某型民用飛機(jī)維修大綱重要結(jié)構(gòu)項(xiàng)目分析方法研究

項(xiàng)勇，許廣明，潘朝英

（航空工業(yè)洪都，江西南昌330024)

某型民用飛機(jī)維修大綱重要結(jié)構(gòu)項(xiàng)目分析方法研究

項(xiàng)勇，許廣明，潘朝英

（航空工業(yè)洪都，江西南昌330024)

介紹了某型民用飛機(jī)維修大綱中的重要結(jié)構(gòu)項(xiàng)目分析流程，重點(diǎn)對金屬和非金屬偶然損傷的類型、來源和分析方法，以及環(huán)境惡化分析方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述，可為民用飛機(jī)相關(guān)工程人員進(jìn)行重要結(jié)構(gòu)項(xiàng)目分析提供參考。

SSI；維修大綱；偶然損傷；環(huán)境損傷

0 引言

民用飛機(jī)按適航規(guī)章要求必須保持初始適航性和持續(xù)適航性。持續(xù)適航性是指航空器在取得適航證投入使用之后保持固有安全性水平而不能降低。無論航空器的初始設(shè)計(jì)水平和可靠性多高，一旦投入使用后，正確地使用和維修是保持其固有設(shè)計(jì)水平和可靠性的基礎(chǔ)，而飛機(jī)預(yù)防性結(jié)構(gòu)維修大綱的主要目的是以經(jīng)濟(jì)的方式保證飛機(jī)結(jié)構(gòu)在使用壽命周期內(nèi)固有的適航性。因此，需要研究預(yù)防性結(jié)構(gòu)維修大綱的制定原則。本文以某型民用飛機(jī)預(yù)防性結(jié)構(gòu)維修大綱制定政策和程序?yàn)榛A(chǔ)，對其SSI的制定過程偶然損傷和環(huán)境惡化過程進(jìn)行了詳細(xì)分析。

1 重要結(jié)構(gòu)項(xiàng)目（SSI）分析程序

1.1 SSI分析流程

預(yù)防性維修項(xiàng)目分析主要是項(xiàng)目對持續(xù)適航、任何損傷的敏感性和探測損傷的困難程度的重要性影響，同時(shí)基于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息、相似結(jié)構(gòu)的使用維修經(jīng)驗(yàn)、疲勞和損傷容限評估和試驗(yàn)結(jié)果等進(jìn)行評估。通過分析表明維修任務(wù)采用一般目視檢查(G災(zāi)I)、詳細(xì)目視檢查(DET)或特殊詳細(xì)檢查(SDI)的檢查等級(jí)對于偶然損傷(AD)、環(huán)境惡化(ED)和疲勞損傷(FD)的防護(hù)是有效的。基本流程圖1所示。

1.2 SSI篩選要求

根據(jù)最新的MSG-3邏輯分析流程，劃分為SSI的典型的項(xiàng)目/結(jié)構(gòu)細(xì)部（見表1）。

表1 SSI的典型的項(xiàng)目/結(jié)構(gòu)細(xì)部

SSI篩選是后續(xù)分析的基礎(chǔ)，必須根據(jù)SSI篩選要求和原則，將SSI按ATA系統(tǒng)全部篩選出來，給后續(xù)偶然損傷和環(huán)境惡化分析提供準(zhǔn)確的輸入。

1.3 SSI分析工作的重點(diǎn)

縱觀整個(gè)SSI分析工作，可以看出其分析工作的重點(diǎn)主要是：

1）重要偶然損傷和環(huán)境惡化分析中將定性分析通過評級(jí)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成定量分析；

2）根據(jù)歷史積累的經(jīng)驗(yàn)和工程分析確定型號(hào)合理的檢查間隔；

3）疲勞分析，由于研制初期還未開展或未完成分析、計(jì)算和疲勞試驗(yàn)，進(jìn)行準(zhǔn)確的疲勞評定是非常困難的。因此，構(gòu)建合理的SSI偶然損傷和環(huán)境惡化評級(jí)系統(tǒng)特別是環(huán)境惡化評級(jí)、確定SSI何時(shí)采取何種方式檢查是非常關(guān)鍵的。

2 偶然損傷分析

2.1 偶然損傷源和損傷類型

偶然損傷主要是指由于飛機(jī)制造、使用與維修期間人為因素影響產(chǎn)生的碰撞或接觸而導(dǎo)致的物理損傷。偶然損傷源和損傷類型見表2。

表2 偶然損傷源和損傷類型

2.2 SSI偶然損傷分析-金屬（表3）

2.3 SSI偶然損傷分析-非金屬（表4）

1）非金屬材料檢查等級(jí)和檢查間隔確定

基于選擇的偶然損傷型式、位置和尺寸，確定造成的損傷SSI項(xiàng)目的靜強(qiáng)度降低（SSR）評級(jí)。按損傷嚴(yán)重性分類，按表4確定靜強(qiáng)度降低評級(jí)和檢查間隔之間的關(guān)系。

選擇間隔時(shí)，不僅考慮假設(shè)損傷相關(guān)的剩余強(qiáng)度，而且每次飛行（或時(shí)間）損傷出現(xiàn)的概率應(yīng)考慮?；緳z查間隔期間損傷發(fā)生多于一次，檢查間隔必須修訂。

2）SSI偶然損傷分析表-非金屬（表5）

表3 金屬材料SSI偶然損傷分析

表4 非金屬材料靜強(qiáng)度降低與檢查間隔之間的關(guān)系

3 環(huán)境惡化分析

3.1 潛在的腐蝕類型評級(jí)劃分

表5 非金屬材料SSI偶然損傷分析

環(huán)境惡化是指結(jié)構(gòu)項(xiàng)目因氣候或環(huán)境發(fā)生化學(xué)或熱相互作用導(dǎo)致的項(xiàng)目強(qiáng)度的物理性能或抗失效能力的降低。

以下是環(huán)境惡化的潛在的腐蝕類型評級(jí)劃分。

1）晶間、點(diǎn)狀和均勻腐蝕

對于每種產(chǎn)品、材料和條件具體組合晶間、點(diǎn)狀蝕和均勻腐蝕敏感性。晶間、點(diǎn)狀和均勻腐蝕評級(jí)見表6。

2）電化學(xué)腐蝕

評估中每種具體材料電化學(xué)腐蝕敏感性取決于材料的直接接觸，相互作用的元件，當(dāng)確定它們接觸的SSI電化學(xué)腐蝕評級(jí)時(shí)，它們可能沒有考慮作為SSI的一部分。每種組合的評級(jí)見表7、表8。

表6 晶間、點(diǎn)狀和均勻腐蝕評級(jí)

表7 電化學(xué)腐蝕評級(jí)

3）縫隙腐蝕

如果可能出現(xiàn)這種腐蝕類型時(shí)，縫隙腐蝕評級(jí)使用1。

4）微生物腐蝕

不是自己腐蝕型式，而是取決于環(huán)境（燃油箱中水的出現(xiàn)）。如果典型環(huán)境影響材料，微生物腐蝕評級(jí)直接分配為1。

5）絲狀腐蝕

隨著表面光潔度和噴漆而變化。如果可能出現(xiàn)這種腐蝕類型時(shí)，專家建議，絲狀腐蝕評級(jí)直接分配1。

6）摩擦腐蝕

兩個(gè)零件之間相對運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生摩擦腐蝕。如果可能出現(xiàn)這種腐蝕類型時(shí)，摩擦腐蝕評級(jí)直接分配為1。

7）應(yīng)力腐蝕

對于每種產(chǎn)品、材料和條件詳細(xì)的組合相關(guān)的應(yīng)力腐蝕敏感性。最終選擇的評級(jí)要滿足表9的準(zhǔn)則。

表8 各種材料接觸電化學(xué)腐蝕評級(jí)

3.2 環(huán)境評級(jí)

不僅材料自身必須評級(jí)而且評估中環(huán)境型式也要考慮腐蝕。基于飛機(jī)暴露腐蝕環(huán)境可能性定義三種不同形式環(huán)境（表10）。

表9 應(yīng)力腐蝕評級(jí)

3.3 環(huán)境防護(hù)評級(jí)

對于一種給定的材料在設(shè)定的環(huán)境中工作，為了提供足夠的腐蝕防護(hù)評級(jí)，設(shè)計(jì)應(yīng)使用合適的腐蝕防護(hù)措施。為評定使用材料的防護(hù)，表11中提供了每種組合的防護(hù)評級(jí)。

表10 飛機(jī)暴露環(huán)境評級(jí)

表11 各種材料腐蝕防護(hù)評級(jí)

3.4 評級(jí)合并

通過以上分析，獲得腐蝕類型、環(huán)境評級(jí)和防護(hù)評級(jí)，將其進(jìn)行適當(dāng)組合轉(zhuǎn)化成等效的日歷檢查時(shí)間間隔（表12、表13）。

表12 SSI環(huán)境惡化分析各種評級(jí)組合

3.5 檢查等級(jí)確認(rèn)

檢查等級(jí)應(yīng)與相關(guān)的SSI代表性材料腐蝕惡化預(yù)期型式一致。為了選擇適當(dāng)?shù)燃?jí)，表14可作為參考。

3.6 腐蝕防護(hù)與控制大綱（CPCP）分析

腐蝕防護(hù)與控制大綱(CPCP)目的是防止和控制危害飛機(jī)使用的腐蝕問題。包含執(zhí)行門限值的重復(fù)性任務(wù)。它并不是排除所有的腐蝕問題，而是提供一種方法將腐蝕控制在1級(jí)或更好。環(huán)境惡化分析是制訂腐蝕防護(hù)和控制大綱（CPCP）的基礎(chǔ)。

表13 評級(jí)合并步驟說明

對于每個(gè)SSI，必須規(guī)定CPCP要求。CPCP要求應(yīng)考慮以下輸入來確定：環(huán)境惡化檢查結(jié)果文件描述的程序之后獲得；在相似設(shè)計(jì)、材料、表面防護(hù)、偶然損傷可能性和環(huán)境有效的使用經(jīng)驗(yàn)。CPCP要求不僅是檢查要求而且是維護(hù)要求，包括需要計(jì)劃重復(fù)使用的某項(xiàng)腐蝕防護(hù)/抑制化合物。

對于腐蝕防護(hù)和控制大綱要求沒有預(yù)先規(guī)定間隔或門限值，但是應(yīng)該考慮主要的間隔框架值。一旦CPCP門限值達(dá)到，CPCP維護(hù)要求適用于整個(gè)機(jī)隊(duì)，因此不允許采樣。

表14 腐蝕類型和檢查等級(jí)關(guān)系

3.7 ED/CPCP要求整合

一旦環(huán)境惡化檢查要求確定且CPCP要求也確定，對于SSI必須規(guī)定ED/CPCP整合要求（見表15）。整合必須提供仍舊能控制腐蝕到1級(jí)或更好（CPCP預(yù)期）并且結(jié)果既能滿足CPCP要求或滿足ED檢查任務(wù)和CPCP要求的組合。

表1 5ED要求和CPCP要求整合示例

4 結(jié)語

本文對某型民用飛機(jī)維修大綱重要結(jié)構(gòu)項(xiàng)目制定方法的詳細(xì)分析，可以幫助設(shè)計(jì)人員從質(zhì)量、選擇的材料和防護(hù)情況、可達(dá)性等方面審視自己設(shè)計(jì)產(chǎn)品的預(yù)防性維修工作，促使設(shè)計(jì)人員掌握設(shè)計(jì)產(chǎn)品的使用維修信息等資料，以完善設(shè)計(jì)，還可為軍用飛機(jī)維修資料的編制提供參考。

Key Structure Items Analysis Method Research of Maintenance Program for one certain type of Civil Aircraft

Xiang Yong,Xu Guangming,Pan Zhaoying
(A災(zāi)IC-HONGDU,Nanchang,Jiangxi 330024)

This paper introduces the analysis process of the key structure items in the maintenance program for one certain type of civil aircraft,and details the type,source and analysis method of accidental metal or nonmetal damage as well as analysis method of environment deterioration.It can provide engineering personnel for civil aircraft with reference to key structure item analysis.

SSI；Maintenance program；Accidental damage；Environmental damage

2017-08-06）

>>>作者簡介 項(xiàng)勇，1979年8月出生，男，2001年畢業(yè)于南昌大學(xué)，高級(jí)工程師。研究方向?yàn)檫m航與安全性技術(shù)。