軍用飛機區域檢查分析研究與應用

■ 顏春艷 李瑋/航空工業第一飛機設計研究院

0 引言

大型軍用飛機是一個高度綜合的復雜系統，為了在保證安全性和可靠性的前提下，最大限度地提高大型飛機的使用可用度，降低維修工作量和維修費用，必須制定科學、有效的維修大綱[1]。軍用飛機維修大綱主要包括動力裝置/系統、結構和區域檢查等三部分[2]。隨著老齡飛機的數量日益增多，在例行維修中，大多數問題都是在區域檢查中發現的，因此，區域檢查的重要性顯得尤為突出。

飛機的維護檢查，除了要對重要功能產品和重要結構項目計劃一定的維修工作以外，對于非重要功能產品和非重要結構項目以及電纜、導管、接頭等管線的一般狀況也應進行定期檢查[3]。上述產品因臨近裝置，除了使用耗損以外，還會受到偶然損傷。但這種檢查往往不是按產品組成進行的，而是按結構區域進行的，稱為區域檢查，也可以包括對重要功能產品和重要結構項目的一般目視檢查[4]。

雖然以可靠性為中心的維修思想在軍民用飛機維修大綱制定中的重要作用已為大家所認識，但在型號研制中如何貫徹實施并規范、高效地開展區域檢查分析，仍是一個新的研究課題。國內并沒有要求明確、操作性強的工作范例，需要結合型號工作進行深入研究，研究并制定出合理可行的區域劃分方案、區域檢查分析流程、評估要求及分析數據記錄要求等，以便正確指導設計人員開展區域檢查分析，促使分析工作程序化、規范化，確保分析結果的一致性、準確性[5]。

1 區域檢查綜述

區域檢查是對每個結構區內所安裝的產品和結構的一般性計劃檢查[6]，并不針對某一產品或某一故障模式，而是檢查產品的明顯問題。區域檢查主要是在可觸及的范圍內進行，通過接近方式以及機身、支撐架等所需附屬信息用來確定檢查程度[7]。區域檢查的結果是一般目視檢查要求和少量的詳細檢查要求。區域檢查的主要工作包括：劃分區域、進行區域編號、確定區域信息、標準區域分析、增強區域分析、準備轉移到區域的候選工作清單、列出區域中所有工作清單、編制區域檢查大綱等[8]。

區域檢查分析工作主要出現在系統和結構以可靠性為中心的維修分析的后期，分析過程如圖1所示。

1） 劃分飛機區域。按照AТA 2200對飛機內部、外部進行區域劃分[8～9]。

2） 確定區域信息。確定區域號、區域的檢查方式（內部檢查/外部檢查）、區域名稱、區域邊界、區域插圖、口蓋插圖、安裝設備、安裝線束設備、區域的易燃材料、區域檢查工作（包括在區域內對應各自檢查間隔的系統和動力裝置/結構任務的匯總）、備注等。

3） 標準區域分析。對于包含系統設備的所有區域，結合區域評價指標，進行標準區域評估，以確定檢查范圍和間隔。

4） 增強區域分析。如果區域中包含電線、易燃材料，則要進行增強區域分析，以確定是否需要進行DEТ檢查，或者進行單一的GVI檢查。需要注意的是，DEТ只適用于區域內特殊的項目；而GVI對整個區域都有效；檢查級別是根據相鄰電線和系統起火的潛在影響、區域的大小和設備的稠密度來確定的；檢查間隔要考慮環境損傷（ED）、偶然損傷（AD）等損傷情況。

5） 準備轉移到區域的候選工作清單。列出所有來自系統、結構、閃電/高強度輻射場系統的轉移項目。此步驟中，需要對轉移到區域檢查大綱的侯選項目進行任務分析。工作轉移的原則如下：

a. 對于系統、動力裝置的一般目視檢查，并且劃分為非安全性的項目，可以轉移到區域檢查大綱。

b. 對于L/HIRF 的一般目視檢查，可以考慮轉移到區域檢查大綱。

c. 對增強區域分析產生的GVI檢查任務（包括對整個導線的GVI檢查以及對特殊部位的單獨GVI檢查），可以考慮轉移到區域檢查大綱。

d. 對于結構檢查中的GVI 任務，沒有適航性限制，或者對疲勞損傷或環境損傷影響不大的項目，可以轉入區域檢查大綱。

區域接受來自系統/動力裝置、結構、L/HIRF以及增強區域分析的轉移任務并將其合并進區域檢查大綱時需滿足兩個條件：轉移任務與區域任務的接近方式相同；轉移任務的檢查間隔不小于區域任務的檢查間隔。

6） 列出區域中所有工作項目（GVI和DEТ）清單。其中，增強區域分析中產生的DEТ項目要轉到AТA 20章[10]。

7） 編寫區域檢查大綱。

2 區域劃分與口蓋、艙門和可卸壁板編號

2.1 區域劃分的方法

主區（劃分的最大區段）包括飛機的主要部分（機翼、機身、尾翼、動力裝置、起落架等），其編號由下列的一個數字和兩個零組成：100表示機身頭部，200表示機身中段，300表示機身尾部，400表示動力裝置和吊掛，500表示左機翼，600表示右機翼，700表示起落架和起落架艙門，800表示艙門，900表示后機身。區域編號中的一位數字用于表示左側或右側的區域，奇數表示左側，偶數表示右側，跨中心線的區域編號，可以用奇數也可以用偶數表示。區域編號優先采用的順序是：機身從機頭到機尾，從內段到外段，在垂直方向上從地板線開始；機翼和尾翼從前部到尾部，從內到外；發動機短艙從前部到尾部，從左到右，從下到上；起落架整流罩從前部到尾部；對于垂直安定面，是由前向后，由根部向尖部；主要結構部件，包括登機門、貨艙門、起落架、起落架艙門、方向舵、升降舵、襟翼、副翼、擾流板、縫翼以及前緣裝置等，都應有單獨的區域編號。各區域應盡可能以實際有形的邊界來定義，如以機翼大梁、主要的艙壁、座艙地板、主要的隔板、操縱面邊緣、蒙皮等來定義。為使區域劃分有序進行，不致遺漏，劃分的區域應有區域編號，建議使用三位數字對區域進行編號，第一位數字表示主區，如321的3表示飛機尾翼區域；第二位數字表示分區，如321的2表示方向舵；第三位數字表示小區，如321的1表示下前舵小區。區域劃分至少劃分到分區，至于是否需要劃分到小區，可根據需要決定。

圖1 區域檢查分析流程

2.2 口蓋、艙門和可卸壁板編號原則

1） 編號以艙口蓋所在位置最小區域的三位數字區域編號作為前綴。

2） 采用由一個基本識別符號和一個定位符號組成的兩個字母的后綴，第三個后綴用來增進識別地板、墻壁和天花板。

a. 編號第一個后綴字母用于按照邏輯順序區分該口蓋，如由內向外或由前向后順序編排。各區域均從字母“A”開始（字母I和O除外），若超過24個英文字母，則從重疊字母繼續編排，即從字母“AA”開始。

b. 編號第二個字母（或稱定位符號）用于確定口蓋本身相對于區域的位置。主要采用以下幾種類型：Т-頂部、ТС-頂部中心線、B-底部、BС-底部中心線、L-左側、R-右側、Z-內部、S-半圓形、A-環形。必要時，采用第三個后綴字母作進一步標識。

c. 第三個后綴可以增加下列六個字母以增進識別地板和天花板：F-G*地板、W-X*墻壁（側）壁板、С-D*天花板，其中，G*、X*和D*用于F、W、С已經被使用之后。

3） 艙門、貨艙門和主起落架艙門等，由于其本身各為一個區域，所以僅以其區域編號來標識。

4） 排泄口蓋和燃油箱通風口不需要指定口蓋標識。

5） 安定面和方向舵上的口蓋應按照由底部至頂部的順序予以標識。

6） 橫跨機身中心線的口蓋應按照口蓋左側的區域號進行標識。

7） 飛機兩側對稱的艙口蓋，盡管其區域編號不同，也可用同樣的字母標識；同理，區域內具有對稱性的口蓋，也可用同樣的字母標識。如果出現跨區的口蓋，應優先選擇“占滿”的區域號。

8） 當一個口蓋位于某一大口蓋之上時，應給大口蓋用字母命名。

9） 如果一個口蓋橫跨多個區域時，則采用其所包含的最低區域編號。在任何情況下，都不能以區域的邊界分割口蓋。

表1 檢查間隔期與評價等級對應表

10） 位于某一區域邊界上的口蓋，按照其所能被拆卸下的區域進行編號。

11） 若三級子區域的編號已包含位于飛機左側或右側的關系，則定位符號優先考慮用上下（Т、B）來表示 ，若三級子區域的編號未包含位于飛機左側或右側的關系，則定位符號優先考慮用左右（L、R）來表示。

3 區域分析

區域分析包括標準區域分析和增強區域分析，評級過程需要結合評價指標來確定區域檢查任務和間隔。區域檢查間隔期與評價等級的對應關系見表1。

3.1 標準區域分析

圖2 增強區域分析流程

圖3 某型軍用飛機左機翼固定前緣口蓋示意圖

對于只包含結構的區域的內部檢查，如果不需要進行區域分析（結構分析可以完全滿足該區域的維修要求），則不產生維修任務；否則應進行標準區域分析。

對于包含系統裝備的所有區域，應進行標準區域分析。對檢查頻率低并要求增加接近要求的區域，可采用多重區域檢查。標準區域分析的評級指標如下。

1） 稠密度等級：稠密度等級表示區域中附件的密集程度，是對封裝在區域中各種附件距離遠近的度量。稠密度等級是根據在該區域或結構中進行檢查的難易程度來確定的。

2） 重要性等級：是區域中各種附件對飛機安全性和/或使用經濟性影響程度的度量。當評價區域的重要性時，要考慮該附件有沒有潛在的功能故障——會使周圍系統或結構損傷。這是一個定性指標，因為它是按照該附件對飛機安全性和使用經濟性的影響程度來評價的。

3） 暴露等級：是指區域經受溫度驟變、振動、暴露大氣和對系統或結構的偶然損傷影響可能性程度的度量。暴露性等級分為環境損傷（ED）和偶然損傷(AD)。

ED包括溫度、振動和液體（廚房液體、廁所液體、液壓油、防/除冰液、化學液體、燃油、潮氣等）。AD等級是評定區域受意外損壞的可能性。AD包括保障設備、外來物損傷、天氣影響、維修頻率、液體溢出、乘客活動和其他等，AD等級是指上述影響因素等級的最低值，而暴露性等級是指ED、AD等級中的最小值。

一旦這三個區域指標（稠密度等級、重要性等級以及暴露性等級）確定后，就可以判定區域的總等級，進而轉換為區域檢查間隔。

3.2 增強區域分析

如果區域內有導線和可燃材料，則要進行增強區域分析，以確定是否需要對導線進行詳細檢查或者必要的單獨GVI 檢查（見圖2）（注意：增強區域分析得出的所有任務都是針對區域內導線部分的）。

表2 區域檢查分析數據表

表3 區域檢查分析增強區域分析表

在確定導線檢查工作之前需要明確是否有有效的工作可以明顯降低可燃材料累積的可能性，如果存在有效的清潔（或恢復）工作能明顯降低可燃材料的累積，則需要確定此工作，并根據增強區域分析確定間隔的等級表，確定此工作的間隔。

確定導線檢查工作時，首先要根據起火對相鄰電線和系統的潛在影響、區域大小和安裝設備的密集度來決定檢查級別，最后綜合考慮環境損傷和偶然損傷的影響來確定導線檢查間隔。GVI對于區域內所有導線是有效的，DEТ或者單獨GVI對于區域內特殊部位的導線是有效的。

增強區域分析適用于包含偶然損傷和環境損傷的評價指標確定檢查工作的間隔。如果增強區域分析得出的任務是對整個區域的導線進行GVI檢查，在此檢查可以被區域檢查涵蓋的情況下，可以考慮將此任務合并到區域維修大綱中，否則，需將此任務轉移到系統/動力裝置的維修大綱中（AТA 20章）；對特殊部位導線的單獨GVI以及DEТ檢查任務需要轉移到系統/動力裝置的維修大綱中（AТA 20章）。

4 某型軍用飛機區域檢查應用實例

基于上述理論與方法開展區域檢查分析，為軍民機研制工作中區域檢查分析工作提供范例。

表4 區域檢查分析標準區域分析表

表5 候選轉移項目合并

表6 區域檢查大綱樣式

4.1 區域與艙口蓋編號

以某型軍用飛機為分析對象，基于以上理論和方法，將其劃分為9個主區、57個分區；并對艙門、口蓋、可卸壁板類及天線、傳感器類全部進行了編號，如圖3所示。

4.2 應用實例分析

1） 左機翼區域檢查分析

選取該型飛機左機翼，其分析過程見表2～表4。

2） 區域檢查周期確定

基于以上分析理論，判定該區域檢查間隔為：外部檢查間隔1800FH。

3） 列出要歸并入的項目的一般目視檢查工作

將候選轉移項目進行合并，見表5。

4）形成區域檢查大綱

基于以上工作，形成最終的區域檢查大綱，見表6。

5 結束語

本文首先研究了區域檢查分析的流程，然后結合某型軍機結構復雜的特點，提出了區域劃分的方法及口蓋、艙門和可卸壁板編號原則，基于以上研究的理論與方法，以某型軍用飛機左機翼前緣區域為例，進行了應用示例的分析。

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