航空部附件維修策略研究

王耀華

（中航飛機(jī)股份有限公司制造工程部特設(shè)技術(shù)室，陜西 西安 710089）

飛機(jī)維修中主要采用事后維修、計(jì)劃維修的模式，由于飛機(jī)自身機(jī)體和部附件結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，大多數(shù)部附件故障都與飛行時(shí)間較長(zhǎng)有關(guān)，因此能夠符合當(dāng)時(shí)的維修需求?，F(xiàn)階段，隨著飛機(jī)功能的不斷完善，航空部附件構(gòu)造日益復(fù)雜，傳統(tǒng)維修方式難以充分滿足現(xiàn)實(shí)需求，視情維修屬于航空領(lǐng)域預(yù)防性維修的一種，是維修研究體系中的重要組成部分，與工程實(shí)踐有緊密聯(lián)系，在我國(guó)飛機(jī)維修方面具有十分重要的作用。

1 視情維修概述

（1）原理與特征。在航空維修體系中，視情維修（Condition Based Maintenance，簡(jiǎn)稱CBM）是根據(jù)航空部附件特征，與實(shí)際狀態(tài)相結(jié)合的一種修理或者替換維修方式，具有較強(qiáng)的預(yù)測(cè)性和預(yù)防性。在特征上，以明確部附件的實(shí)際狀態(tài)為基礎(chǔ)，堅(jiān)持少卸、少拆、少修的原則，以最少的人為破壞使部附件的工作時(shí)間得到最大的延長(zhǎng)，從而達(dá)到提高飛機(jī)出勤率的目標(biāo)，具有省時(shí)省力、效率高、花費(fèi)少等特征。

（2）應(yīng)用現(xiàn)狀。早在20世紀(jì)70年代，國(guó)外便開始對(duì)視情維修進(jìn)行研究，并在飛機(jī)維修中得以廣泛應(yīng)用，獲得了十分理想的效益與維修效果。在20世紀(jì)90年代初期，美國(guó)波音系列飛機(jī)同時(shí)應(yīng)用定期維修與視情維修，并對(duì)二者的維修項(xiàng)目進(jìn)行了對(duì)比研究，其中，在計(jì)劃維修模式下，波音707為40%、波音727為40%、波音737為29%、波音747為0.30%，DC 10為2%；在視情維修模式下，波音707為60%、波音727為60%、波音737為71%、波音747為99.7%，DC-10為98%；由此可見，飛機(jī)的先進(jìn)性越高，采用視情維修的項(xiàng)目數(shù)量也就越多，在波音747中幾乎全部項(xiàng)目都采用視情維修方式，達(dá)到了99.7%。視情維修的效果也十分顯著，例如，采用計(jì)劃維修模式對(duì)波音727進(jìn)行維修，9架飛機(jī)液壓系統(tǒng)，在一年的時(shí)間里需要有1200個(gè)部附件需要維修，而使用視情維修后，一年時(shí)間內(nèi)只有33個(gè)部附件被維修，每架飛機(jī)的維修時(shí)長(zhǎng)縮短1000h，能夠節(jié)省上百萬修理費(fèi)用，同時(shí)還使飛機(jī)的良好率得到顯著提升。

2 航空部附件視情維修的主要方式

我國(guó)航空制造技術(shù)在近十年有了迅猛發(fā)展，航空部附件也實(shí)現(xiàn)了從分離元器件到集成電子化的轉(zhuǎn)變，其技術(shù)含量有了巨大提升，逐步接近或達(dá)到國(guó)外先進(jìn)水平。傳統(tǒng)的航空部附件維修多采用故障維修和定時(shí)翻修相結(jié)合的模式，存在著不少弊端，不再適應(yīng)當(dāng)前發(fā)展需要，出于降低成本、縮短維修時(shí)間的考慮，有必要將視情維修理念逐漸引入到航空部附件維修之中。目前航空部附件，尤其是航空電子類部附件，在設(shè)計(jì)制造之初，已可以較為精準(zhǔn)的測(cè)算出平均無故障時(shí)間(Mean Time Between Failures，簡(jiǎn)稱MTBF)與使用壽命，因此航空部附件，尤其是電子類部附件，已具備了使用視情維修的條件?，F(xiàn)階段，國(guó)外常用的視情維修方式分為兩種，一種是監(jiān)控可靠性水平，另一種為監(jiān)控參數(shù)。

（1）監(jiān)控可靠性水平類。此類維修方式需要以準(zhǔn)確、豐富的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過對(duì)同類型部附件可靠性、有效性的分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)部附件的有效預(yù)防性維護(hù)。該維修模式適用于航空制造技術(shù)較為先進(jìn)的國(guó)家，以及各類故障數(shù)據(jù)庫(kù)較為健全的航空部附件，使用此類視情維修需要完成以下前提，即通過連續(xù)不斷的數(shù)據(jù)收集、整理，使航空部附件的可靠性水平得到明確；將實(shí)際水平與規(guī)定水平在可靠性方面進(jìn)行對(duì)比；對(duì)航空部附件的使用周期、可靠性進(jìn)行檢驗(yàn)；對(duì)視情維修進(jìn)行決策判斷等。在應(yīng)用過程中，也存在一定的缺陷，例如對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析、處理的要求較高，難度較大，因此在適用范圍上受到一定的限制。

（2）監(jiān)控參數(shù)類。①應(yīng)用前提。此類視情維修需要定期對(duì)航空部附件的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)航空部附件的參數(shù)指標(biāo)與臨界值較為接近，則需要對(duì)是否需要更換進(jìn)行判斷。利用此類維修方式需要完成以下前提，即與航空部附件相關(guān)的全部參數(shù)臨界值進(jìn)行分析和計(jì)算，并對(duì)其中的關(guān)系問題進(jìn)行分析；準(zhǔn)備適合的儀器設(shè)備，并保證其滿足狀態(tài)檢測(cè)需要；計(jì)算出參數(shù)指標(biāo)監(jiān)測(cè)的周期以及檢測(cè)方法。②特點(diǎn)。此種維修方式具有較強(qiáng)的主動(dòng)預(yù)防性，應(yīng)根據(jù)方案規(guī)定、周期、維修對(duì)象等對(duì)技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行分析，以便于通過參數(shù)指標(biāo)臨界值提早發(fā)現(xiàn)故障問題。其主要特點(diǎn)體現(xiàn)在三個(gè)方面，一方面，維修對(duì)象無修理壽命，只有承制單位規(guī)定壽命。裝機(jī)系統(tǒng)在將參數(shù)規(guī)定值與臨界值進(jìn)行對(duì)比后，判定采取何種方式進(jìn)行維修。另一方面，維修對(duì)象在使用過程中，在工作技術(shù)狀態(tài)上與檢驗(yàn)參數(shù)相符合，為檢測(cè)儀器的制造提供便利，以參數(shù)為依據(jù)進(jìn)行評(píng)估，否則將難以完成視情維修工作。還有一個(gè)顯著特征是針對(duì)維修對(duì)象而言的，要求其能夠通過繪制函數(shù)圖像的方式，描繪出參數(shù)與性能之間的變化關(guān)系，并形成大數(shù)據(jù)庫(kù)，為確定出入與檢測(cè)標(biāo)定提供更多便利，進(jìn)而在最短的時(shí)間內(nèi)診斷出系統(tǒng)中存在的潛在問題。

3 航空部附件視情維修的操作方法

在對(duì)以上兩種視情維修方式進(jìn)行分析后，發(fā)現(xiàn)后者靈活性較強(qiáng)、應(yīng)用范圍較廣，能夠在飛機(jī)某個(gè)系統(tǒng)或者單個(gè)部附件修理中進(jìn)行使用，十分適用于航空視情維修研究工作中。本文將對(duì)視情維修在航空部附件中的應(yīng)用方法進(jìn)行分析，以JYL 6氣象雷達(dá)為例進(jìn)行研究。

（1）分析部附件視情維修可行性。在對(duì)部附件進(jìn)行視情維修之前，應(yīng)明確具體的操作流程。本文研究的氣象雷達(dá)主要由變換器、天線微波、收發(fā)機(jī)、顯示器組成，首先要對(duì)各子部件的視情維修可行性進(jìn)行分析，對(duì)變換器、天線微波、收發(fā)機(jī)、顯示器的參數(shù)、性能、可測(cè)試性進(jìn)行檢驗(yàn)。

（2）分析無故障工作時(shí)間。對(duì)JYL 6氣象雷達(dá)的無故障工作時(shí)間進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上確定不拆修時(shí)間。對(duì)可靠性來說，氣象雷達(dá)由各子部件經(jīng)電纜串聯(lián)而成，系統(tǒng)的可靠度是各子部件可靠度的乘積?？煽啃耘c故障率成反比，可靠性高就意味著故障率低。通過計(jì)算各子部件的故障率，即可得出整個(gè)氣象雷達(dá)的故障率，進(jìn)而得出雷達(dá)MTBF數(shù)值，JYL 6氣象雷達(dá)MTBF經(jīng)測(cè)算為340h。只要雷達(dá)的監(jiān)控指標(biāo)參數(shù)符合要求，則在340h以內(nèi)完全可以正常運(yùn)行，無須對(duì)其進(jìn)行拆修與維修。如果340h以后氣象雷達(dá)的各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)仍合格，則可以適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)裝機(jī)時(shí)間。

（3）明確監(jiān)控指標(biāo)參數(shù)。從自身特點(diǎn)出發(fā)，確定需修理的部附件應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)控的指標(biāo)參數(shù)。JYL 6氣象雷達(dá)作為一種機(jī)載雷達(dá)，其工作原理是：發(fā)射機(jī)產(chǎn)生高頻脈沖信號(hào)，天線負(fù)責(zé)向外輻射，飛機(jī)前方云、雨、雪或濕氣會(huì)將能量反射回來，雷達(dá)接收到反射信號(hào)后完成信號(hào)的處理，并通過不同顏色光帶的形式顯示到顯示器上，提醒飛行員前方氣象情況。JYL 6氣象雷達(dá)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)主要包括發(fā)射功率、靈敏度、增益控制以及工作方式/畫面響應(yīng)情況。

（4）視情維修主要方法。視情維修實(shí)現(xiàn)方式多種多樣，例如，目視檢查、功能檢查、性能檢測(cè)、報(bào)廢換新等。筆者認(rèn)為在不影響飛行安全和作戰(zhàn)的前提下，航空部附件均可以目視檢查、使用/功能檢查為主，輔以必要的性能檢測(cè)和拆修報(bào)廢。其中，目視檢查、功能/性能測(cè)試工作可優(yōu)先考慮在原位進(jìn)行，無原位檢測(cè)條件或原位檢測(cè)不滿足測(cè)試需求的實(shí)行離位檢測(cè)。部附件內(nèi)部有壽件應(yīng)注意在視情維修過程進(jìn)行更換，以保證部附件工作可靠性。若部附件滿足視情維修的技術(shù)要求，則可以繼續(xù)投入使用，直至接近或達(dá)到臨界狀態(tài)；性能良好的情況下，也可以適當(dāng)延長(zhǎng)使用壽命。

（5）維修效果。視情維修的誕生是在科技發(fā)展背景下，維修方式的優(yōu)化與革新，推動(dòng)了維修體制的改革，具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性，涉及范圍十分廣泛，前期監(jiān)控能力建設(shè)投入較多。但在實(shí)施后，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀，能夠有效促進(jìn)軍事發(fā)展。視情維修在航空部附件中的應(yīng)用，能夠減少60%的維護(hù)人員投入量，減少50%左右的工作量，節(jié)省了超過40%的航材，具有十分良好的維修效果。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著科技的發(fā)展，飛機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，需要及時(shí)更新和優(yōu)化維修方式來滿足新時(shí)期要求。視情維修具有較強(qiáng)的可靠性與經(jīng)濟(jì)性，我國(guó)應(yīng)積極引入國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，在視情維修理論基礎(chǔ)上與我國(guó)飛機(jī)實(shí)際情況相結(jié)合，采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式，使視情維修的質(zhì)量與效率得到有效提升，使航空力量變得更加強(qiáng)大，綜合國(guó)力得到進(jìn)一步提升。