鋁制直升機(jī)停機(jī)坪通用質(zhì)量特性分析

章成榮 丁婷杰 壽海波

摘 ? 要：建設(shè)直升機(jī)停機(jī)坪是軍民航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展中不可或缺的一部分。全方位探討直升機(jī)停機(jī)坪的通用質(zhì)量特性分析是確保停機(jī)坪質(zhì)量的最有效的工具。本文主要通過對(duì)某軍品項(xiàng)目的停機(jī)坪的特性分析，構(gòu)建了鋁制停機(jī)坪的通用質(zhì)量特性標(biāo)準(zhǔn)，為將來的停機(jī)坪軍品項(xiàng)目奠定了堅(jiān)實(shí)的質(zhì)量基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：停機(jī)坪 ?通用質(zhì)量特性 ?軍品項(xiàng)目

中圖分類號(hào)：TU972.4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）08（a）-0028-03

1 ?概述

為確保產(chǎn)品質(zhì)量符合要求，達(dá)到顧客滿意，根據(jù)我公司《鋁制停機(jī)坪質(zhì)量保證大綱》的規(guī)定，本文主要是針對(duì)鋁制直升機(jī)停機(jī)坪的可靠性、維修性、保障性、測(cè)試性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性進(jìn)行分析，以河南解放軍某中心醫(yī)院的直升機(jī)停機(jī)坪為案例，展開詳細(xì)的特性分析，下文中以解001停機(jī)坪作為項(xiàng)目簡(jiǎn)稱。

2 ?可靠性分析

2.1 可靠性定義

可靠性通常定義為產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。而對(duì)于我們的鋁制停機(jī)坪而言，它的規(guī)定功能是指停放直升機(jī)，體現(xiàn)這一功能的能力的指標(biāo)便是最大可允許停放的直升機(jī)重量，即最大允許起飛重量。

本文主要針對(duì)解001停機(jī)坪的最大允許起飛重量的可靠性進(jìn)行分析，并得出相關(guān)結(jié)論。

2.2 可靠性預(yù)計(jì)

為了確保停機(jī)坪能承受直升機(jī)的重量以及它起降時(shí)帶給停機(jī)坪的沖擊力，停機(jī)坪的工程基礎(chǔ)至關(guān)重要。因此，我們必須對(duì)停機(jī)坪的工程基礎(chǔ)進(jìn)行受力計(jì)算。

根據(jù)基礎(chǔ)埋置深度的相關(guān)規(guī)定，結(jié)合本工程的實(shí)際情況：

（1）根據(jù)本工程所在區(qū)域的地質(zhì)勘探報(bào)告可知本工程所在的區(qū)域第2土層為粉土平均深度為3.2m，依據(jù)基礎(chǔ)埋深盡可能淺的要求，并綜合本工程實(shí)際結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可確定基礎(chǔ)的埋置深度為1.5m。

（2）本工程依據(jù)直升飛機(jī)實(shí)際降落時(shí)的最不利荷載進(jìn)行考慮，最不利工況可見圖1所示。

由圖示可以看出在最不利工況條件下AB梁可視為簡(jiǎn)支梁，由此我們可以求出基礎(chǔ)1所受的支反力N及彎矩M（見圖2）。

綜合以上分析可得出以下結(jié)論，為達(dá)到停機(jī)坪的最大允許起飛重量，按照最不利情況計(jì)算，本工程基礎(chǔ)可采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深1.5m，采用矩形截面且b=L=1.7m。

通過上述分析可得，我公司方案中采用的1.5m埋深，1.7m矩形截面的數(shù)據(jù)具備可靠性，從而保證了根據(jù)此方案制定的停機(jī)坪最大允許起飛重量為13.0t的數(shù)據(jù)結(jié)論也同樣具備可靠性。該停機(jī)坪為可靠性工程，建議根據(jù)此結(jié)論完成基礎(chǔ)工程。

3 ?保障性

保障性是產(chǎn)品的一種質(zhì)量特性，為確定和達(dá)到產(chǎn)品保障性要求而開展的一系列技術(shù)和管理活動(dòng)就是綜合保障工作，或稱保障性工程。承制方需要根據(jù)顧客指定要求進(jìn)行簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，達(dá)到易于安裝、更換的目的即可，交付時(shí)應(yīng)提供使用說明書。當(dāng)顧客要求時(shí)，應(yīng)按顧客要求配合完成相關(guān)保障性工作。

在該產(chǎn)品中，除了滿足停機(jī)坪的最大允許起飛重量及停機(jī)坪的起降要求外，我方對(duì)于停機(jī)坪原材料嚴(yán)格把控，除了外購定制的氧化鋁型材，其余通用型鋁型材均為市場(chǎng)采購，每項(xiàng)采購過程中，均要求供應(yīng)商提供相應(yīng)的材料性能檢測(cè)報(bào)告，一旦發(fā)現(xiàn)報(bào)告數(shù)據(jù)不合格，立即退回處理，相應(yīng)報(bào)告都存檔保管。同時(shí)，在研發(fā)生產(chǎn)過程中，品質(zhì)部嚴(yán)格把關(guān)，確保每個(gè)系統(tǒng)部件都嚴(yán)格按照生產(chǎn)工藝、圖紙要求制作完成，完成停機(jī)坪的相關(guān)保障性工作。

依據(jù)GJB3872《裝備綜合保障通用要求》，裝備資源應(yīng)包括人力與人員、供應(yīng)保障、保障設(shè)備、技術(shù)資料、訓(xùn)練保障、保障設(shè)施、包裝、裝卸、貯存和運(yùn)輸保障、計(jì)算機(jī)資源。本產(chǎn)品安裝完成后無須特別的保障資源才能使用，可直接用于直升機(jī)的停放，但為業(yè)主更好地使用，我方將提供一份《停機(jī)坪使用說明書》。綜合以上原因，因此本產(chǎn)品具備保障性。

4 ?維修性、測(cè)試性

本產(chǎn)品雖占地面積較大，體積較大，整體較為復(fù)雜，但是整體可拆解成多個(gè)系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)及組成系統(tǒng)的二級(jí)部件的復(fù)雜度不高，對(duì)外接口較少，系統(tǒng)或者系統(tǒng)本身的二級(jí)部件的可恢復(fù)性維修工作不能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)只能更換代替，故障件需返廠后只進(jìn)行故障原因分析查找及記錄，促使更有效地改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)功能。完成此效用后，對(duì)于故障件進(jìn)行報(bào)廢處理，并不對(duì)故障件維修。同時(shí)，解001停機(jī)坪具有50年的保修期，在此期間，凡是出現(xiàn)故障的零部件，都將會(huì)實(shí)行該維修方式。

因此，本產(chǎn)品在維修性、測(cè)試性方面不作過多的分析，設(shè)計(jì)時(shí)主要應(yīng)考慮便于快速定位檢測(cè)故障。

5 ?安全性

本產(chǎn)品不含磁性介質(zhì)，無電磁干擾影響，使用的供電電壓為安全電壓，且由業(yè)主提供，產(chǎn)品本身不含有毒有害物質(zhì)，不會(huì)對(duì)人體造成損害。本產(chǎn)品中涉及到的原材料采購過程可控，采購時(shí)供應(yīng)商需提供相關(guān)的性能檢測(cè)報(bào)告。本產(chǎn)品的部件鏈接采用鋁焊接和鉚接，產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。因此，本產(chǎn)品具有安全性。

6 ?環(huán)境適應(yīng)性

環(huán)境適應(yīng)性是指裝備在其壽命期預(yù)計(jì)可能遇到的各種環(huán)境的作用下能實(shí)現(xiàn)其所有預(yù)定功能、性能和不被破壞的能力，是裝備的重要質(zhì)量特性之一。解001停機(jī)坪位于河南某地，主要應(yīng)用于解放軍某中心醫(yī)院的直升機(jī)醫(yī)療救援，停機(jī)坪安置于醫(yī)院內(nèi)部的室外操場(chǎng)上，屬于地面型高架直升機(jī)停機(jī)坪，停機(jī)坪最大水平高度為1.5M。其可能存在的環(huán)境條件有日照高溫、低溫冰凍、雨雪霧等，現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行分析。

6.1 高溫

夏季時(shí)，停機(jī)坪處于日照狀態(tài)下，使各系統(tǒng)部件工作在相對(duì)較高的溫度區(qū)域內(nèi)，根據(jù)氣象局查詢可知，鄭州地區(qū)在夏季的最高氣溫通常在8月份，最高溫度可達(dá)40℃，在此室外溫度的情況下，停機(jī)坪坪體表面的最高溫度可達(dá)52℃。

高溫對(duì)停機(jī)坪的作用主要表現(xiàn)在物理特性的變化，由于材料膨脹系數(shù)的不同，高溫下會(huì)產(chǎn)生變形，造成某些鋁型材配合關(guān)系的變化，此外，一些非金屬材料中的易揮發(fā)物質(zhì)揮發(fā)，加速其老化和失效。本產(chǎn)品的面板系統(tǒng)采用的是6005A系列的氧化鋁型材。氧化鋁型材可耐高溫，其變形溫度為450℃～550℃。因此，停機(jī)坪表面的最高溫度對(duì)停機(jī)坪并不會(huì)造成任何負(fù)作用。

6.2 低溫冰凍

低溫冰凍與高溫對(duì)該停機(jī)坪的影響機(jī)理相同，同屬溫度環(huán)境的影響。在河南鄭州地區(qū)的冬季，極惡劣的低溫條件下約為-10℃～-5℃。溫度變低，主要影響停機(jī)坪鋁型材的力學(xué)性能。其變化趨勢(shì)為在低溫環(huán)境下，拉伸性能提高、抗疲勞能力提高、韌性增強(qiáng)。6005A、6061系列的鋁型材在20K（約為-251.15℃）以上的延伸率隨溫度降低而增加，在20～70K（約為-251.15℃～203.15℃）附近達(dá)到最大值，在4.2K（約為-268.95℃）左右下降。因此停機(jī)坪表面的最低溫度對(duì)于停機(jī)坪并不會(huì)造成任何力學(xué)性能上的負(fù)作用。

但是需要提出的是，由低溫帶來的另一個(gè)影響為冰凍。當(dāng)室外溫度低于0℃時(shí)，停機(jī)坪的鋁型材表面會(huì)產(chǎn)生薄冰或冰凍，尤其需要注意的是，河南鄭州地區(qū)的平均無霜期為209d。因此，該現(xiàn)象極有可能會(huì)時(shí)常發(fā)生。但是該現(xiàn)象對(duì)停機(jī)坪本身性能并無影響。

6.3 鹽霧等其他天氣

鹽霧、霧霾等其他天氣并不會(huì)對(duì)停機(jī)坪的性能穩(wěn)定產(chǎn)生影響，且該停機(jī)坪面板采用氧化的鋁型材，其他系統(tǒng)采用6061系列的鋁型材，其整體防腐蝕性能強(qiáng)。因此其他惡劣環(huán)境影響不做詳細(xì)探究。

通過以上分析表明：解001停機(jī)坪在實(shí)際環(huán)境中可以滿足有關(guān)環(huán)境要求、可靠地運(yùn)行，具備環(huán)境適應(yīng)性。

7 ?結(jié)語

綜合以上分析，我們可以確定，解001停機(jī)坪符合“六性”要求，具備可靠性、安全性、維修性、測(cè)試性、保障性及環(huán)境適應(yīng)性。同時(shí)，通過對(duì)以上的“六性”分析，保障了直升機(jī)停機(jī)坪的通用質(zhì)量，將該種分析方式構(gòu)建成為我公司的鋁制直升機(jī)停機(jī)坪的通用質(zhì)量特性分析標(biāo)準(zhǔn)，為將來的停機(jī)坪軍品項(xiàng)目奠定了堅(jiān)實(shí)的質(zhì)量基礎(chǔ)。

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