無人機系統(tǒng)全壽命周期基本維護保障策略

康亞琴 王敏剛

無人機全壽命維護分類

無人機系統(tǒng)全壽命過程中維護保障過程主要分為：飛行日檢查、周期性工作、定期工作、首翻期、保管和運輸?shù)取?/p>

飛行日檢查

飛行日檢查是無人機飛行前、后及再次飛行前檢查。無人機飛行前檢查是對變形、表面損傷、連接脫落、燃油和潤滑油系統(tǒng)泄漏、螺旋槳損傷、口蓋狀態(tài)和整流罩狀態(tài)等進行目視檢查，其余工作是否正常通過地面綜合檢測車檢查。飛行后檢查是在每個飛行日結(jié)束后進行，飛行后檢查及再次飛行前檢查與飛行前檢查一樣。在檢查中如果有故障、損傷和功能失效等都應(yīng)馬上記錄并查找原因、維修。在每次飛行開始前都應(yīng)完成飛行前檢查，即使在同一天，每次飛行前都應(yīng)反復(fù)進行飛行前檢查。

周期性工作

周期性工作即機械日或根據(jù)累積的飛行小時數(shù)（起落數(shù)）的規(guī)定時間間隔對無人機各系統(tǒng)進行功能性和特殊性的檢查、維修和無損檢測工作。各系統(tǒng)周期性檢查因成品等因素不一。

定期工作

定期工作即規(guī)定飛行小時內(nèi)對成品、零部件、子系統(tǒng)工作情況和性能等的檢查、維護和各類密封件、滑油、油濾濾芯等更換工作。無人機各系統(tǒng)定期工作一般要求每100±10h、200±10h、400±20h飛行小時時間間隔周期進行定期工作。

首翻期

首翻期即無人機各系統(tǒng)在服務(wù)期內(nèi)規(guī)定的返廠維修檢查時間。無人機各系統(tǒng)首翻期應(yīng)嚴格按照規(guī)定進行返廠維修檢查。

保管

保管即當無人機系統(tǒng)長期停放時應(yīng)做的維護工作。無人機應(yīng)停放在機庫內(nèi)或停放在具有穩(wěn)定溫度、良好的通風(fēng)、低濕度和無塵的其它不受氣候影響的空間內(nèi)。長期停放時，在雨雪后天氣晴朗時，應(yīng)打開無人機上的活動蓋板，進行通風(fēng)晾曬，并擦凈各部位的水分，清除外表的銹蝕，定期進行通電檢查等。

運輸

需要運輸無人機時，應(yīng)將無人機裝在專用的運輸車內(nèi)進行運輸。在裝車前，應(yīng)拆下機翼。無人機和拆下的機翼應(yīng)牢固固定在運輸車內(nèi)，確保不會產(chǎn)生相互間的碰撞，以避免可能造成的損壞。當各成品（尤其是導(dǎo)航系統(tǒng)）需單獨運輸時，應(yīng)盡量采用原成品包裝箱。

維護策略

飛行器分系統(tǒng)

（1） 飛行器平臺維護

飛行器平臺的基本維護工作主要有防銹、潤滑和清洗等。防銹工作主要是在機身機翼連接處螺栓、螺母表面用漆刷均勻地薄薄涂上一層防銹工業(yè)凡士林；潤滑：每30個飛行起落，需對操縱系統(tǒng)運動部件進行清洗、潤滑等。如果在最近6個月內(nèi)沒有進行過檢查，則按100h定檢的潤滑項目潤滑操縱傳動機構(gòu)上每個應(yīng)潤滑的部位；清洗、擦拭：包括機翼機身結(jié)構(gòu)金屬蒙皮表面及整流罩、衛(wèi)通天線罩、SAR天線罩等復(fù)材機罩部件。

飛行日檢查為飛行前、后檢查和周期性工作。飛行前、后檢查的工作主要為目視、手摸檢查無人機各零部件有無松動、缺失、銹蝕、變形等現(xiàn)象；結(jié)構(gòu)和各成附件的緊固件是否松動、脫落、缺失；檢查蒙皮、機罩外表面有無劃痕、變形、裂紋、脫漆及其他異常現(xiàn)象；重點檢查各舵面及操縱系統(tǒng)的安裝、間隙、運動情況及起落架輪胎、剎車情況。

飛行器平臺的周期性檢查與飛行日的檢查工作內(nèi)容基本相同。維修檢查和周期性檢查按以下周期進行：第1個25±2飛行小時后；每50±3飛行小時后；每100±5飛行小時后或每年一次檢查。

（2） 飛控導(dǎo)航子系統(tǒng)、任務(wù)設(shè)備系統(tǒng)維護

飛控導(dǎo)航子系統(tǒng)、任務(wù)設(shè)備系統(tǒng)按照各個承制單位對設(shè)備的具體要求周期檢查、定期檢查、軟件升級、系統(tǒng)更新?lián)Q代。維護任務(wù)主要為保養(yǎng)和定檢，包括清潔、擦拭、外觀檢查、通電檢查，對發(fā)現(xiàn)的故障以換件為主進行修復(fù)。

基本維護工作如下：

1） 檢查電纜是否完整，有無脫膠、破損、松散等。電纜通斷的檢查按照電纜圖紙用萬用表檢查電纜的通斷情況，如有不通，應(yīng)查明原因及時修焊或更換。

2）分解檢查插頭、插座，查看連接處的接觸和絕緣層是否良好，并對不良處進行修焊或重新連接，檢查插針是否有歪斜、缺失，插孔是否有異物進入，如有應(yīng)及時更換或清理異物。

3）擦拭、清潔檢查系統(tǒng)各部件，檢查安裝緊固件是否有松動，電纜是否有磨損，捆扎是否可靠，插頭是否有松動等。用潔凈、干燥的擦拭布擦拭表面，擦除油污、灰塵等異物。

4）檢查設(shè)備外觀是否正常、安裝是否牢固、運行中有無異常雜音、振動等。

保管工作主要有：

飛控導(dǎo)航子系統(tǒng)及任務(wù)設(shè)備中多屬于精密、復(fù)雜的電子產(chǎn)品，注意防潮、防霉。長期不使用（大于1月）的情況下，應(yīng)定期（1周）通電一次。如遇特別潮濕（相對濕度大于95%）的情況，應(yīng)在使用前進行烘干。建議在任一故障現(xiàn)象出現(xiàn)時，先聯(lián)系承制方，由承制方技術(shù)人員給出自己的判斷意見后再進行后續(xù)工作，必須采用專門定制的包裝箱在各級維修單位間運輸周轉(zhuǎn)。

（3）電氣子系統(tǒng)維護

電氣子系統(tǒng)全壽命期內(nèi)的主要維護工作主要有飛行日檢查、周期性工作、定期工作等。

飛行日檢查主要工作如下：

1）電線的絕緣層應(yīng)良好。如有發(fā)粘、發(fā)脆、裂紋、線芯有銅綠現(xiàn)象出現(xiàn)時，應(yīng)及時更換。

2）防波套外表應(yīng)完整，搭鐵良好。有嚴重斷絲、斷股者應(yīng)更換。少量斷絲斷股時允許焊修或用防波套包扎后繼續(xù)使用。

3）電纜保護套應(yīng)完好。容易進油、進水和運動部件及易受摩擦部位均再用電纜保護材料加以包扎（包縫人造革或用雙面膠布捆裹）。

4）電纜通過機身結(jié)構(gòu)件銳邊或與有凸起（如鉚釘墩頭、螺釘頭等）的部位相接觸時，應(yīng)在電纜上包縫聚氯乙烯人造革或在結(jié)構(gòu)件上粘貼膠布。

5）電纜應(yīng)固定可靠，每隔250～300mm應(yīng)有卡箍或卡帶固定，不得與所接觸的構(gòu)件發(fā)生相對運動，避免磨穿。與運動部位緊鄰的電纜要留有安全間隙余量。

6）電纜與導(dǎo)管應(yīng)保持20mm的間隙，不得不相鄰處應(yīng)用絕緣材料包扎好。

7）電纜與拉桿、搖臂、鋼索或舵機等運動部件全行程范圍（運動包絡(luò)區(qū)域）的間隙不得小于6mm。

8）電纜與結(jié)構(gòu)件之間不應(yīng)有摩擦現(xiàn)象。

9）插頭座連接和負線應(yīng)固定可靠，對于部分沒有進行機械固定的插頭座應(yīng)有包扎固定措施。

周期性工作如下，系統(tǒng)每15±5h進行一次檢查：

1）檢查各電氣設(shè)備的安裝螺釘應(yīng)無松動，固定卡帶應(yīng)完好；檢查電纜和連接器的固定應(yīng)可靠，外部無破損；檢查接線柄的連接應(yīng)可靠，固定接線柄的螺釘或螺母應(yīng)無松動，接觸應(yīng)良好而無銹蝕；檢查電線與接線柄的連接處有無斷絲、脫焊和松焊現(xiàn)象。

2）試車檢查主電源系統(tǒng)：主電源不并網(wǎng)，轉(zhuǎn)速控制在1500～4800r/min，檢查主電源電壓應(yīng)為28.5±1.5V。主電源并網(wǎng)，轉(zhuǎn)速控制在3000～3500r/min，檢查主電源電壓應(yīng)為28.5±1.5V。

定期工作如下，發(fā)電機累計工作600h的做如下檢查：

1）從飛機上卸下發(fā)電機進行以下檢查工作：更換全部電刷架組件；檢察滑環(huán)表面是否有損傷；用手轉(zhuǎn)動電樞有無卡滯現(xiàn)象；接線柱及其絕緣組件和與導(dǎo)線的連接處是否完好；用壓縮空氣吹去發(fā)電機內(nèi)的積碳；各固定螺母（螺釘）有無松動。

2） 將發(fā)電機裝回飛機， 進行電源系統(tǒng)檢查。

（4）燃油子系統(tǒng)維護

燃油系統(tǒng)主要維護工作包括飛行日檢查、周期性工作、定期工作。

飛行日檢查如下：

1） 目視檢查油箱箱體各表面及焊縫連接處。如果發(fā)現(xiàn)裂紋及滲漏，立即與廠家聯(lián)系。

2） 檢查油箱在機身內(nèi)的連接情況。前后上下來回晃動油箱，如油箱有松動

產(chǎn)生間隙，要查找松動部位并擰緊安裝螺栓。

3） 檢查搭鐵線，如果搭鐵線有松脫，需重新擰緊。

4） 目測檢查電纜外觀是否有損壞。如有損壞用熱縮管進行包裹。目測電纜

插頭是否有斷針、缺針。如有斷針、缺針應(yīng)進行更換。

周期性工作如下：

每隔一個季度，用毛巾、吸塵器等對油箱、低壓壓力開關(guān)、油量計算機、油量傳感器、燃油電動開關(guān)、單向閥、電子燃油泵進行除塵、擦拭保養(yǎng)。

每隔兩年，對規(guī)定的壽命件進行更換，主要是橡膠軟管、墊等。

每30個飛行起落，重點檢查橡膠墊圈；輸油、放油、回油、通氣、應(yīng)急放油軟管；燃油濾清器等部位。

定期工作主要為：定期檢查燃油濾清器內(nèi)部是否出現(xiàn)殘渣，如已經(jīng)出現(xiàn)應(yīng)進行清理，若清洗不了時可以進行更換；如果檢查發(fā)現(xiàn)燃油濾清器有嚴重臟污，還需進一步檢查2個電子油泵內(nèi)的細油濾。

（5）動力子系統(tǒng)維護

目前國內(nèi)大多無人機系統(tǒng)動力子系統(tǒng)均為外購件，其維護工作主要根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的相關(guān)維護資料進行維護工作。主要維護工作有：飛行日檢查，周期、定期工作等。

飛行日檢查主要是目視和手摸來判斷發(fā)動機本體及附件裝置零部件是否齊全、安裝是否牢固，是否有機械性損傷、移位；過熱導(dǎo)致的燒蝕、變色、變形；銹蝕腐蝕及其他外觀異常現(xiàn)象；液體滲漏、泄漏情況。

1） 發(fā)動機固定點檢查：檢查發(fā)動機安裝的所有連接點是否正常，保險是否有松動、斷裂、脫落；檢查發(fā)動機與齒輪箱的連接，如固定點周邊變色（黑圈）則表明連接松動。發(fā)動機操縱鋼索是否斷裂，斷絲等。

2） 發(fā)動機外圍零部件檢查：檢查固定在發(fā)動機外圍的附件是否安裝很牢靠； 電纜檢查。

3） 螺旋槳的檢查：每次飛行前檢查螺旋槳葉片、螺旋槳轂蓋的連接狀態(tài)及螺旋槳與凸緣的連接狀態(tài)，確保各處連接處于良好狀態(tài)。

發(fā)動機周期性、定期性檢查工作可根據(jù)采購方提供的維護手冊進行。

（6） 機載數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)維護

1） 飛行日維護

飛行前檢查：機載數(shù)據(jù)與地面測控設(shè)備無線連接，最小距離不得少于300m，使用小功率連通，通過地面測控設(shè)備檢查機載測控設(shè)備狀態(tài)，在地面測控設(shè)備確認收到正常遙測信息和圖像數(shù)據(jù)，由地面設(shè)備發(fā)送工作/靜默、大/小功率、換頻道、天線切換等常用指令，確認機載設(shè)備全部正確執(zhí)行，其中大功率只允許瞬時功能測試使用，同時驗證地面與機載設(shè)備參數(shù)、密鑰注入的一致性。

起飛線檢查：基本檢查內(nèi)容與飛行前檢查一致。注意指令測試過程中以小功率測試為主，只對大功率進行瞬時功能測試，防止損壞測控鏈路設(shè)備，飛機起飛前切換到大功率正常工作狀態(tài)，保證全航程測控效果。

再次出動檢查：連通地面測控設(shè)備，通過地面測控設(shè)備檢查機載測控設(shè)備狀態(tài)，在地面測控設(shè)備確認收到正常遙測信息和圖像數(shù)據(jù)，由地面設(shè)備發(fā)送常用指令，確認機載設(shè)備全部正確執(zhí)行。大/小功率操作注意事項同起飛線檢查。

飛行后檢查：飛行任務(wù)結(jié)束后，在飛機著陸現(xiàn)場進行飛行后維護工作。機載數(shù)據(jù)終端保持與地面測控設(shè)備連通，通過地面測控設(shè)備檢查機載測控設(shè)備狀態(tài)，在地面測控設(shè)備確認收到正常遙測信息和圖像數(shù)據(jù)，由地面設(shè)備發(fā)送常用指令，確認機載設(shè)備全部正確執(zhí)行。測試過程同樣以小功率為主，對大功率只進行瞬時功能測試。

2）定期檢查

100飛行小時或15個飛行起落（先到為準），需要定期檢查，內(nèi)容包括確認航空插頭連接情況，用扳手等工具緊固由于振動后可能出現(xiàn)松動的射頻插頭，確認其可靠連接。

300飛行小時或45個飛行起落（先到為準），需要定期檢查，內(nèi)容包括確認各結(jié)構(gòu)安裝件沒有由于沖擊振動造成的變形，用螺絲刀等工具緊固由于振動后可能出現(xiàn)的緊固件松動，確認屏蔽盒鎖緊裝置穩(wěn)固可靠，確定各減震器工作正常。

3）保管工作

在保管前對機載測控設(shè)備進行清潔整理，隨飛機平臺整體保管時，應(yīng)保持工作時的連接狀態(tài)。單獨保管時，應(yīng)按設(shè)備、電纜成套整理，將機載測控設(shè)備按套保存在特制的包裝箱內(nèi)，整齊有序擺放，箱內(nèi)需放置干燥劑并定期更換，避免重壓和受潮。

在保管過程中，需要以三十天為周期進行保養(yǎng)和檢查，在保管過程中每隔三十天左右對機載測控設(shè)備進行一定時間長度的上電工作。上電時間不少于2h，檢查工作與地面測控設(shè)備配合完成，距離拉開300m以上，采用無線連通，過程中測試上下行工作情況，指令執(zhí)行情況。

4）運輸

機載測控設(shè)備隨飛機一起運輸時隨飛機封存，單獨運輸時使用專用包裝箱封存儲運。在封存前需要按齊套性檢查整理機載測控設(shè)備，緊固所有設(shè)備和固定裝置，單獨運輸?shù)臋C載測控設(shè)備、隨機設(shè)備、附件等需在專用包裝箱妥善存放，防止在運輸途中造成損壞。

地面站

1）電池充電及設(shè)備考機

設(shè)備如果長期儲存不使用，請將UPS電池充足電存放。設(shè)備應(yīng)定期加電檢查，一般應(yīng)每個月加電一次，加電時間不少于8h，否則電池易損壞。地面數(shù)據(jù)終端設(shè)備隨UPS加電而全部工作，功放加電但要斷開輸入激勵（即小信號輸入）。

信標機充足電存放，每個月充電8h。2） 伺服機構(gòu)保養(yǎng)

a） 檢查天線座及天線表面漆層，正常使用中，每年應(yīng)小修一次，有漆膜損壞處及時補漆，每隔兩年必須進行一次噴漆維護和檢修；

b） 開機后應(yīng)檢查限位開關(guān)是否工作正常，若有損壞應(yīng)及時更換，以保證設(shè)備安全；

c） 操控C波段天線組合，檢查設(shè)備運轉(zhuǎn)情況，如有異常應(yīng)及時檢修。

3） 光學(xué)鏡頭清潔

攝像機要保持正確位置，不允許有任何碰撞，攝像機的鏡頭不得用手去擦拭，清潔時應(yīng)用絨布或鏡頭紙，不用時要及時加罩。其它類似光學(xué)設(shè)備同樣維護。

4） 接插件清潔

對聯(lián)試過程中，擰掉的插頭、及其插座要防塵保護，弄臟或濕的要用工業(yè)酒精及時清潔，蓋好防塵蓋后存放。

綜合保障系統(tǒng)

1） 保障設(shè)備維護

保障設(shè)備的維護對象主要有三類，一是車載檢測設(shè)備、飛機托架；二是艙體配電照明、設(shè)備；三是隨車發(fā)電機。工作內(nèi)容主要為是清潔、除塵、擦拭，潤滑，定期加電、檢查，故障件和壽命件的換件等。

按維護周期，重點對車載檢測設(shè)備、托架設(shè)備等進行清潔、擦拭、潤滑，同時應(yīng)對艙內(nèi)環(huán)境進行全面清潔、清掃。

外觀檢查以目視、手摸為主，檢查車內(nèi)設(shè)備安裝是否牢固、有無變形、開裂（尤其注意焊接部位）、銹蝕、脫漆等現(xiàn)象；檢查設(shè)備是否有零件脫落、遺失等；導(dǎo)線、電纜連接是否牢靠等。

外觀檢查無誤后，按通電準備程序接通電源。電子設(shè)備應(yīng)經(jīng)常加電檢查，特別是在潮濕和多鹽霧地區(qū)，盡可能使設(shè)備保持通風(fēng)和干燥。如果該系統(tǒng)長時間不執(zhí)行任務(wù)（超過1個月），應(yīng)對衛(wèi)通設(shè)備進行加電檢查。

保障設(shè)備壽命元器件的更換中需定期換件的有兩項，一是UPS蓄電池；二是油機的潤滑油，油機每運轉(zhuǎn)50h應(yīng)更換潤滑油。

2） 車輛維護

車輛停放時，將千斤頂支起并調(diào)平，使輪胎不再承重，延長輪胎壽命并保持

車輛的穩(wěn)定，這對于天線車尤為重要；如果較長時間不動，注意對汽車電瓶的

保養(yǎng)和維護。每1個月發(fā)動檢查1次，發(fā)動時間不小于半小時。

結(jié)論

目前，國內(nèi)對無人機系統(tǒng)全壽命維護的工作還沒有規(guī)范化，各無人機型號只按照其型號開展維護保障工作。但是，無人機系統(tǒng)全壽命維護的情況決定了無人機系統(tǒng)的壽命及故障率，因此，無人機系統(tǒng)全壽命維護應(yīng)嚴格按照各系統(tǒng)指定的維護規(guī)程執(zhí)行，無人機系統(tǒng)的維護工作可借鑒有人機的相關(guān)規(guī)范要求形成其特定的規(guī)范，其中各成附件的維護工作應(yīng)按照各承制單位制定的相應(yīng)維護規(guī)程執(zhí)行。