淺析飛機(jī)維修常見故障分析和管理對策

黃彥清

摘要：飛機(jī)基地級維修是按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對飛機(jī)進(jìn)行全面恢復(fù)技術(shù)狀態(tài)的修理，是保持乃至提高飛機(jī)裝備能力的必要措施，屬于飛機(jī)最高等級、技術(shù)最復(fù)雜的修理。新型飛機(jī)在進(jìn)入服役的同時，在役的飛機(jī)至少還需服役20年，這對老齡化飛機(jī)的基地級維護(hù)、修理和大修提出了更高的要求。本文針對飛機(jī)基地級維修缺乏系統(tǒng)、規(guī)范的技術(shù)文件體系，造成飛機(jī)基地級維修修理質(zhì)量無法統(tǒng)一的現(xiàn)狀，提出了飛機(jī)基地級維修技術(shù)文件體系的構(gòu)建原則、構(gòu)建框架，給出了基地級維修技術(shù)文件體系運作流程，為飛機(jī)實現(xiàn)科學(xué)、精準(zhǔn)、高效的基地級維修，保證飛機(jī)的修理質(zhì)量奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：飛機(jī)維修;常見故障;管理對策

引言

目前，國內(nèi)飛機(jī)裝備設(shè)計、制造、使用與修理相對獨立，裝備設(shè)計、制造有較為完整的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，而飛機(jī)裝備修理由于維修企業(yè)長期“重生產(chǎn)、輕技術(shù)”，缺乏系統(tǒng)研究、歸納和總結(jié)修理的工程實踐經(jīng)驗、核心技術(shù)和管理理念，沒有形成相應(yīng)的航空裝備修理技術(shù)文件體系。為此，當(dāng)前急需開展航空裝備修理技術(shù)文件體系研究，建立飛機(jī)基地級維修技術(shù)文件體系，以適應(yīng)國內(nèi)航空裝備修理的新要求，同時有機(jī)融入國家標(biāo)準(zhǔn)和航空行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，構(gòu)建覆蓋航空裝備全要素、全過程的維修技術(shù)文件體系。

1飛機(jī)預(yù)防性維修研究現(xiàn)狀

預(yù)防性維修是為降低產(chǎn)品故障的概率或防止功能退化按預(yù)定的時間間隔或按規(guī)定準(zhǔn)則實施的維修。它以保證產(chǎn)品固有的安全性、可靠性、法律符合性以及最優(yōu)化產(chǎn)品生命周期成本為目的，通過采取適當(dāng)?shù)拇胧⒐收隙糁圃跐撛诠收蠒r刻至退化為功能性故障時刻內(nèi)。飛機(jī)作為一種運人載物的交通工具，其運營的安全性和經(jīng)濟(jì)性為首要的要求，且飛機(jī)的飛行環(huán)境復(fù)雜多樣。因此，預(yù)防性維修在飛機(jī)整個生命周期中成為必不可少的要素。在理論研究方面，已有相關(guān)成果?；诔山M維修策略提出了飛機(jī)成組維修方案的優(yōu)化模型，以優(yōu)化維修任務(wù)間隔和維修費用;采用不確定理論提出新型飛機(jī)結(jié)構(gòu)的維修更新策略;通過考慮故障間隔時間建立基于維修成本的飛機(jī)附件預(yù)防性維修間隔的優(yōu)化模型;提出一種基于狀態(tài)的多部件系統(tǒng)非周期預(yù)防性維修計劃的優(yōu)化方法;以實時數(shù)據(jù)為表征，在歸納預(yù)測性維修框架基礎(chǔ)上提出了航空器預(yù)測性維修技術(shù)自主化策略;考慮系統(tǒng)的可靠性、維護(hù)成本和剩余的使用壽命期內(nèi)不確定的系統(tǒng)利潤，提出了基于剩余使用壽命和系統(tǒng)剩余利潤的預(yù)防性維修決策重要措施;針對單元失效服從威布爾分布的情形，考慮多單元聯(lián)合的預(yù)防性維修模式，構(gòu)建了基于可靠性約束的大規(guī)模系統(tǒng)全壽命周期成本優(yōu)化模型;梳理了基于可用度的可修裝備預(yù)防性維修間隔優(yōu)化的現(xiàn)狀，總結(jié)了相關(guān)要素、方法及間隔優(yōu)化成果。上述理論研究成果分別立足于不同維修策略進(jìn)行基于方法的預(yù)防性維修分析。

2飛機(jī)維修常見故障因素分析

2.1故障過程分析

（1）飛行員將襟縫翼手柄由巡航構(gòu)型放至著陸構(gòu)型，襟翼運動到中途停止，發(fā)生由“襟翼PDU過載打滑”而引起的“襟翼驅(qū)動故障”告警;（2）飛行員將襟縫翼操縱手柄由起飛構(gòu)型放至著陸構(gòu)型，襟翼向收起方向運動2.7°停止，運動方向與指令方向相反，“襟翼PDU驅(qū)動通道1”和“襟翼PDU驅(qū)動通道2”同時故障，CAS報“襟翼驅(qū)動故障”告警;（3）變角減速器存在異響。

2.2故障原因分析

（1）襟翼PDU過載打滑分析。為保證傳動線系能夠承受來自襟翼PDU的驅(qū)動扭矩，且不發(fā)生永久變形，系統(tǒng)中設(shè)計有過載保護(hù)功能。過載保護(hù)功能：當(dāng)襟翼PDU輸出軸負(fù)載大于設(shè)定的保護(hù)門限值時，襟翼PDU力矩限制器打滑，持續(xù)打滑超出設(shè)定時間范圍，輸出軸制動。此故障為可恢復(fù)故障，當(dāng)襟縫翼操縱手柄發(fā)出新的控制指令后，故障清除并按照新控制指令進(jìn)行運動。（2）“襟翼PDU驅(qū)動通道1、2故障”原因分析。襟翼PDU驅(qū)動通道1、2故障的監(jiān)控邏輯為：襟翼PDU控制器中對驅(qū)動通道進(jìn)行“過壓”“轉(zhuǎn)速閉環(huán)超差”“電機(jī)霍爾故障”監(jiān)控，當(dāng)某一通道出現(xiàn)任一故障后，襟翼PDU控制器將之綜合為襟翼PDU驅(qū)動通道1或襟翼PDU驅(qū)動通道2故障，并上報襟縫翼控制器。（3）襟翼反向運動原因分析。第一，下吊式變角減速器中無返回機(jī)構(gòu)故障，導(dǎo)致氣動載荷反傳驅(qū)動舵面運動。對無返回機(jī)構(gòu)工作原理進(jìn)行分析，得知至少需要兩個下吊式變角減速器中無返回機(jī)構(gòu)故障，才能導(dǎo)致在氣動載荷的作用下舵面回收，該情況概率極低。第二，傳動線系中卡滯，使得扭力桿發(fā)生形變。襟翼PDU輸出軸打滑后襟翼防收制動裝置WTB和襟翼PDU輸出軸均制動，當(dāng)新指令產(chǎn)生后，襟翼防收制動裝置WTB和襟翼PDU均解除剎車后，形變恢復(fù)帶動舵面運動。

2.3故障形成機(jī)理

由于變角減速器內(nèi)部銹蝕導(dǎo)致摩擦力過大，輸出軸與變角減速器之間的傳動線系發(fā)生形變而積聚能量，襟翼PDU輸出軸打滑，導(dǎo)致襟翼運動到中途停止，機(jī)理清楚。分析認(rèn)為變角減速器內(nèi)部銹蝕的原因為其內(nèi)部存在進(jìn)水，針對此現(xiàn)象對該型產(chǎn)品進(jìn)行了普查，在其他飛機(jī)上并未發(fā)現(xiàn)類似問題。因此，對該架飛機(jī)前期的飛行及地面維護(hù)工作和使用環(huán)境進(jìn)行了分析核查，發(fā)現(xiàn)該機(jī)在本次飛行前停放了50余天，除按維護(hù)要求完成發(fā)動機(jī)試車工作外未進(jìn)行其他工作，且一直在戶外停放，檢看停放機(jī)場的天氣情況，恰逢雨季。該機(jī)為初期設(shè)計制造產(chǎn)品，部分區(qū)域的漏水孔布局存在不合理情況，并未實施更改，易出現(xiàn)積水問題。變角減速器的換向軸安裝位置正處于積水區(qū)域，分析認(rèn)為這就是變角減速器內(nèi)部銹蝕的主要誘因。

3飛機(jī)維修常見故障的管理對策

3.1基地級維修技術(shù)文件體系結(jié)構(gòu)框架

飛機(jī)基地級維修技術(shù)文件體系的構(gòu)建，分為行業(yè)級、企業(yè)級、專業(yè)級、作業(yè)級四個層級。行業(yè)級主要指由國家或本行業(yè)所頒布的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，一切活動必須在法規(guī)的約束下進(jìn)行，不能與之相抵觸。企業(yè)級屬于手冊層文件，這里指由型號總師單位編發(fā)的規(guī)劃飛機(jī)基地級維修工作的頂層技術(shù)文件，以飛機(jī)基地級維修大綱為主導(dǎo)，作為指導(dǎo)和約束飛機(jī)基地級維修工作的綱領(lǐng)性文件。專業(yè)級屬于規(guī)范層文件，這里指開展飛機(jī)基地級維修的修理要求類技術(shù)文件，按照飛機(jī)基地級維修的修理技術(shù)要求，指導(dǎo)修理深度、保證修理質(zhì)量。作業(yè)級屬于操作層文件，是最底層文件，用于指導(dǎo)直接參與飛機(jī)基地級維修生產(chǎn)活動人員所遵守的操作文件。

3.2技術(shù)文件體系層次機(jī)理關(guān)系

3.2.1基地級維修大綱

飛機(jī)基地級維修大綱是整個技術(shù)文件體系的基礎(chǔ)，回答了“修什么”的問題，由飛機(jī)型號總師單位編制。飛機(jī)基地級維修大綱，明確了飛機(jī)基地級維修的工作項目，提出了檢查及修理要求，是確定修理技術(shù)要求的綱領(lǐng)性技術(shù)文件，也是飛機(jī)基地級維修工作的核心?；丶壘S修大綱在飛機(jī)壽命周期內(nèi)具有唯一性，任何使用和維修單位均需遵守其規(guī)定;根據(jù)后續(xù)維修實施的實際情況，對基地維修大綱規(guī)定的維修項目進(jìn)行迭代更新，保持文件有效性。

3.2.2修理技術(shù)要求

修理技術(shù)要求是回答“修到哪”的問題，屬于修理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)文件，由飛機(jī)型號總師單位編制。根據(jù)基地級維修大綱確定的工作項目，明確修到什么程度、滿足什么要求，給出飛機(jī)、系統(tǒng)/設(shè)備、結(jié)構(gòu)部附件修理后的合格判據(jù)。修理技術(shù)要求規(guī)定了修理方法、修理措施及修理后產(chǎn)品應(yīng)滿足的功能或性能指標(biāo)要求，是維修實施單位對飛機(jī)大修修理的技術(shù)依據(jù)，也是確保飛機(jī)修理質(zhì)量的技術(shù)保證。

3.2.3修理操作技術(shù)文件

修理操作技術(shù)文件是回答“怎么修”的問題，屬于修理操作類文件，由維修實施單位編制。其主要包括修理總體技術(shù)方案、修理技術(shù)條件、修理工藝實施方案、修理工藝規(guī)程及技術(shù)通報轉(zhuǎn)化等一系列修理實施操作類技術(shù)文件。修理總體技術(shù)方案主要包括修理的依據(jù)、目標(biāo)、原則、翻修期給定、送修飛機(jī)要求、試修技術(shù)要求、技術(shù)狀態(tài)控制和質(zhì)量控制等內(nèi)容。修理工藝實施方案主要包括修理的工作流程、工藝分工、工藝布局和工藝裝備、工藝文件及工藝協(xié)調(diào)、技術(shù)問題處理、計劃管理、質(zhì)量控制及組織管理等相關(guān)要求。修理技術(shù)條件是基地級維修實施單位根據(jù)基地級維修大綱和修理技術(shù)要求，編制系統(tǒng)/設(shè)備、結(jié)構(gòu)部附件的修理技術(shù)條件，并將之應(yīng)用于飛機(jī)的基地級維修實施工作中;技術(shù)通報是對在役飛機(jī)實施技術(shù)改進(jìn)（含改裝、采用新技術(shù)）、排故和普查的指令性技術(shù)文件。

3.3基地級維修技術(shù)文件體系運作流程

技術(shù)文件體系內(nèi)部各技術(shù)之間相互聯(lián)系、相互作用，通過各技術(shù)之間的融合貫通，實現(xiàn)整個技術(shù)文件體系正常有序的運轉(zhuǎn)。按照以可靠性為中心維修思想及結(jié)合視情維修理念，由飛機(jī)型號總師單位進(jìn)行飛機(jī)基地級維修工作分析，確定飛機(jī)基地級維修的工作項目，編制飛機(jī)的基地級維修大綱;并按照基地級維修大綱規(guī)定的維修工作項目制定相應(yīng)的修理技術(shù)要求。飛機(jī)維修實施單位應(yīng)按照飛機(jī)維修大綱中工作項目和修理技術(shù)要求的規(guī)定，制定修理操作技術(shù)文件，編制相關(guān)的修理操作技術(shù)文件。

結(jié)束語

預(yù)防性維修是飛機(jī)運行支持必不可少的部分，其開展的合理性決定了飛機(jī)的使用壽命和運營能力。為飛機(jī)預(yù)防性維修分析提供了改進(jìn)現(xiàn)有分析機(jī)制、提升分析水平及完善分析流程的參考，有利于建設(shè)維修與設(shè)計制造并駕齊驅(qū)的良好局面，進(jìn)而推進(jìn)國產(chǎn)飛機(jī)行業(yè)的發(fā)展。

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