本文第2部分列出了飛機(jī)產(chǎn)品保障相關(guān)的主要使用活動(dòng)以及每項(xiàng)使用活動(dòng)在進(jìn)行分析時(shí)需要考慮的方面。

2.2 選取運(yùn)行場(chǎng)景

此部分應(yīng)根據(jù)飛機(jī)運(yùn)行過程，選取使用活動(dòng)應(yīng)用的運(yùn)行階段及環(huán)境等，并詳細(xì)說明具體場(chǎng)景，考慮飛機(jī)運(yùn)行、損傷和特殊事件，分析具體場(chǎng)景及環(huán)境下，此活動(dòng)在飛機(jī)上的使用程序，并對(duì)程序進(jìn)行歸類。

2.2.1飛機(jī)運(yùn)行階段

飛機(jī)的一般運(yùn)行過程如圖2所示。

圖2　航空公司一般運(yùn)行保障過程

圖2為航空公司執(zhí)行往返于主基地的一般運(yùn)行過程，其中綠色標(biāo)注的為需要考慮產(chǎn)品保障使用分析的階段，主要有航前檢查、過站檢查、航后檢查、航班放行中涉及的維修和定期維修。針對(duì)每一個(gè)使用活動(dòng)，選取飛機(jī)運(yùn)行過程中的環(huán)境、階段以及此活動(dòng)的應(yīng)用對(duì)象，如頂起/吊起在正常環(huán)境下定期維修階段應(yīng)用在起落架收放試驗(yàn)中，分析此情景下的使用要求。

航前檢查為飛行員和機(jī)務(wù)人員對(duì)飛機(jī)系統(tǒng)的檢查，包含必要的準(zhǔn)備工作、繞機(jī)的目視檢查、機(jī)上的系統(tǒng)測(cè)試以及離港前工作。這些檢查涉及的與飛機(jī)保障相關(guān)的使用活動(dòng)有使用準(zhǔn)備、勤務(wù)、貨物裝載、補(bǔ)給及牽引等。

航前檢查如發(fā)現(xiàn)故障，故障修復(fù)過程中可能會(huì)涉及操作、頂起吊起、系留、支撐、潤(rùn)滑等使用保障活動(dòng)。

飛機(jī)在經(jīng)停機(jī)場(chǎng)落地后，在飛機(jī)過站檢查或者維修排故的同時(shí)，涉及的使用保障活動(dòng)有：貨物卸載、燃油勤務(wù)、水系統(tǒng)勤務(wù)、廁所勤務(wù)、行李運(yùn)輸、廚房配給和客艙消毒等。

在完成整個(gè)航班飛行后，需要對(duì)飛機(jī)進(jìn)行航后檢查。航后檢查中按情況對(duì)航前和過站的簽派放行的不工作項(xiàng)目需進(jìn)行維修。若飛機(jī)有計(jì)劃維修工作，則進(jìn)行計(jì)劃維修。飛機(jī)航后維修和計(jì)劃維修工作均會(huì)涉及到產(chǎn)品使用保障活動(dòng)。

另外，根據(jù)航空公司日常運(yùn)行要求按需采集飛行品質(zhì)監(jiān)控獲取飛行數(shù)據(jù)記錄，進(jìn)行航路信息、旅客廣播客艙內(nèi)話系統(tǒng)、客艙管理系統(tǒng)、機(jī)載娛樂系統(tǒng)等軟件的更新，這也屬于飛機(jī)相關(guān)的使用。

2.2.2運(yùn)行環(huán)境

航線機(jī)場(chǎng)進(jìn)行保障時(shí)應(yīng)該在飛機(jī)的起飛、著陸的溫度限制下進(jìn)行，也可能在更為極端的溫度條件下進(jìn)行，此外，寒冷和極寒冷天氣中下雪和結(jié)冰發(fā)生頻率更高。因此飛機(jī)的使用分析方面也必須考慮極端溫度環(huán)境對(duì)產(chǎn)品保障設(shè)施和保障設(shè)備的影響。

另外，還需要考慮雪、雨和大風(fēng)等復(fù)雜天氣條件下的飛機(jī)停放和系留，以及遭遇特殊氣候(如雷擊后)的特殊檢查，以及特殊天氣對(duì)于簽派放行的影響。

在運(yùn)行中遇到高溫高濕天氣下，含水的燃油中微生物和細(xì)菌滋生會(huì)導(dǎo)致燃油箱及其部件的侵蝕。寒冷天氣中機(jī)坪上除冰除雪中會(huì)使用鹽，這會(huì)對(duì)飛機(jī)尤其是起落架產(chǎn)生侵蝕。運(yùn)行和保障中都可能遇到鹽霧和砂塵，這些都可能引起侵蝕。也要考慮到活物運(yùn)輸和特殊物品(如海鮮和汞銀)運(yùn)輸過程中，液體浸入對(duì)飛機(jī)的影響。

特殊運(yùn)行方面，當(dāng)前航空公司航線運(yùn)營(yíng)中都會(huì)安排高原和高高原，這些對(duì)飛機(jī)使用和操作都會(huì)有更高的要求。

2.3分析使用程序

分析此場(chǎng)景及環(huán)境下使用活動(dòng)在飛機(jī)上使用時(shí)涉及的工具設(shè)備、所需的地面保障設(shè)備，具體的使用程序，并在考慮地面保障設(shè)備的通用性和共通性要求下，分析其對(duì)地面支援設(shè)備的影響，分析使用活動(dòng)對(duì)設(shè)計(jì)的影響，包括接口和技術(shù)參數(shù)等要求，確定技術(shù)需求和技術(shù)要求。

2.4使用分析的輸出

對(duì)每一項(xiàng)使用活動(dòng)編制相應(yīng)的使用分析報(bào)告單，使用分析報(bào)告單應(yīng)包括至少但不限于以下內(nèi)容。

活動(dòng)名稱：選取的使用活動(dòng)名稱及其描述。

場(chǎng)景：活動(dòng)應(yīng)用的運(yùn)行階段及環(huán)境，并考慮特殊運(yùn)行、損傷和特殊事件。

分析程序：此活動(dòng)在飛機(jī)上的使用程序。

設(shè)備工具：使用活動(dòng)在飛機(jī)上使用時(shí)所需的工具設(shè)備，推薦的工具的型號(hào)、參數(shù)、廠家等。

設(shè)計(jì)接口：使用活動(dòng)對(duì)設(shè)計(jì)的影響。

使用任務(wù)：確定此使用活動(dòng)的具體使用程序，對(duì)使用分析報(bào)告確定的所有設(shè)計(jì)要求進(jìn)行匯總和整理。相同活動(dòng)在不同場(chǎng)景下，飛機(jī)使用程序若相同則合并成一個(gè)任務(wù)；

編制使用報(bào)告：對(duì)使用分析進(jìn)行整理和匯總，編制使用分析影響報(bào)告。

3　結(jié)論

產(chǎn)品保障相關(guān)的使用分析是產(chǎn)品保障分析的重要組成部分，其所確定的使用任務(wù)對(duì)于保障飛機(jī)的正常運(yùn)行十分重要，同時(shí)也使資源規(guī)劃更為合理，而其所確定的任務(wù)可以為開展細(xì)化的產(chǎn)品保障分析提供支持。