飛參系統(tǒng)在米系列直升機(jī)大修中的使用現(xiàn)狀與發(fā)展建議

凌 浩，朱迅可

(中國(guó)人民解放軍第五七〇一工廠，四川 成都610043)

飛參系統(tǒng)在米系列直升機(jī)大修過程中提供了技術(shù)狀態(tài)監(jiān)控、故障研判、事故調(diào)查、單機(jī)修理質(zhì)量數(shù)據(jù)檔案等方面的科學(xué)依據(jù)，在修理過程中發(fā)揮著重要作用。但由于標(biāo)準(zhǔn)通用化管理、時(shí)代局限性、人員能力素質(zhì)等方面的原因，飛參系統(tǒng)在精度、通用性、軟件設(shè)計(jì)、使用維護(hù)等方面還存在不足，難以滿足日益增長(zhǎng)的功能需求。

我國(guó)自90年代起大量從俄羅斯引進(jìn)米系列直升機(jī)，作為主要的運(yùn)輸和訓(xùn)練裝備，列裝后陸續(xù)加裝了國(guó)產(chǎn)飛參系統(tǒng)。為充分發(fā)揮該系統(tǒng)的作用，深入分析飛參系統(tǒng)在直升機(jī)大修過程中的使用現(xiàn)狀及不足，結(jié)合大修廠多年積累的經(jīng)驗(yàn)，提出建議和改進(jìn)意見，對(duì)于大修任務(wù)的推進(jìn)與飛行安全的保障具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 米系列直升機(jī)飛參系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1 國(guó)產(chǎn)飛參系統(tǒng)的發(fā)展概況

飛參系統(tǒng)作為一種對(duì)飛機(jī)飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄的機(jī)載設(shè)備，早在上世紀(jì)40年代一些發(fā)達(dá)國(guó)家就開始研制使用，到上世紀(jì)末已經(jīng)發(fā)展到第五代，飛參系統(tǒng)的記錄儀經(jīng)歷了劃痕式、鋼絲式、磁帶式、固態(tài)存儲(chǔ)式四個(gè)發(fā)展階段，飛參的作用也從只用于事故調(diào)查發(fā)展到對(duì)飛機(jī)全機(jī)監(jiān)控。

我國(guó)對(duì)飛參的研制起步較晚，從70年代中期國(guó)營(yíng)3327廠研制FJ-1飛參記錄器開始，到90年代已經(jīng)發(fā)展到第三代，其中包括由國(guó)營(yíng)3327廠生產(chǎn)的FJ-20系列飛參和濟(jì)空航修廠生產(chǎn)的FC-03型飛參。近幾年，飛參裝備開始大量列裝，使用單位及修理單位對(duì)飛參的使用和認(rèn)識(shí)也逐漸廣泛和深入，對(duì)飛參的維護(hù)也更加正規(guī)和全面[1]。

1.2 飛參系統(tǒng)在米系列直升機(jī)大修中的使用

我國(guó)自上世紀(jì)80年代開始研制、使用飛參設(shè)備，雖然起步較晚，但發(fā)展迅速。米系列直升機(jī)裝備的飛參系統(tǒng)型號(hào)有廣州航新公司生產(chǎn)的XFS-4系列飛參系統(tǒng)和濟(jì)南航空修理廠生產(chǎn)的FC-03系列飛參系統(tǒng)。其主要由飛行參數(shù)采集器、防護(hù)記錄器（俗稱黑匣子）、快取記錄器、拾音器組成。對(duì)應(yīng)的地面設(shè)備包括飛參地面站、一線校驗(yàn)設(shè)備、音頻處理設(shè)備。經(jīng)過多年的使用，在直升機(jī)大修過程中飛參系統(tǒng)已在以下四個(gè)方面發(fā)揮不同程度的作用。

1.2.1 試飛問題判斷

飛參系統(tǒng)對(duì)試飛問題判斷起到關(guān)鍵作用。米系列直升機(jī)大修后需要進(jìn)行試飛工作，在試飛過程中飛參系統(tǒng)采集直升機(jī)的關(guān)鍵性能數(shù)據(jù)，如：發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)鉁囟?、操縱系統(tǒng)參數(shù)、各系統(tǒng)告警信號(hào)等。地面人員無法實(shí)時(shí)監(jiān)控直升機(jī)狀態(tài)，對(duì)于試飛員提出的性能問題，可以通過飛參數(shù)據(jù)將飛行過程分割成每一秒來監(jiān)控，根據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析機(jī)上的各系統(tǒng)工作狀態(tài)。一是通過飛參數(shù)據(jù)準(zhǔn)確判斷試飛員反映的問題一致性，有效避免溝通理解上產(chǎn)生偏差；二是可以根據(jù)飛行數(shù)據(jù)分析故障發(fā)生的具體時(shí)間點(diǎn)、關(guān)聯(lián)系統(tǒng)工作變化情況，從而判斷故障原因，提高故障的排除效率；三是通過精讀飛參數(shù)據(jù)，能發(fā)現(xiàn)沒有被顯示的某些隱形故障，保證飛行安全。

1.2.2 輔助地勤維護(hù)

飛參系統(tǒng)是米系列直升機(jī)輔助地勤維護(hù)的有效手段。地勤人員在直升機(jī)維護(hù)工作中發(fā)現(xiàn)的故障，大部分可以通過飛參系統(tǒng)數(shù)據(jù)來驗(yàn)證故障情況。飛參系統(tǒng)所記錄的發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)讓機(jī)械師和飛行員更加直觀地了解發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)，能更好安排開展維護(hù)與排故工作。飛參室通過“一飛一判”發(fā)現(xiàn)直升機(jī)飛行過程的故障與缺陷，及時(shí)將故障信息傳遞至機(jī)務(wù)人員，起到質(zhì)量輔助監(jiān)控作用。地面維護(hù)人員通過一段時(shí)間發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)的區(qū)間對(duì)比，能發(fā)現(xiàn)直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的變化情況，為發(fā)動(dòng)機(jī)使用情況與技術(shù)狀態(tài)提供可靠的監(jiān)測(cè)手段。

1.2.3 飛行檔案建立

通過科學(xué)化的管理，為每一架大修后的直升機(jī)建立飛行數(shù)據(jù)檔案，為事故調(diào)查、直升機(jī)狀態(tài)監(jiān)控提供科學(xué)的依據(jù)。飛行數(shù)據(jù)檔案有利于大修廠和使用單位科學(xué)化使用直升機(jī)，合理安排工作計(jì)劃，同時(shí)有利于使用部門了解每一架直升機(jī)的性能狀態(tài)。

1.2.4 事故調(diào)查

飛參系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初的目的就是為了調(diào)查飛機(jī)墜毀的原因，從而規(guī)避或降低同類型飛行事故的發(fā)生。米系列直升機(jī)裝備的FC-3C型防護(hù)記錄器具有良好的抗墜毀性能，它所記錄的飛行數(shù)據(jù)與音頻數(shù)據(jù)能完整的還原全部飛行過程。技術(shù)專家可以憑借飛行數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)分析直升機(jī)失事原因，在事故調(diào)查方面起到至關(guān)重要的作用。

某單位兩架米系列直升機(jī)在執(zhí)行轉(zhuǎn)場(chǎng)任務(wù)途中，于川北山區(qū)遭遇大霧天氣，其中一架直升機(jī)撞擊山體墜毀失聯(lián)。經(jīng)歷了猛烈撞擊、大火焚燒，但防護(hù)記錄器依然保存完整。技術(shù)專家依據(jù)防護(hù)記錄器記錄的飛行數(shù)據(jù)與音頻數(shù)據(jù)，很快查明了事故原因。

2 米系列直升機(jī)飛參系統(tǒng)在大修使用中的不足

近年來，隨著先進(jìn)設(shè)備的引進(jìn)和人員能力素質(zhì)的提升，飛參校準(zhǔn)與判讀技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但飛參系統(tǒng)設(shè)備在修理中智能化檢測(cè)手段仍然不高，主要的檢測(cè)手段是單個(gè)設(shè)備檢測(cè)和機(jī)上通電檢查。從全局看，這種檢測(cè)方式不僅缺乏深度，對(duì)整機(jī)故障定位比較困難，且裝備的飛參系統(tǒng)均為國(guó)內(nèi)廠家依據(jù)俄制飛參系統(tǒng)的仿制而成，因此在飛參系統(tǒng)能力發(fā)展建設(shè)和實(shí)際使用中不可避免地暴露出一些問題。

2.1 缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化管理

目前國(guó)內(nèi)米系列直升機(jī)列裝的飛參系統(tǒng)主要有XFS-4D/H、FC-03A三種型號(hào)，使用單位之間根據(jù)自身需求選擇的飛參裝備不一致，導(dǎo)致同種機(jī)型列裝的飛參裝備型號(hào)不相同，并且同種型號(hào)的飛參裝備在不同直升機(jī)上所采集參數(shù)種類、數(shù)量不同，導(dǎo)致米系列直升機(jī)的飛參設(shè)備通用性較差。多種型號(hào)飛參同時(shí)存在，機(jī)載設(shè)備和配套地面處理設(shè)備互不通用，對(duì)飛參系統(tǒng)的使用、維護(hù)和航材保障造成極大的不便，使用單位人員和修理廠家反映強(qiáng)烈[2]。

2.2 實(shí)用性不能完全滿足需求

國(guó)內(nèi)米系列直升機(jī)列裝飛參設(shè)備大部分為20世紀(jì)90年代設(shè)計(jì)定型的產(chǎn)品，總體技術(shù)較為落后，難以滿足使用單位、修理單位與時(shí)俱進(jìn)的使用需求。

2.2.1 部分重要參數(shù)缺失

米系列直升機(jī)飛參系統(tǒng)未采集輔助動(dòng)力裝置全部參數(shù)，無發(fā)動(dòng)機(jī)滑油壓力、液壓系統(tǒng)壓力、滑油溫度等重要參數(shù)，在使用過程中需要這些參數(shù)的精確數(shù)據(jù)時(shí)沒有有效的途徑。這給使用單位人員和修理人員在故障問題的處理上帶來了一定的困難。

2.2.2 部分關(guān)鍵參數(shù)誤差較大

如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)鉁囟?、匯流條電壓、主減滑油溫度等。在直升機(jī)試車進(jìn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)證時(shí)，一般情況下飛參標(biāo)校設(shè)備顯示的數(shù)據(jù)與儀表上顯示的數(shù)據(jù)都存在互差。主要原因是儀表解算與飛參解算方式不同，存在理論誤差。并且參數(shù)標(biāo)校過程中也會(huì)產(chǎn)生誤差，最終導(dǎo)致飛參系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性降低。

2.2.3 快速處理功能開發(fā)深度不足

米系列直升機(jī)飛參判讀軟件的快速處理功能開發(fā)深度不足，缺少成熟的標(biāo)準(zhǔn)判據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)判據(jù)的缺失大大增加了判讀工作量，而且容易發(fā)生人為差錯(cuò)。這需要飛參判讀人員與標(biāo)校人員必須具有較高的專業(yè)能力，無論是錯(cuò)判、漏判還是標(biāo)校錯(cuò)誤都將直接影響飛參系統(tǒng)作用的發(fā)揮，甚至影響飛行安全。

2.3 缺乏大修后直升機(jī)試飛實(shí)時(shí)監(jiān)控能力

直升機(jī)大修后處于技術(shù)狀態(tài)的恢復(fù)期，需要通過各種科目的試飛進(jìn)行驗(yàn)證。當(dāng)前，飛參判讀均為直升機(jī)飛行結(jié)束后由地面飛參判讀站進(jìn)行處理，在直升機(jī)試飛的過程中，無法監(jiān)控直升機(jī)實(shí)時(shí)狀態(tài)，地面人員不能第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)存在的故障和安全隱患。

3 原因分析

造成米系列直升機(jī)飛參系統(tǒng)發(fā)展應(yīng)用中存在諸多問題的原因是復(fù)雜的，總體而言，不外乎頂層設(shè)計(jì)考慮不全面、時(shí)代局限性、缺乏對(duì)飛參專業(yè)的重視等方面。

3.1 頂層設(shè)計(jì)考慮不全面

在米系列直升機(jī)機(jī)載設(shè)備國(guó)產(chǎn)化之初，設(shè)計(jì)單位未對(duì)承制廠家進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化要求，承制廠家缺少頂層制定的依據(jù)性標(biāo)準(zhǔn)文件，導(dǎo)致飛參裝備、地面維護(hù)設(shè)備型號(hào)繁多，通用性較差。

3.2 時(shí)代局限性

米系列直升機(jī)飛參系統(tǒng)屬于第一代國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品，產(chǎn)品本身的精度、維護(hù)合理性存在時(shí)代的印記。飛參系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最初目的是用于飛行事故調(diào)查，隨著直升機(jī)的快速發(fā)展，飛參系統(tǒng)在試飛問題判斷、輔助地勤維護(hù)、故障診斷、飛行數(shù)據(jù)檔案建立等方面的運(yùn)用需求逐步增加，現(xiàn)實(shí)的使用需求已與最初的設(shè)計(jì)目的相去甚遠(yuǎn)，第一代國(guó)產(chǎn)化飛參設(shè)備的時(shí)代局限性逐步顯現(xiàn)。

3.3 缺乏對(duì)飛參專業(yè)的重視

由于國(guó)內(nèi)飛參專業(yè)發(fā)展時(shí)間較短，對(duì)于飛參專業(yè)的重要性認(rèn)知程度不足，很多使用單位、修理廠家等都未設(shè)置專業(yè)飛參室。使用單位大部分飛參專業(yè)人員都是由機(jī)械、航電專業(yè)人員轉(zhuǎn)任，未經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)。飛參專業(yè)使用范圍比較狹小，人員后續(xù)晉升發(fā)展受限，有意愿從事飛參研究與使用相關(guān)的人才積極性不高。

3.4 專業(yè)人才匱乏，系統(tǒng)性研究不足

國(guó)內(nèi)軍、地航空院校沒有設(shè)置飛參判讀專業(yè)學(xué)科，部分院校僅將飛參判讀作為一門選修科目，無法培養(yǎng)專業(yè)的飛參判讀人才，進(jìn)而影響到飛參判讀專業(yè)系統(tǒng)性研究的開展。造成當(dāng)前現(xiàn)狀主要有兩方面的原因，一方面航空院校對(duì)飛參的發(fā)展與作用認(rèn)識(shí)不到位，不能與時(shí)俱進(jìn)，沒有按照航空器及其飛參系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)律及時(shí)調(diào)整教學(xué)科目設(shè)置；另一方面相關(guān)部門在制定頂層規(guī)劃時(shí)，沒有意識(shí)到飛參系統(tǒng)的發(fā)展已不能適應(yīng)當(dāng)前航空器運(yùn)用、維修和維護(hù)的需求，忽視了學(xué)科規(guī)劃的緊迫性和必要性。

4 發(fā)展建議

從使用維護(hù)角度分析，目前米系列直升機(jī)裝備的飛參系統(tǒng)基本能夠滿足對(duì)于事故調(diào)查的需求，但同樣也存在缺陷與不足，為了更好的發(fā)揮飛參系統(tǒng)的作用，需要做到以下幾點(diǎn)：

4.1 規(guī)范飛參系統(tǒng)設(shè)計(jì)管理

鑒于國(guó)內(nèi)飛參裝備現(xiàn)狀，建議各承制廠家在后續(xù)研制工作之前，應(yīng)借鑒國(guó)外研制設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合國(guó)內(nèi)使用單位實(shí)際使用情況，制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，形成一套覆蓋機(jī)載裝備、地面設(shè)備、判讀軟件的指導(dǎo)文件。為后續(xù)新機(jī)研制、試修提供成熟可靠地依據(jù)性文件，降低各單位的航材保障壓力，促進(jìn)承制廠家之間的良性競(jìng)爭(zhēng)。

4.2 開發(fā)基于飛參的故障診斷系統(tǒng)

米系列直升機(jī)飛參判讀工作主要由人工判讀完成，雖然個(gè)別飛參判讀軟件設(shè)置有快速處理功能，但是由于國(guó)內(nèi)各飛參制造廠商、學(xué)院均未能形成一套成熟有效的故障快速判讀標(biāo)準(zhǔn)，更別提直接進(jìn)行直升機(jī)故障診斷，故障定位和排除均依賴于判讀人員與機(jī)務(wù)人員的個(gè)人技能水平，容易產(chǎn)生人為差錯(cuò)和誤判、漏判，開發(fā)一套基于飛參的故障診斷系統(tǒng)具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

4.3 實(shí)現(xiàn)飛參數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化共享

研發(fā)飛參數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，將研究、使用、修理單位的飛參判讀案例、快速處理判據(jù)、飛行數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)各單位之間取長(zhǎng)補(bǔ)短、相互促進(jìn)、雙向互查。建立直升機(jī)飛行檔案庫(kù)，通過區(qū)間監(jiān)測(cè)，動(dòng)態(tài)監(jiān)控直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)變化情況，科學(xué)使用直升機(jī)[3]。

4.4 研發(fā)基于飛參的空地鏈數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)

將飛參監(jiān)控時(shí)機(jī)從飛行后前移至飛行時(shí)同步進(jìn)行，實(shí)時(shí)將飛行數(shù)據(jù)下傳至地面數(shù)據(jù)處理中心，通過處理軟件快速甄別直升機(jī)各關(guān)鍵參數(shù)是否存在異常，實(shí)時(shí)判斷直升機(jī)的工作狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)特情時(shí)，能及時(shí)給將信息上傳至直升機(jī)，指導(dǎo)飛行員進(jìn)行有效處置。同時(shí)較高的自動(dòng)化能減少對(duì)人員的依賴，充分發(fā)揮處理軟件快速、高效的數(shù)據(jù)處理能力[4]。

4.5 加大飛參專業(yè)人才培養(yǎng)

從研發(fā)設(shè)計(jì)、使用維護(hù)、判讀校準(zhǔn)等多方面加大飛參專業(yè)人才培養(yǎng)力度，建立研究機(jī)制，深入開展飛參運(yùn)用學(xué)科建設(shè)和研究，推動(dòng)飛參專業(yè)快速健康發(fā)展。

5 結(jié)束語

飛參系統(tǒng)在直升機(jī)大修過程中的試飛、維護(hù)、故障判斷等方面發(fā)揮著越來越重要的作用，本文分析了其在米系列直升機(jī)大修中的使用現(xiàn)狀和存在的不足，并從人才培養(yǎng)、網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)用、標(biāo)準(zhǔn)判讀等方面針對(duì)性的提出了一些發(fā)展建議。