基于SDRS數(shù)據(jù)的鉆石DA20飛機故障分析及處理

摘要：基于使用困難報告系統(tǒng)（SDRS）對鉆石DA20飛機的故障數(shù)據(jù)進行分析?；赟DRS系統(tǒng)收集到的數(shù)據(jù)，結合故障分類方法，對鉆石DA20飛機的不同故障進行研究，并提出相應的解決措施，有利于提高鉆石DA20飛機機隊的可靠性和安全性。

關鍵詞：SDRS；DA20飛機；故障；數(shù)據(jù)

中圖分類號：V328" " 文獻標志碼：A" " 文章編號：1671-0797（2024）16-0047-03

DOI：10.19514/j.cnki.cn32-1628/tm.2024.16.013

0" " 引言

飛機的安全性和可靠性是航空工業(yè)的核心目標之一，為了保障飛機的安全性和可靠性，航空公司和維修廠通常會采用各種方法和技術對飛機進行維修和保養(yǎng)。SDRS系統(tǒng)是一種通過收集飛機使用過程中出現(xiàn)的故障和問題來輔助維修和保養(yǎng)的系統(tǒng)，它可以收集到飛機的故障信息，通過對故障信息的分析和分類，找到飛機的風險點，從而提前采取措施，做到前瞻性維護，保障飛機的安全和可靠運行[1]。

本文針對SDRS系統(tǒng)在鉆石DA20飛機的維修和保養(yǎng)方面的應用進行了研究。通過對鉆石DA20飛機SDRS故障報告的分類和分析，本文找到了鉆石DA20飛機故障的主要風險點，提出了相應的解決措施，包括加強維護和檢查電氣及發(fā)動機系統(tǒng)、加強飛機結構的維護和修理等。本研究對于改進鉆石DA20飛機的維護和修理策略，提高其可靠性和安全性具有一定的參考意義。

1" " 使用困難報告系統(tǒng)

SDRS是美國聯(lián)邦航空局（Federal Aviation Ad-

ministration，F(xiàn)AA）的一個系統(tǒng)[2]，全稱為“Service Difficulty Reporting System”，如圖1所示，中文名稱為“使用困難報告系統(tǒng)”。該系統(tǒng)由FAA創(chuàng)建，是一個用于監(jiān)測、記錄和報告航空器以及航空設備故障的系統(tǒng)，旨在通過監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析來提高航空安全性。

SDRS的報告涵蓋航空器、航空設備和發(fā)動機的故障、缺陷和故障模式，以及這些問題對航班安全和航空器性能的影響。這些報告可以幫助用戶更好地了解航空器和航空設備的問題，并制定相關規(guī)定和標準，以提高航空器的安全性和可靠性。

航空公司、機場和維修組織等航空業(yè)者都可以向SDRS提交報告，以記錄和報告航空器或設備故障和缺陷。FAA將這些報告進行分析和匯總，從而可以更好地了解航空器和設備的整體性能，并采取必要的措施來提高航空安全性。

2" " 鉆石DA20飛機故障分類和數(shù)據(jù)統(tǒng)計

鉆石DA20飛機是一種雙座位輕型飛機，由奧地利鉆石航空公司研制生產(chǎn)。該飛機采用了現(xiàn)代化的復合材料結構，具有優(yōu)秀的機動性、經(jīng)濟性和可靠性，被廣泛應用于飛行培訓、私人飛行和商業(yè)飛行等領域。鉆石DA20飛機的機身長度為7.16 m，翼展為10.87 m，最大起飛重量為950 kg[3]。飛機的動力系統(tǒng)可選裝Rotax 912系列四沖程水平對置發(fā)動機和大陸發(fā)動機公司的IO-240發(fā)動機，飛機的航電設備包括VOR、ILS、GPS等。

由于鉆石DA20飛機廣泛應用于飛行培訓和私人飛行等領域，其使用頻率較高，加之其采用了較新的復合材料結構和先進的動力系統(tǒng)，故在實際使用過程中，飛機的各個部件和系統(tǒng)容易出現(xiàn)故障和問題。因此，對鉆石DA20飛機的故障分類和分析具有重要意義。

2.1" " 機械故障

機械故障是鉆石DA20飛機最常見的故障之一，主要包括發(fā)動機故障、起落架故障、操作系統(tǒng)故障等。其中，發(fā)動機故障可能會導致飛機失速或失控，起落架故障可能會導致飛機無法降落或起飛，油門故障可能會導致飛機速度不穩(wěn)或無法加速[4]。

基于SDRS系統(tǒng)對近10年全球鉆石DA20飛機的故障數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)其燃油系統(tǒng)故障占比最高，其次是發(fā)動機故障、滑油系統(tǒng)故障和起落架故障。機身結構故障較少，但其方向舵故障率較高，維護人員應對其著重關注。

該型飛機的燃油系統(tǒng)由大陸發(fā)動機公司生產(chǎn)，主要部件為風門組件、燃油泵、分配器和燃油噴嘴，如圖2所示。因該型燃油泵同其他發(fā)動機燃油泵不同，其中包含了機械齒輪泵和燃油計量機構，其出現(xiàn)故障的概率高于其他燃油系統(tǒng)部件。其次，燃油噴嘴的堵塞也與各地區(qū)使用的燃油品質不同、飛行員空中貧富油操作方式、汽缸內部燃燒不充分導致的積碳等因素有關。

2.2" " 電子故障

電子故障是鉆石DA20飛機另一個常見的故障類型，主要包括電氣系統(tǒng)故障、儀表故障、通信故障等。其中，電氣系統(tǒng)故障可能會導致飛機無法啟動或停止，儀表故障可能會導致飛行員無法正確讀取飛行數(shù)據(jù)，通信故障可能會導致飛行員無法與地面通信或與其他飛機通信。

從數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析結果可以看到，發(fā)電機、滑油壓力傳感器和儀表故障占比較高，這類故障不會直接影響飛機的操作和運轉，但一旦出現(xiàn)須盡快返航。

2.3" " 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

以DA20飛機近10年的使用困難報告系統(tǒng)數(shù)據(jù)為基礎，針對每一個部件的故障率進行統(tǒng)計分析，具體情況如圖3所示。該機型因其使用特點和實際構型，在某些零部件的選裝和設計上與其他輕型飛機有所不同，但大量的故障數(shù)據(jù)庫可以為維修重點的論證提供很好的支撐。

3" " 解決措施

基于SDRS系統(tǒng)收集到的鉆石DA20飛機故障信息，可以對飛機進行前瞻性維護，避免故障和事故的發(fā)生。具體的解決措施包括以下幾個方面。

3.1" " 故障分析和風險評估

對SDRS系統(tǒng)收集到的鉆石DA20飛機故障信息進行分析和評估，找到故障原因和風險點，并制定相應的維修和檢查計劃[5]。例如，從SDRS中發(fā)現(xiàn)DA20飛機發(fā)動機的排氣管安裝法蘭的開裂損壞概率較高，如圖4所示；方向舵支架容易出現(xiàn)裂紋，如圖5所示。排氣管的失效會影響發(fā)動機的正常工作[4]，可以在50 h或100 h飛機定檢工作中增加對該處的檢查，及時更換，避免部件空中失效；方向舵支架的裂紋也有可能造成飛行操縱的失控，嚴重影響飛行安全，如果廠家手冊沒有規(guī)定此處的檢查要求，可以根據(jù)運行情況，設定結構檢查的周期，以無損檢測的方式對支架裂紋進行檢查，并根據(jù)檢查結果，實時調整檢查間隔，以達到安全和效益的最大平衡。

基于對故障數(shù)據(jù)的分析，提前甄別各類故障，制訂與之對應的預防措施至關重要。廠家的維護措施有一定的局限性，且在某些部件的良品率和安全設計上不能滿足要求。因此，持續(xù)收集、監(jiān)控和反饋才能降低風險。

3.2" " 定期檢修

鉆石DA20飛機的各個部件和系統(tǒng)都需要定期檢修，以保證其正常運行。對于常見的故障點和風險點，在定期檢修中需要加大檢查深度，提高檢查頻率。對于廠家要求以外但故障頻發(fā)的部件，應根據(jù)運行特點，設定定期檢修要求；如果廠家設計更改或供應商生產(chǎn)力提高，可取消或延長定期檢修要求。

3.3" " 建立故障數(shù)據(jù)庫

對SDRS系統(tǒng)收集到的鉆石DA20飛機故障信息進行記錄和整理，并建立機隊故障數(shù)據(jù)庫，對故障數(shù)據(jù)進行收集、分類和分析研究，為飛機維修和保養(yǎng)提供依據(jù)。例如：沿海地區(qū)的飛機腐蝕更為嚴重，應視情縮短易腐蝕部件的檢查間隔；空氣中粉塵、顆粒、硫化物較多的地區(qū)，應縮短進氣濾和燃油系統(tǒng)的檢查間隔，防止進氣濾和燃油濾的失效。

3.4" " 探索創(chuàng)新性維修技術

鉆石DA20飛機的維修和保養(yǎng)需要不斷引進新技術和新方法，比如結構件的在位無損檢測技術，提高維修和保養(yǎng)的效率和質量，降低事故發(fā)生的風險。

4" " 結束語

SDRS系統(tǒng)收集到的故障信息對鉆石DA20飛機的前瞻性維護具有重要意義，通過對故障信息的分析和評估，可以找到飛機的風險點和故障原因，制定相應的維修和保養(yǎng)計劃，有效避免故障的發(fā)生。

[參考文獻]

[1] 楊曉強，林湘漪，蔣瀾.使用困難報告數(shù)據(jù)驅動的民用航空器安全狀態(tài)評價[J].中國安全科學學報，2021，31（11）：85-92.

[2] United States Department of Transportation.Service Difficulty Reporting System[EB/OL].[2024-04-16]. https：//sdrs.faa.gov/Default.aspx.

[3] Diamond Aircraft Industries Inc.Da20-C1 Airplane Flight Manual[M].Ontario：Diamond Aircraft Indus-

tries Inc，2014.

[4] 付堯明.活塞發(fā)動機（ME-PA、PH）[M].2版.北京：清華大學出版社，2016.

[5] 阮宏澤.民用航空器使用困難綜合評價與預測預警模型研究[D].南京：南京航空航天大學，2007.

收稿日期：2024-04-18

作者簡介：孫一（1991—），女，河北樂亭人，工程師，研究方向：通用飛機結構設計與維修。