航空裝備保障方案的確定流程研究

謝斌 蔡忠春 李曉明

1航空裝備保障方案的內涵

航空裝備保障方案是航空裝備在總體上保障工作的概要性說明，是落實航空裝備保障性要求和實現保障性目標的總體規劃，是綜合保障工程中的的關鍵性工作。航空裝備保障方案的制定是一個動態過程，在航空裝備論證階段提出初始保障方案，它是研究保障問題影響裝備設計的基礎，也是確定航空裝備的可靠性和維修性指標的重要根據。在航空裝備方案階段和工程研制階段，優化的保障方案是制定保障計劃和研制保障資源的基本依據；在航空裝備部署使用階段。保障方案規定的維修級別以及各級別的主要工作，是建立新研裝備保障系統和維修制度的基礎。

2航空裝備保障方案的分類

根據保障工作的內容，航空裝備保障方案可分為使用保障方案、預防性維修保障方案和修復性維修保障方案。具體分類如圖1所示。

使用保障方案是完成使用任務所需的裝備保障的描述，一般可包括裝備動用準備方案、運輸方案、貯存方案、診斷方案、加注充填方案等，并應說明已知的或預計的保障資源的約束條件。預防性維修保障方案是完成預防性維修所需的裝備保障的描述，其內容主要包括：(1)需進行預防性維修的航空裝備；(2)預防性維修工作類型及其簡要說明；(3)預防性維修工作的周期，(4)維修級別。修復性維修保障方案是完成修復性維修所需的裝備保障的描述，它確定了裝備修理需要的修理設備、備品備件、維修人員需求及其訓練要求，內容主要包括：(1)需進行修復性維修的裝備；(2)修理報廢決策；(3)維修級別決策。

3航空裝備保障方案的確定

航空裝備保障方案的確定是一個十分復雜的過程，與航空裝備設計的詳細程度密切相關，它一般經過初始保障方案的確定、備選保障方案的確定和保障方案的優化3個階段。在論證階段提出初始的保障方案，在方案階段制定出備選的保障方案，并進行初步的權衡分析；在工程研制的初期應選擇優化的保障方案。根據航空裝備保障方案的分類可得其詳細確定流程如圖2所示。

3.1使用保障方案的確定

確定使用保障方案，應分析航空裝備的功能，通過使用明確航空裝備的作戰任務、運輸方式、部署情況、使用要求和儲存使用環境以及裝備的特點，制定初始的使用保障方案，而后充分使用新裝備的功能，加強細化使用保障工作，修訂使用保障方案。

3.1.1功能分析

航空裝備功能分析是在航空裝備的論證、方案和研制過程中采用邏輯與系統的分析方法，將裝備的有關功能逐項分析，確定航空裝備的使用與維修功能。功能分析的流程有：(1)確定裝備功能；(2)確定實現功能；(3)確定功能所需保障工作。

3.1.2確定航空裝備的任務剖面和任務階段

方案任務剖面是對某特定任務從開始到完成這段時間內發生的事件和所處環境的描述。確定任務剖面，進行任務剖面的任務階段分析，明確任務剖面以及各種任務之間的轉換性，匯總各任務剖面或所處狀態下的使用保障工作形成初步的使用保障方案。

3.1.3確定航空裝備的使用保障工作類型

根據使用方案中確定的各項使用任務，使用保障方案中提出的各種保障約束條件及設計方案中的有關輸入。確定使用保障工作類型。

航空裝備使用保障方案的確定是一個反復迭代的過程，在全壽命周期內，根據需要，應不斷修訂、完善。

3.2預防性維修保障方案的確定

預防性維修保障方案主要通過故障模式影響分析(FMEA)和以可靠性為中心的維修分析(RCMA)來確定。其一般流程如下。

3.2.1確定需要進行預防性維修的產品

故障率服從指數分布的裝備不需要預防性維修，早期故障和偶然故障不可能靠維修來解決，耗損性故障也不是都需要預防性維修，那些會導致嚴重故障后果的裝備必須需要預防性維修。這些需進行預防性維修的裝備又稱為重要功能產品，其應具有的特點是：(I)可能影響安全，(2)可能影響任務完成；(3)可能造成重大經濟損失，(4)裝備的隱蔽功能故障與有關或備用裝備的故障共同導致上述3項后果-(5)可能引起從屬故障導致上述4項后果。

3.2.2進行故障模式影響分析(FMEA)

確定每個重要功能產品的全部功能故障、故障模式和原因對重要功能產品進行故障模式影響分析，找出潛在的故障模式，分析其影響和原因，針對具體的故障模式和原因確定應采取的預防性維修工作類型。

3.2.3確定預防性維修工作類型

確定出針對每一功能故障的預防性維修方法預防性維修工作類型在保證可靠性、安全性的前提下，按費用從小到大的順序排列，有6種：(1)保養；(2)監控；(3)定性檢查；(4)定量檢查-(5)定時拆修；(6)定時報廢。采取何種工作類型，可以應用邏輯決斷分析的方法來確定，并參考工作的與有效性決定是否更改設計或進行其它處置。

3.2.4確定預防性維修工作的周期

預防性維修是提高航空裝備可靠性、安全性和經濟性的有效措施。進行預防性維修工作周期決策既能減少修復性維修的費用，又能減少故障停機造成的損失。我們可以從中找到一個費用最低點，此處收入減少的損失與修復性維修、預防性維修的費用之和是最少的。利用多目標規劃法，對預防性維修周期的模型進行優化，幫助決策人員合理確定預防性維修周期，以達到有效利用維修資源的目的。

3.2.5提出預防性維修工作維修級別的建議

維修級別一般分為基層級、中繼級和基地級三級。維修級別的選擇主要取決于任務要求、技術條件、維修費用和部隊的編制體制。一般預防性維修工作應確定在耗費最低的基層級。

3.2.6制定預防性維修保障方案匯總表

匯總上述工作，形成航空裝備的預防性維修保障方案及其匯總表。

3.3修復性維修保障方案的確定

修復性維修保障方案主要通過故障模式影響與危害性分析(FMECA)和修理級別分析(LORA)來確定，其一般流程如下。

3.3.1確定修復性維修產品

不是所有的產品都可進行修復性維修，根據經濟性、時效性原則，確定待修復產品。修復性維修保障方案中的修復性維修產品是具有功能層次的，按照功能層次可分為外場可更換單元(LRU)、內場可更換單元(sRU)、內場可更換子單元(sSRU)及零部件或元器件(PRU)四個層次。

3.3.2進行故障模式影響與危害性分析

故障模式影響與危害性分析確定了修復性維修的要求，它為修復性維修工作提供了以下幾種輸入信息：(1)故障診斷與判明·(2)故障隔離與定位；(3)拆卸和分解-(4)更換故障產品；(5)產品修復；(6)組合與安裝調試等作業；(7)故障查找等。在方案階段進行故障模式影響與危害性分析，主要流程為：(1)了解系統的全部情況；(2)根據產品的功能方框圖繪制可靠性方框圖，(3)確定故障模式及原因；(4)分析各故障模式的影響；(5)研究故障模式及其影響的檢測方法，(6)確定預防和糾正措施；(7)確定故障影響的嚴酷度類別；(8)確定各種故障模式的發生概率；(9)估計危害度，(10)填寫故障模式影響與危害性分析表格。

3.3.3進行修復性維修決策

修復性維修決策是在航空裝備出現故障后，對故障件進行合理決策，確定故障件是修理恢復還是報廢換新，若修理恢復，應在哪個修理級別進行。解決此問題的主要方法就是修理級別分析，而其結果直接決定了修復性維修保障方案的制定。在實際分析過程中，修理級別分析一般采用兩種分析策略，非經濟性分析和經濟性分析。在非經濟性分析中，通過分析比較各種非經濟性因素，歸納總結，可唯一確定分析產品的維修級別。在經濟性分析中，定量計算產品在所有可行的維修級別上的修理費用，并進行比較。以選擇費用最低的可行的最佳維修級別。

修復性保障方案在航空裝備的方案、論證和研制階段充分考慮了航空裝備的保障性要求，完善了航空裝備的設計方案t在裝備的使用階段，為減少部隊的維修保障負擔，綜合運用各種分析方法，反復權衡，為保障資源的規劃提供了依據。

4結語

航空裝備保障方案確定是航空裝備保障性分析的重要內容。本文對航空裝備保障方案的組成、制定流程進行了初步的探討。隨著對這一領域研究的不斷深入，必將使航空裝備保障方案的制定流程更加完善，把航空裝備保障方案推向實用階段，也將大大提高航空裝備研制階段保障性分析的進程，從而提高航空裝備的質量。