肖翼洋,于春風,孫中華
(海軍航空工程學院青島校區,山東 青島 266041)
航空繼電器接觸器等開關器件用戶端維護問題及對策
肖翼洋,于春風,孫中華
(海軍航空工程學院青島校區,山東 青島 266041)
本文針對海航部隊近年飛機開關類器件故障發生的情況,以典型機型維護規程和維修手冊為依據,梳理飛機開關類器件的部隊實際維護工作現狀,分析開關類器件壽控缺失、維護不足在技術上、制度上的形成原因,從中厘清器件維護面臨的主要問題及產生原因。探索各相關單位協作應對維護機制缺失和制度落實不到位而導致涉及開關類器件故障的應對措施。
開關器件;性能檢查;維護規程;維護對策
航空繼電器接觸器等開關器件是構成飛機電路網的關鍵元器件,主要完成系統配電、信號傳遞、電路隔離及負載切換等功能。開關類器件裝配數量龐大,結構多樣,遍布全機,工作情況千差萬別,容易受到工作環境、安裝位置、維護手段、產品質量等多種因素的影響。繼電器接觸器等開關器件的誤動、拒動和指示異常等故障的發生,給飛行訓練和完成作戰任務帶來嚴重影響,反映出開關類器件的維護需進一步加強。
從2012年至2014年各機型故障統計的多起線路故障來看,涉及繼電器接觸器等開關類器件的占較大比重。
在各種故障類型中,接觸偶故障、觸頭腐蝕、活動觸點動作不正常等屬于開關類器件內部故障,外部檢查難以發現,判定器件性能是否隨使用時間下降并誘發故障需要進行器件的性能檢查,而目前對繼電器接觸器等開關器件的維修主要依靠事后維修,其性能檢查開展較少,對器件內部故障的預判有很大困難。
同時,故障統計暴露出繼電器接觸器等開關器件在現有的維護保障工作中無法得到有效的故障預測與定期更換,這與現行的各型飛機維護規程有直接關系。維護規程和維修手冊僅列出故障器件的維修方法,未對該類器件的定期測試時間間隔進行約束,且部分機型未對器件性能檢查作出規定,造成一線部隊日常的維護工作的項目完整性不強,差異性較大。
維護規程及維修方法在涉及開關類器件的規定中反映出的主要問題,其表現形式和形成原因可以總結為以下幾點:
(1)國軍標體系不全。目前的國軍標主要分為各大類開關器件的總規范和若干具體型號開關器件的詳細規范,主要用于器件研制和生產階段,缺少修理和維護專用國軍標,即使是詳細規范,也沒有包括器件維護的相關內容,對飛機開關類電器修理工作的指導性不強。
(2)老機型對開關類器件性能檢查規范較為細致,新機型的要求反而較少。目前,多數飛機的器件檢測常常通過檢查所在系統的功能完好性替代進行,其定期工作,也大多停留在外觀檢查層次,很少涉及進一步的性能檢查,無法判斷長期工作后觸點狀態有無大幅度變化。
(3)大部分開關類器件維護規程未涵蓋電氣性能檢測。生產方和維護規程未就部隊各級維修的相應工作做出明確說明,造成部隊使用方沒有建立起規范的檢測制度和必要的檢測條件,使得基于器件狀態的視情維修無法實施。
(4)檢查要求和檢查時機沒有較好結合。大多數維護規程所提供的基于開關類器件事后維修,對基于器件狀態變化的預防性維修指導不強,雖然包括了較為規范的檢查要求,但除少數機型外,沒有將此要求細化到周期工作和定檢工作中,使維護人員只知要求不知時機,不能有效開展預防性檢查和維修工作。
(5)繼電器接觸器等開關器件沒有實施壽命控制。目前各機型維護規程和維修手冊中,除少數對保護類開關的分斷故障電流有次數要求外,沒有對繼電器接觸器等其它開關器件壽命的明確規定,這些設備是作為非壽命件進行工作的,其檢查和更換缺乏足夠的規章依據。
(6)對于大修飛機的線路修理要求普遍較少,尤其是在特殊部位開關類電器等的壽命控制上無標準可依,客觀上造成了大修不規范,片面依賴器件生產廠的出廠檢驗以及器件動作次數設計余量,沒有建立飛機大修期間開關類器件的性能普查制度。
(7)在飛機有壽器件目錄中,包含部分開關類器件的壽命指標,但由于開關類器件性能變化的漸變性,功能退化不明顯,導致部分部隊維護人員對器件大范圍老化影響整機狀態的危害認識不清,有章不循,沒有按照器件設計規定更新備件,給飛行安全造成一定隱患。
為解決以上問題,主機廠、生產廠、大修廠、部隊、院校應積極分工協作,有步驟有計劃地推進飛機開關類器件維護工作的良好開展。
3.1 短期對策
(1)為減少開關類器件故障多發的趨勢,應根據實際工作需要,盡快開展各機型開關類器件的狀態排查,以器件生產廠提供的技術數據為標準,將急于更換的產品歸類統計,在定期工作中集中更換。
(2)機關有關部門應加強統籌協調,搞好頂層謀劃,組織修訂飛機開關類器件軍用標準體系,適時實施在研、在產和現役飛機的貫標工作;組織開展開關類器件維護工作相關課題研究,及時填補海軍裝備標準體系的空白。
(3)主機廠所應牽頭制訂各機型開關類器件維護規范,并會同部隊、院校和有關單位開展專項整治研究工作,提出具體維護措施和方法,最終拿出較為完善的《開關類器件大修要求》和《機型開關類器件外場維護檢查要求》。
(4)主機廠應配合機關,更新維護規程和維修手冊等法規文件,進一步細化需要定期維護或更新的器件型號,尤其對于維護要求不明確的密封器件,要在維護文件上列明。同時,根據飛機任務特點,將列裝的開關類器件的動作次數,按一定比例換算為維護和翻修時間,并將其細化補充到維護規程中,結合周期性工作或定檢工作,建立較為規范和明確的維護制度。
(5)長期以來,由于對繼電器接觸器等開關器件性能的關注不足,各機型重點部位該類器件的使用頻率缺乏統計,器件性能的趨勢變化沒有較好的數據積累,重點部位的器件使用頻率和故障特征不夠明確。部隊應統計動作較頻率較高的開關類器件的型號與安裝情況,及時發覺器件的動作次數、安裝位置、所處環境、功能特點與易發故障之間的關系,對故障率高的開關類器件加大檢查與維護力度。
(6)部隊各單位應針對繼電器接觸器等開關類設備的性能檢測,互通有無,進行人員培訓,盡快建立較為規范的外場和修理廠測試手段。院校應配合部隊,在研究原位檢測方法方面予以支持。
(7)大修廠應依據主機廠所提供的《機型開關類器件大修要求》,梳理自身存在問題,提供出較為完善的《機型開關類器件大修工藝》,同時加強質量管理和人員能力建設,提高大修質量。
3.2 長期對策
(1)主機廠應進一步研究開關類器件集中封裝裝置的可靠性與可維護性,并對裝置內部的開關類器件的維護要求和方法進行說明。
(2)制定基于使用頻率的差異化檢測方法。將各機型器件按任務重要性、維護必要性和使用頻度分類,建立動作次數及工作時間檔案,明確哪些器件可免維護,哪些器件重點維護。在重點維護器件中選擇安裝位置較為合適的器件,借助原位檢測設備對其機械和電氣性能進行長期數據積累,建立開關類器件在使用過程中性能退化直至失效的過程模型,為器件的使用方定壽提供依據。
(3)器件生產廠、院校等研究單位應開展開關類器件相關理論和技術研究,在研制維修檢測手段、指導部隊和大修廠開展整治工作、修訂完善器件維護軍用標準體系等方面做好針對性工作。其中主要包括:①研究國外在可靠性理論方面的研究現狀和發展趨勢,將可靠性預計和評估的改進方法落實到繼電器等各種元器件的可靠性分析上,充分考慮元器件失效模式、失效機理及失效位置對可靠性的影響。這是準確評估和快速提高元器件可靠性乃至系統可靠性必須完成的基礎工作。②應通過開關類器件大量壽命試驗,模擬器件在部隊使用的復雜條件和惡劣環境下的工作情況,結合電器理論研究,深入分析工作環境對器件固有壽命的反作用,一方面提高產品抵抗環境影響的能力,另一方面給出器件出廠后定時維護的明確要求。③進一步地,在部隊建立測試手段之后,通過分析試驗周期中的繼電器接觸器等開關器件的超程時間、彈跳時間、燃弧時間等多個參數的變化規律,分析接觸失效機理,對器件退化軌跡進行建模和壽命預測,合理評估器件可靠性。
本文通過梳理飛機開關類器件的部隊實際維護工作現狀,分析了器件維護面臨的主要問題。各部門應齊心協力,通過軍標體系完善、維護標準制定、試驗方法研究、器件狀態排查、維護保障改進等一系列工作,最終達到徹底清除開關類器件故障隱患,降低故障率,提高飛機安全性和可靠性的目標,為部隊戰斗力建設提供有效支撐。
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1671-0711(2017)04(下)-0159-02