淺談民用飛機維修性要求中重量要求與LRU劃分的關(guān)系

彭超峰

摘要：本文從維修性設(shè)計的定性要求中的人為因素要求出發(fā)，從維修角度對航線可更換件的重量及尺寸等做了相關(guān)研究，對航線可更換的劃分與其重量之間的關(guān)系做了定性和定量分析。

關(guān)鍵詞：民用飛機;重量;航線可更換單元

1 緒論

重量是飛機設(shè)計中的一項重要指標，重量最輕是飛機設(shè)計師在飛機設(shè)計制造過程中所追求的最終目標之一。同樣，民用飛機的重量也是民用飛機型號研制中的一項重要設(shè)計指標[1][2]。航線可更換單元（LRU）劃分過程中與飛機設(shè)計的重量指標要求有關(guān)，同時從維修角度對重量也有要求，因此航線可更換單元劃分必須考慮到飛機重量的影響。

2 維修性要求中重量要求與LRU劃分的關(guān)系

2.1 維修性要求基本概念

維修性要求是指通過維修性分析，得出的滿足使用方提出的定量及定性的要求，這些要求包括了縮短維修停機時間、降低維修費用、減少維修差錯、降低對維修人員的要求、滿足于維修有關(guān)的人素工程及安全性要求等各方面的內(nèi)容。定量分析有維修性建模、分配和預(yù)計，定性分析包括可達性分析、防差錯分析、人素工程分析、維修安全性分析等。[3]

2.2 維修性要求中有關(guān)重量的定性及定量要求

維修性不僅同系統(tǒng)或設(shè)備的保養(yǎng)、檢查、診斷以及修復(fù)特性有關(guān)，而且對于人（維修人員）的因素的依賴程度較高。在設(shè)計中應(yīng)考慮人的因素，以降低維修問題發(fā)生，提高系統(tǒng)維修的效率。目前國內(nèi)對于維修性要求中的重量要求研究不多，在國外的相關(guān)標準，如美國軍用標準，對組件的重量要求有相關(guān)的要求。

2.2.1 設(shè)計為能被舉起的組件

（1）單人舉起的組件最大重量。如果一個設(shè)備單元設(shè)計為由一個人舉起，其重量不得超過附件1中的值，該值適用于該設(shè)備將被舉起的高度和該組件的大小，因為它會影響身體和夾持處之類間的距離。假設(shè)物體具有均勻的質(zhì)量分布和緊湊的尺寸（帶或不帶把手），尺寸不超過46厘米（18英寸）高、46厘米（18英寸）寬和30厘米（12英寸）深（遠離升降機）。

（2）有障礙物。下表中給出的數(shù)值假設(shè)在人員提升和放置物體的表面之間沒有障礙物。如果存在障礙物，例如較低的架子，超過300mm（12in）的障礙物的重量限制應(yīng)減少33%，超過460mm（18in）的障礙物的重量限制應(yīng)減少50%，超過610mm（24in）的障礙物的重量限制應(yīng)減少66%。不得在距離大于635mm（25in）的地方進行提升。如果允許重量必須根據(jù)尺寸（車身和把手之間的距離）和障礙物考慮因素而減小，則只應(yīng)采用更具限制性的單個值，即不應(yīng)采用兩個減小值。）

（3）雙人舉起的組件最大重量。如果一個設(shè)備單元設(shè)計為兩人吊運，其中一人吊運的重量不得超過表1中給出的適當值;因此，如果該單元的重量分布均勻，則最大重量為單人重量的兩倍。

（4）三人或多人舉起的組件最大重量。如果一臺設(shè)備設(shè)計為由三人或三人以上吊運，其中任何一人吊運的重量不得超過表1中給出的適當值。除第一人外，該單位的最大重量可增加每人價值的四分之三。因此，最大重量不得超過X+0.75（N1）X。

式中，X為左表中的適當值，N為起重人數(shù)。這一增長假設(shè)組件足夠大，以使人們舉起時不相互干擾。

2.2.2 設(shè)計為能被搬運的組件

（1）單人搬運的組件最大重量。設(shè)計為一人搬運的設(shè)備的重量不得超過16千克（35磅）。此限制適用于最遠10米（33英尺）的運載距離。

（2）多于一人搬運的組件最大重量。如果一臺設(shè)備設(shè)計為兩人搬運，其中一人搬運的重量不得超過19千克（42磅）;因此，如果設(shè)備的重量分布均勻，則設(shè)備的最大重量為38千克（84磅）。此限制適用于最遠10米（33英尺）的運載距離。

（3）多于兩人搬運的組件最大重量。如果一臺設(shè)備設(shè)計為兩人以上搬運，則除第一臺設(shè)備外，每個搬運人的總重量不得超過19千克（42磅）加上14.3千克（31.5磅）。重量的增加假定這個單位足夠大，攜帶的人不會互相干擾。此限制適用于最遠10米（33英尺）的運載距離。

2.2.3 其他要求

（1）起吊接頭或千斤頂支點。重量超過68kg（150lb）的設(shè)備單元應(yīng)具有起吊接頭或頂升點。

（2）增加可拆卸部件來減重。重型設(shè)備應(yīng)通過設(shè)計可拆卸部件使其更易于管理。

（3）重物標記。任何重量超過13.6千克（30磅）或設(shè)計由一人以上起吊或搬運的設(shè)備單元應(yīng)貼上標簽。

2.3 維修性要求中重量要求與LRU劃分的關(guān)系

航線可更換件是飛機在航線維修中，可以方便地使用標準工具在飛機上進行更換的零組件、設(shè)備、結(jié)構(gòu)件的最小單元，因此維修性要求中人素工程要求應(yīng)該也是航線可更換件的重量、尺寸等設(shè)計的要求與重要指標，在進行LRU劃分優(yōu)化時，應(yīng)嚴格遵循相關(guān)的要求指標，以滿足人素工程要求，使得LRU更加合理，利于相關(guān)人員操作。

3 總結(jié)

本文通過搜集國內(nèi)外維修性要求，總結(jié)歸納了其中對部件的重量要求，定量的給出了航線可更換劃分的應(yīng)遵循的重量要求及指標。通過本報告的分析，確定了航線可更換單元與飛機重量的定性關(guān)系，并給出了航線可更換單元劃分應(yīng)遵循的重量要求及指標。

參考文獻：

[1]沈可正.民用飛機的重量設(shè)計[J].民用飛機設(shè)計與研究，2002，4：1927.

[2]匡愛民.民用飛機重量控制方法研究[J].民用飛機設(shè)計與研究，2012，S1：1620.

[3]《飛機設(shè)計手冊》總編委會.飛機設(shè)計手冊第8冊重量平衡與控制[M].北京：航空工業(yè)出版社，2000.

[4]MILSTD1472，Department Of Defense Design Criteria Standard Huamn Engineering.

[5]HFSTD001，Human Factors Design Standard.

[6]AFSC DH 13，Human Factors Engineering Dept.of the Air Force，1985.