無人機機體結構故障信息體系建立及研究

時旭東 趙劍

摘要：本項目以無人機機體結構為研究對象，通過對無人機結構典型故障的數據進行收集、統計和可靠性分析，得到相關的報告及成果，從而給故檢、操作者提供優化的大修指南;給部隊日常維護時重點關注的部位和故障提供指導;給研制單位關于對飛機首翻期和翻修間隔期的研究提供可靠的依據;給無人機關于可靠性的修理提供支撐。降低無人機故障率，提高無人機維護性和飛機完好率。

關鍵詞：無人機，故障，體系，

Keyword： Plane，Lockpin，breakdown，system

0 引言

無人機機體結構可靠性修理的研究。是通過對無人機結構典型故障的數據進行收集、統計和分析，明確系統內各故障的后果，用規范化的邏輯決斷程序，確定各故障后果的預防性對策，定量化建模，在保證安全性和完好性的前提下，以最小的維修停機損失和最小的維修資源為目標，優化系統的維修策略。（新型無人機見圖1）。

1 無人機故障信息收集和統計

無人機結構故障信息的收集和統計。首先運用放大鏡檢查、目視檢查、密封性試驗等方式及著色滲透、磁粉檢測、聲振、X射線等無損檢測手段來發現故障，綜合廠內和外場故障反饋信息，將故障進行收集。再將故障按其模式類型分為：金屬結構疲勞類損傷（裂紋、變形、斷釘、磨損等）;金屬結構腐蝕類損傷（腐蝕、涂層脫落/老化）;復材結構損傷（分層/脫粘/沖擊等）;機體結構密封性（整體油箱漏油、口蓋防雨膠墊老化、龜裂）四類進行統計[1]。（見圖2）

2 無人機結構故障信息的分析

無人機結構故障信息的分析。運用Matlbe數據分析軟件對故障信息進行統計分析，并對整個故障系統狀態進行連續的性能趨勢監控，尋找內部聯系，制定優化的方案。通過修復后的持續性跟蹤檢查和運用NASTRAN、MARC等靜強度、動強度和疲勞強度分析軟件進行計算，驗證方案的可行性。

3 研究成果應用前景預測

本次項目研究成功后形成的成果來看，其成果能夠得到廣泛的應用，實際應用價值較高。可為飛機典型故障的修理提供方案，給飛機外場的維護提供參考的資料，給飛機的壽命研究提供幫助。

4 研究必要性

通過對國內外各型無人機修理以來，發現無人機結構故障模式類型較多，有些故障是以前修理中未成遇到的，且一些重復性故障也時有發生。無人機機體結構故障信息體系的建立及研究可優化機體結構維修方案，填補部分故障的維修空白，給故檢、操作者提供優化的大修指南;給用戶提供關于維護時需重點關注的部位和故障的指導;給研制部門提供關于對飛機首翻期和總壽命的研究的可靠依據;給無人機關于可靠性的修理提供支撐。降低飛機故障率，提高飛行安全性，保障用戶各項使用的安全進行。

5 研究經濟性分析

現階段無人機的修理成本、維修復雜程度及飛機的可修理性等問題一直困擾著維修人。無人機許多零部件、標準件、結構件等的換新成本均很高，許多可維修的部位由于沒有對其故障的模式搞清楚而盲目的換新，這對修理成本的增加造成了很大的影響。無人機機體結構故障信息體系一旦建立，其研究的成果可以更好的指導修理模式的改變。從其故障原理進行深入，對可修復的故障進行排除，減少換新數量，節約生產資料，降低生產成本。還可更好的指導外場飛機維護，提高飛機日常維護質量，降低飛機進廠時故障率，讓企業更多的獲利。

6 主要成果指標

前期的故障信息收集應全面準確;無人機機體結構故障維修指南能夠正確的指導實際維修;無人機結構外場維護重點部位檢查手冊能夠切實的為外場維護提供重點的部位及需注意的事項;機體結構可靠性修理的研究應提出可行的理念和初步的預想;能夠為研究所對無人機壽命的研究提供有效、準確的數據信息等。

參考文獻：

[1] 歐陽紹修. 海軍特種飛機結構腐蝕維護和修理指南 [J]. 航空工業出版社，2019， （4）.

作者簡介：時旭東，碩士，工程師，從事飛機特設修理研究和現場處理工作。

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