無人機系統(tǒng)全壽命周期基本維護保障策略

康亞琴 王敏剛

無人機全壽命維護分類

無人機系統(tǒng)全壽命過程中維護保障過程主要分為：飛行日檢查、周期性工作、定期工作、首翻期、保管和運輸?shù)取?/p>

飛行日檢查

飛行日檢查是無人機飛行前、后及再次飛行前檢查。無人機飛行前檢查是對變形、表面損傷、連接脫落、燃油和潤滑油系統(tǒng)泄漏、螺旋槳損傷、口蓋狀態(tài)和整流罩狀態(tài)等進行目視檢查，其余工作是否正常通過地面綜合檢測車檢查。飛行后檢查是在每個飛行日結束后進行，飛行后檢查及再次飛行前檢查與飛行前檢查一樣。在檢查中如果有故障、損傷和功能失效等都應馬上記錄并查找原因、維修。在每次飛行開始前都應完成飛行前檢查，即使在同一天，每次飛行前都應反復進行飛行前檢查。

周期性工作

周期性工作即機械日或根據(jù)累積的飛行小時數(shù)（起落數(shù)）的規(guī)定時間間隔對無人機各系統(tǒng)進行功能性和特殊性的檢查、維修和無損檢測工作。各系統(tǒng)周期性檢查因成品等因素不一。

定期工作

定期工作即規(guī)定飛行小時內(nèi)對成品、零部件、子系統(tǒng)工作情況和性能等的檢查、維護和各類密封件、滑油、油濾濾芯等更換工作。無人機各系統(tǒng)定期工作一般要求每100±10h、200±10h、400±20h飛行小時時間間隔周期進行定期工作。

首翻期

首翻期即無人機各系統(tǒng)在服務期內(nèi)規(guī)定的返廠維修檢查時間。無人機各系統(tǒng)首翻期應嚴格按照規(guī)定進行返廠維修檢查。

保管

保管即當無人機系統(tǒng)長期停放時應做的維護工作。無人機應停放在機庫內(nèi)或停放在具有穩(wěn)定溫度、良好的通風、低濕度和無塵的其它不受氣候影響的空間內(nèi)。長期停放時，在雨雪后天氣晴朗時，應打開無人機上的活動蓋板，進行通風晾曬，并擦凈各部位的水分，清除外表的銹蝕，定期進行通電檢查等。

運輸

需要運輸無人機時，應將無人機裝在專用的運輸車內(nèi)進行運輸。在裝車前，應拆下機翼。無人機和拆下的機翼應牢固固定在運輸車內(nèi)，確保不會產(chǎn)生相互間的碰撞，以避免可能造成的損壞。當各成品（尤其是導航系統(tǒng)）需單獨運輸時，應盡量采用原成品包裝箱。

維護策略

飛行器分系統(tǒng)

（1） 飛行器平臺維護

飛行器平臺的基本維護工作主要有防銹、潤滑和清洗等。防銹工作主要是在機身機翼連接處螺栓、螺母表面用漆刷均勻地薄薄涂上一層防銹工業(yè)凡士林；潤滑：每30個飛行起落，需對操縱系統(tǒng)運動部件進行清洗、潤滑等。如果在最近6個月內(nèi)沒有進行過檢查，則按100h定檢的潤滑項目潤滑操縱傳動機構上每個應潤滑的部位；清洗、擦拭：包括機翼機身結構金屬蒙皮表面及整流罩、衛(wèi)通天線罩、SAR天線罩等復材機罩部件。

飛行日檢查為飛行前、后檢查和周期性工作。飛行前、后檢查的工作主要為目視、手摸檢查無人機各零部件有無松動、缺失、銹蝕、變形等現(xiàn)象；結構和各成附件的緊固件是否松動、脫落、缺失；檢查蒙皮、機罩外表面有無劃痕、變形、裂紋、脫漆及其他異常現(xiàn)象；重點檢查各舵面及操縱系統(tǒng)的安裝、間隙、運動情況及起落架輪胎、剎車情況。

飛行器平臺的周期性檢查與飛行日的檢查工作內(nèi)容基本相同。維修檢查和周期性檢查按以下周期進行：第1個25±2飛行小時后；每50±3飛行小時后；每100±5飛行小時后或每年一次檢查。

（2） 飛控導航子系統(tǒng)、任務設備系統(tǒng)維護

飛控導航子系統(tǒng)、任務設備系統(tǒng)按照各個承制單位對設備的具體要求周期檢查、定期檢查、軟件升級、系統(tǒng)更新?lián)Q代。維護任務主要為保養(yǎng)和定檢，包括清潔、擦拭、外觀檢查、通電檢查，對發(fā)現(xiàn)的故障以換件為主進行修復。

基本維護工作如下：

1） 檢查電纜是否完整，有無脫膠、破損、松散等。電纜通斷的檢查按照電纜圖紙用萬用表檢查電纜的通斷情況，如有不通，應查明原因及時修焊或更換。

2）分解檢查插頭、插座，查看連接處的接觸和絕緣層是否良好，并對不良處進行修焊或重新連接，檢查插針是否有歪斜、缺失，插孔是否有異物進入，如有應及時更換或清理異物。

3）擦拭、清潔檢查系統(tǒng)各部件，檢查安裝緊固件是否有松動，電纜是否有磨損，捆扎是否可靠，插頭是否有松動等。用潔凈、干燥的擦拭布擦拭表面，擦除油污、灰塵等異物。

4）檢查設備外觀是否正常、安裝是否牢固、運行中有無異常雜音、振動等。

保管工作主要有：

飛控導航子系統(tǒng)及任務設備中多屬于精密、復雜的電子產(chǎn)品，注意防潮、防霉。長期不使用（大于1月）的情況下，應定期（1周）通電一次。如遇特別潮濕（相對濕度大于95%）的情況，應在使用前進行烘干。建議在任一故障現(xiàn)象出現(xiàn)時，先聯(lián)系承制方，由承制方技術人員給出自己的判斷意見后再進行后續(xù)工作，必須采用專門定制的包裝箱在各級維修單位間運輸周轉。

（3）電氣子系統(tǒng)維護

電氣子系統(tǒng)全壽命期內(nèi)的主要維護工作主要有飛行日檢查、周期性工作、定期工作等。

飛行日檢查主要工作如下：

1）電線的絕緣層應良好。如有發(fā)粘、發(fā)脆、裂紋、線芯有銅綠現(xiàn)象出現(xiàn)時，應及時更換。

2）防波套外表應完整，搭鐵良好。有嚴重斷絲、斷股者應更換。少量斷絲斷股時允許焊修或用防波套包扎后繼續(xù)使用。

3）電纜保護套應完好。容易進油、進水和運動部件及易受摩擦部位均再用電纜保護材料加以包扎（包縫人造革或用雙面膠布捆裹）。

4）電纜通過機身結構件銳邊或與有凸起（如鉚釘墩頭、螺釘頭等）的部位相接觸時，應在電纜上包縫聚氯乙烯人造革或在結構件上粘貼膠布。

5）電纜應固定可靠，每隔250～300mm應有卡箍或卡帶固定，不得與所接觸的構件發(fā)生相對運動，避免磨穿。與運動部位緊鄰的電纜要留有安全間隙余量。

6）電纜與導管應保持20mm的間隙，不得不相鄰處應用絕緣材料包扎好。

7）電纜與拉桿、搖臂、鋼索或舵機等運動部件全行程范圍（運動包絡區(qū)域）的間隙不得小于6mm。

8）電纜與結構件之間不應有摩擦現(xiàn)象。

9）插頭座連接和負線應固定可靠，對于部分沒有進行機械固定的插頭座應有包扎固定措施。

周期性工作如下，系統(tǒng)每15±5h進行一次檢查：

1）檢查各電氣設備的安裝螺釘應無松動，固定卡帶應完好；檢查電纜和連接器的固定應可靠，外部無破損；檢查接線柄的連接應可靠，固定接線柄的螺釘或螺母應無松動，接觸應良好而無銹蝕；檢查電線與接線柄的連接處有無斷絲、脫焊和松焊現(xiàn)象。

2）試車檢查主電源系統(tǒng)：主電源不并網(wǎng)，轉速控制在1500～4800r/min，檢查主電源電壓應為28.5±1.5V。主電源并網(wǎng)，轉速控制在3000～3500r/min，檢查主電源電壓應為28.5±1.5V。

定期工作如下，發(fā)電機累計工作600h的做如下檢查：

1）從飛機上卸下發(fā)電機進行以下檢查工作：更換全部電刷架組件；檢察滑環(huán)表面是否有損傷；用手轉動電樞有無卡滯現(xiàn)象；接線柱及其絕緣組件和與導線的連接處是否完好；用壓縮空氣吹去發(fā)電機內(nèi)的積碳；各固定螺母（螺釘）有無松動。

2） 將發(fā)電機裝回飛機， 進行電源系統(tǒng)檢查。

（4）燃油子系統(tǒng)維護

燃油系統(tǒng)主要維護工作包括飛行日檢查、周期性工作、定期工作。

飛行日檢查如下：

1） 目視檢查油箱箱體各表面及焊縫連接處。如果發(fā)現(xiàn)裂紋及滲漏，立即與廠家聯(lián)系。

2） 檢查油箱在機身內(nèi)的連接情況。前后上下來回晃動油箱，如油箱有松動

產(chǎn)生間隙，要查找松動部位并擰緊安裝螺栓。

3） 檢查搭鐵線，如果搭鐵線有松脫，需重新擰緊。

4） 目測檢查電纜外觀是否有損壞。如有損壞用熱縮管進行包裹。目測電纜

插頭是否有斷針、缺針。如有斷針、缺針應進行更換。

周期性工作如下：

每隔一個季度，用毛巾、吸塵器等對油箱、低壓壓力開關、油量計算機、油量傳感器、燃油電動開關、單向閥、電子燃油泵進行除塵、擦拭保養(yǎng)。

每隔兩年，對規(guī)定的壽命件進行更換，主要是橡膠軟管、墊等。

每30個飛行起落，重點檢查橡膠墊圈；輸油、放油、回油、通氣、應急放油軟管；燃油濾清器等部位。

定期工作主要為：定期檢查燃油濾清器內(nèi)部是否出現(xiàn)殘渣，如已經(jīng)出現(xiàn)應進行清理，若清洗不了時可以進行更換；如果檢查發(fā)現(xiàn)燃油濾清器有嚴重臟污，還需進一步檢查2個電子油泵內(nèi)的細油濾。

（5）動力子系統(tǒng)維護

目前國內(nèi)大多無人機系統(tǒng)動力子系統(tǒng)均為外購件，其維護工作主要根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的相關維護資料進行維護工作。主要維護工作有：飛行日檢查，周期、定期工作等。

飛行日檢查主要是目視和手摸來判斷發(fā)動機本體及附件裝置零部件是否齊全、安裝是否牢固，是否有機械性損傷、移位；過熱導致的燒蝕、變色、變形；銹蝕腐蝕及其他外觀異常現(xiàn)象；液體滲漏、泄漏情況。

1） 發(fā)動機固定點檢查：檢查發(fā)動機安裝的所有連接點是否正常，保險是否有松動、斷裂、脫落；檢查發(fā)動機與齒輪箱的連接，如固定點周邊變色（黑圈）則表明連接松動。發(fā)動機操縱鋼索是否斷裂，斷絲等。

2） 發(fā)動機外圍零部件檢查：檢查固定在發(fā)動機外圍的附件是否安裝很牢靠； 電纜檢查。

3） 螺旋槳的檢查：每次飛行前檢查螺旋槳葉片、螺旋槳轂蓋的連接狀態(tài)及螺旋槳與凸緣的連接狀態(tài)，確保各處連接處于良好狀態(tài)。

發(fā)動機周期性、定期性檢查工作可根據(jù)采購方提供的維護手冊進行。

（6） 機載數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)維護

1） 飛行日維護

飛行前檢查：機載數(shù)據(jù)與地面測控設備無線連接，最小距離不得少于300m，使用小功率連通，通過地面測控設備檢查機載測控設備狀態(tài)，在地面測控設備確認收到正常遙測信息和圖像數(shù)據(jù)，由地面設備發(fā)送工作/靜默、大/小功率、換頻道、天線切換等常用指令，確認機載設備全部正確執(zhí)行，其中大功率只允許瞬時功能測試使用，同時驗證地面與機載設備參數(shù)、密鑰注入的一致性。

起飛線檢查：基本檢查內(nèi)容與飛行前檢查一致。注意指令測試過程中以小功率測試為主，只對大功率進行瞬時功能測試，防止損壞測控鏈路設備，飛機起飛前切換到大功率正常工作狀態(tài)，保證全航程測控效果。

再次出動檢查：連通地面測控設備，通過地面測控設備檢查機載測控設備狀態(tài)，在地面測控設備確認收到正常遙測信息和圖像數(shù)據(jù)，由地面設備發(fā)送常用指令，確認機載設備全部正確執(zhí)行。大/小功率操作注意事項同起飛線檢查。

飛行后檢查：飛行任務結束后，在飛機著陸現(xiàn)場進行飛行后維護工作。機載數(shù)據(jù)終端保持與地面測控設備連通，通過地面測控設備檢查機載測控設備狀態(tài)，在地面測控設備確認收到正常遙測信息和圖像數(shù)據(jù)，由地面設備發(fā)送常用指令，確認機載設備全部正確執(zhí)行。測試過程同樣以小功率為主，對大功率只進行瞬時功能測試。

2）定期檢查

100飛行小時或15個飛行起落（先到為準），需要定期檢查，內(nèi)容包括確認航空插頭連接情況，用扳手等工具緊固由于振動后可能出現(xiàn)松動的射頻插頭，確認其可靠連接。

300飛行小時或45個飛行起落（先到為準），需要定期檢查，內(nèi)容包括確認各結構安裝件沒有由于沖擊振動造成的變形，用螺絲刀等工具緊固由于振動后可能出現(xiàn)的緊固件松動，確認屏蔽盒鎖緊裝置穩(wěn)固可靠，確定各減震器工作正常。

3）保管工作

在保管前對機載測控設備進行清潔整理，隨飛機平臺整體保管時，應保持工作時的連接狀態(tài)。單獨保管時，應按設備、電纜成套整理，將機載測控設備按套保存在特制的包裝箱內(nèi)，整齊有序擺放，箱內(nèi)需放置干燥劑并定期更換，避免重壓和受潮。

在保管過程中，需要以三十天為周期進行保養(yǎng)和檢查，在保管過程中每隔三十天左右對機載測控設備進行一定時間長度的上電工作。上電時間不少于2h，檢查工作與地面測控設備配合完成，距離拉開300m以上，采用無線連通，過程中測試上下行工作情況，指令執(zhí)行情況。

4）運輸

機載測控設備隨飛機一起運輸時隨飛機封存，單獨運輸時使用專用包裝箱封存儲運。在封存前需要按齊套性檢查整理機載測控設備，緊固所有設備和固定裝置，單獨運輸?shù)臋C載測控設備、隨機設備、附件等需在專用包裝箱妥善存放，防止在運輸途中造成損壞。

地面站

1）電池充電及設備考機

設備如果長期儲存不使用，請將UPS電池充足電存放。設備應定期加電檢查，一般應每個月加電一次，加電時間不少于8h，否則電池易損壞。地面數(shù)據(jù)終端設備隨UPS加電而全部工作，功放加電但要斷開輸入激勵（即小信號輸入）。

信標機充足電存放，每個月充電8h。2） 伺服機構保養(yǎng)

a） 檢查天線座及天線表面漆層，正常使用中，每年應小修一次，有漆膜損壞處及時補漆，每隔兩年必須進行一次噴漆維護和檢修；

b） 開機后應檢查限位開關是否工作正常，若有損壞應及時更換，以保證設備安全；

c） 操控C波段天線組合，檢查設備運轉情況，如有異常應及時檢修。

3） 光學鏡頭清潔

攝像機要保持正確位置，不允許有任何碰撞，攝像機的鏡頭不得用手去擦拭，清潔時應用絨布或鏡頭紙，不用時要及時加罩。其它類似光學設備同樣維護。

4） 接插件清潔

對聯(lián)試過程中，擰掉的插頭、及其插座要防塵保護，弄臟或濕的要用工業(yè)酒精及時清潔，蓋好防塵蓋后存放。

綜合保障系統(tǒng)

1） 保障設備維護

保障設備的維護對象主要有三類，一是車載檢測設備、飛機托架；二是艙體配電照明、設備；三是隨車發(fā)電機。工作內(nèi)容主要為是清潔、除塵、擦拭，潤滑，定期加電、檢查，故障件和壽命件的換件等。

按維護周期，重點對車載檢測設備、托架設備等進行清潔、擦拭、潤滑，同時應對艙內(nèi)環(huán)境進行全面清潔、清掃。

外觀檢查以目視、手摸為主，檢查車內(nèi)設備安裝是否牢固、有無變形、開裂（尤其注意焊接部位）、銹蝕、脫漆等現(xiàn)象；檢查設備是否有零件脫落、遺失等；導線、電纜連接是否牢靠等。

外觀檢查無誤后，按通電準備程序接通電源。電子設備應經(jīng)常加電檢查，特別是在潮濕和多鹽霧地區(qū)，盡可能使設備保持通風和干燥。如果該系統(tǒng)長時間不執(zhí)行任務（超過1個月），應對衛(wèi)通設備進行加電檢查。

保障設備壽命元器件的更換中需定期換件的有兩項，一是UPS蓄電池；二是油機的潤滑油，油機每運轉50h應更換潤滑油。

2） 車輛維護

車輛停放時，將千斤頂支起并調(diào)平，使輪胎不再承重，延長輪胎壽命并保持

車輛的穩(wěn)定，這對于天線車尤為重要；如果較長時間不動，注意對汽車電瓶的

保養(yǎng)和維護。每1個月發(fā)動檢查1次，發(fā)動時間不小于半小時。

結論

目前，國內(nèi)對無人機系統(tǒng)全壽命維護的工作還沒有規(guī)范化，各無人機型號只按照其型號開展維護保障工作。但是，無人機系統(tǒng)全壽命維護的情況決定了無人機系統(tǒng)的壽命及故障率，因此，無人機系統(tǒng)全壽命維護應嚴格按照各系統(tǒng)指定的維護規(guī)程執(zhí)行，無人機系統(tǒng)的維護工作可借鑒有人機的相關規(guī)范要求形成其特定的規(guī)范，其中各成附件的維護工作應按照各承制單位制定的相應維護規(guī)程執(zhí)行。