民用飛機產品保障相關的使用分析要求

高偉雁 /

(上海飛機設計研究院，上海201210)

0　引言

民用飛機產品保障分析是產品支援的一個重要過程，它使飛機具有可維修性、可靠性、可測試性，并可優化飛機全生命周期成本，定義飛機在役期間所有需求資源，保持其預定用途。通過產品保障分析，可以確認從設計出發的保障元素需求，評估設計相關的保障性情況以及確定由設計產生的保障資源需求，可以提供給設計人員產品保障相關建議，例如：設計方案在保障性方面的權衡；確認和驗證飛機是否滿足保障性和產品保障設計目標和要求。

而產品保障相關的使用分析是產品保障分析的重要組成部分，因為飛機設計除考慮其維護和修理之外，還應該考慮與產品保障相關的使用和操作，并作為一項獨立的任務[1]，這些任務對于保障飛機的正常運行十分重要，飛機運行中的很多方面都會受到此任務限制。因此在飛機設計初期就必須進行產品保障相關的使用分析，闡明與產品保障相關的使用任務，并進行明確記錄。另外，產品保障相關使用分析也可提出對于設計的要求，在優化設計的同時也使保障資源規劃更合理，而其所確定的任務也可為開展細化的產品保障分析提供支持。本文列出了與產品保障相關的主要的使用活動，說明了這些活動進行使用分析時需考慮的方面，并提出 使用分析工作流程以及使用分析要求。

1　產品保障相關的使用活動

使用分析是對產品保障相關的使用活動結合其運行場景及環境進行分析，分析使用活動的使用程序，所涉及的工具設備等，得出使用活動對飛機設計的影響，從而確定技術需求和技術要求[2-3]。

產品保障相關的使用活動包括但不限于以下部分，這些活動有些是飛機設計早期階段就必須進行考慮的。對于每一個使用保障活動，這里給出了使用分析需要考慮的方面。

1.1 勤務

勤務是在飛機使用中進行的較大范圍的維護任務，典型的勤務任務有洗滌、清潔、拋光、保存、補充燃油/液體、潤滑、換油、沖洗、排水、換氣、目視檢查及其他。

1.2 稱重

稱重任務的分析，包含了稱重準備以及稱重程序，包括要使用的稱重設備。

1.3 裝載和卸載

飛機裝載和卸載方面在進行分析時需要考慮以下方面：運輸的貨物類型、尺寸和重量參數；預期的貨物對特殊因素(加速、磁場或電場、推力、濕氣等)是否敏感；不正確操作下貨物是否危急或危險；要求什么類型的貨物固定(捆綁或捆綁點，堆裝)；是否需要特殊裝載設備等。

1.4 操作

飛機操作主要與飛機的停放、移動相關，譬如長時間的停放活動和在正常情況以及受到意外損傷時的牽引，具體應當考慮以下方面。

1)長期停放，在飛機長時間不進行運營時的準備活動及定期檢查程序，應考慮在機庫的停放和外場復雜環境下的停放；

2)飛機的有桿牽引，無桿牽引，以及起落架損傷時的牽引。

1.5 頂起吊起

飛機頂起/吊起通常考慮用于修理或維修的頂起和用于恢復的頂起/吊起。具體應當考慮用于更換機輪輪胎和剎車組件的起落架輪軸頂起及應急狀態下的頂起/吊起。

1.6 系留

飛機的系留任務分析，應當考慮在所有天氣條件下的系留。系留有長期系留或短期系留，系留中使用的特殊技術、捆綁點以及適用于系留的特殊保障設備的安裝/使用等信息也應當考慮。

1.7 支撐

與系留相似，應當對支撐中有關支撐點、支撐程序和維修、修理及恢復期間使用的支撐設備進行分析。

1.8 軟件

軟件分為航線可加載軟件、車間可加載軟件和駐留軟件等。需要考慮軟件安裝和卸載、軟件加載、軟件配置、數據加載等；軟件維護，如軟件恢復、恢復問題報告和配置管理等；軟件管理，如軟件分發與版本控制等。

1.9 報廢和回收

產品壽命周期結束之后，需考慮對整個產品的報廢和回收，還有產品壽命周期內需要報廢的零部件和消耗品的處理。報廢產品需要考慮對產品支援設備的影響、執行報廢對后勤保障資源要求及特殊運輸工具要求。

2　使用分析內容

使用分析是以飛機產品保障相關的使用和操作為基礎，分析相關的使用對飛機設計的影響，并不斷迭代完善貫穿整個飛機研制周期的分析活動。使用分析基本工作流程如圖1所示。

圖1　產品保障使用分析基本工作流程

首先應選取適用的使用活動，確定分析對象，然后確定此使用活動的使用場景，然后分析此活動的使用準備，具體的使用程序，并得出每一項活動對地面支援設備及對飛機設計的影響。

2.1 選取活動

根據飛機頂層運營需求文件和客戶需求文件中捕獲的需求，選取適用的活動；本文第2部分列出了飛機產品保障相關的主要使用活動以及每項使用活動在進行分析時需要考慮的方面。

2.2 選取運行場景

此部分應根據飛機運行過程，選取使用活動應用的運行階段及環境等，并詳細說明具體場景，考慮飛機運行、損傷和特殊事件，分析具體場景及環境下，此活動在飛機上的使用程序，并對程序進行歸類。

2.2.1飛機運行階段

飛機的一般運行過程如圖2所示。

圖2　航空公司一般運行保障過程

圖2為航空公司執行往返于主基地的一般運行過程，其中綠色標注的為需要考慮產品保障使用分析的階段，主要有航前檢查、過站檢查、航后檢查、航班放行中涉及的維修和定期維修。針對每一個使用活動，選取飛機運行過程中的環境、階段以及此活動的應用對象，如頂起/吊起在正常環境下定期維修階段應用在起落架收放試驗中，分析此情景下的使用要求。

航前檢查為飛行員和機務人員對飛機系統的檢查，包含必要的準備工作、繞機的目視檢查、機上的系統測試以及離港前工作。這些檢查涉及的與飛機保障相關的使用活動有使用準備、勤務、貨物裝載、補給及牽引等。

航前檢查如發現故障，故障修復過程中可能會涉及操作、頂起吊起、系留、支撐、潤滑等使用保障活動。

飛機在經停機場落地后，在飛機過站檢查或者維修排故的同時，涉及的使用保障活動有：貨物卸載、燃油勤務、水系統勤務、廁所勤務、行李運輸、廚房配給和客艙消毒等。

在完成整個航班飛行后，需要對飛機進行航后檢查。航后檢查中按情況對航前和過站的簽派放行的不工作項目需進行維修。若飛機有計劃維修工作，則進行計劃維修。飛機航后維修和計劃維修工作均會涉及到產品使用保障活動。

另外，根據航空公司日常運行要求按需采集飛行品質監控獲取飛行數據記錄，進行航路信息、旅客廣播客艙內話系統、客艙管理系統、機載娛樂系統等軟件的更新，這也屬于飛機相關的使用。

2.2.2運行環境

航線機場進行保障時應該在飛機的起飛、著陸的溫度限制下進行，也可能在更為極端的溫度條件下進行，此外，寒冷和極寒冷天氣中下雪和結冰發生頻率更高。因此飛機的使用分析方面也必須考慮極端溫度環境對產品保障設施和保障設備的影響。

另外，還需要考慮雪、雨和大風等復雜天氣條件下的飛機停放和系留，以及遭遇特殊氣候(如雷擊后)的特殊檢查，以及特殊天氣對于簽派放行的影響。

在運行中遇到高溫高濕天氣下，含水的燃油中微生物和細菌滋生會導致燃油箱及其部件的侵蝕。寒冷天氣中機坪上除冰除雪中會使用鹽，這會對飛機尤其是起落架產生侵蝕。運行和保障中都可能遇到鹽霧和砂塵，這些都可能引起侵蝕。也要考慮到活物運輸和特殊物品(如海鮮和汞銀)運輸過程中，液體浸入對飛機的影響。

特殊運行方面，當前航空公司航線運營中都會安排高原和高高原，這些對飛機使用和操作都會有更高的要求。

2.3分析使用程序

分析此場景及環境下使用活動在飛機上使用時涉及的工具設備、所需的地面保障設備，具體的使用程序，并在考慮地面保障設備的通用性和共通性要求下，分析其對地面支援設備的影響，分析使用活動對設計的影響，包括接口和技術參數等要求，確定技術需求和技術要求。

2.4使用分析的輸出

對每一項使用活動編制相應的使用分析報告單，使用分析報告單應包括至少但不限于以下內容。

活動名稱：選取的使用活動名稱及其描述。

場景：活動應用的運行階段及環境，并考慮特殊運行、損傷和特殊事件。

分析程序：此活動在飛機上的使用程序。

設備工具：使用活動在飛機上使用時所需的工具設備，推薦的工具的型號、參數、廠家等。

設計接口：使用活動對設計的影響。

使用任務：確定此使用活動的具體使用程序，對使用分析報告確定的所有設計要求進行匯總和整理。相同活動在不同場景下，飛機使用程序若相同則合并成一個任務；

編制使用報告：對使用分析進行整理和匯總，編制使用分析影響報告。

3　結論

產品保障相關的使用分析是產品保障分析的重要組成部分，其所確定的使用任務對于保障飛機的正常運行十分重要，同時也使資源規劃更為合理，而其所確定的任務可以為開展細化的產品保障分析提供支持。