航空部附件維修策略研究

王耀華

（中航飛機股份有限公司制造工程部特設技術室，陜西 西安 710089）

飛機維修中主要采用事后維修、計劃維修的模式，由于飛機自身機體和部附件結構較為簡單，大多數部附件故障都與飛行時間較長有關，因此能夠符合當時的維修需求。現階段，隨著飛機功能的不斷完善，航空部附件構造日益復雜，傳統維修方式難以充分滿足現實需求，視情維修屬于航空領域預防性維修的一種，是維修研究體系中的重要組成部分，與工程實踐有緊密聯系，在我國飛機維修方面具有十分重要的作用。

1 視情維修概述

（1）原理與特征。在航空維修體系中，視情維修（Condition Based Maintenance，簡稱CBM）是根據航空部附件特征，與實際狀態相結合的一種修理或者替換維修方式，具有較強的預測性和預防性。在特征上，以明確部附件的實際狀態為基礎，堅持少卸、少拆、少修的原則，以最少的人為破壞使部附件的工作時間得到最大的延長，從而達到提高飛機出勤率的目標，具有省時省力、效率高、花費少等特征。

（2）應用現狀。早在20世紀70年代，國外便開始對視情維修進行研究，并在飛機維修中得以廣泛應用，獲得了十分理想的效益與維修效果。在20世紀90年代初期，美國波音系列飛機同時應用定期維修與視情維修，并對二者的維修項目進行了對比研究，其中，在計劃維修模式下，波音707為40%、波音727為40%、波音737為29%、波音747為0.30%，DC 10為2%；在視情維修模式下，波音707為60%、波音727為60%、波音737為71%、波音747為99.7%，DC-10為98%；由此可見，飛機的先進性越高，采用視情維修的項目數量也就越多，在波音747中幾乎全部項目都采用視情維修方式，達到了99.7%。視情維修的效果也十分顯著，例如，采用計劃維修模式對波音727進行維修，9架飛機液壓系統，在一年的時間里需要有1200個部附件需要維修，而使用視情維修后，一年時間內只有33個部附件被維修，每架飛機的維修時長縮短1000h，能夠節省上百萬修理費用，同時還使飛機的良好率得到顯著提升。

2 航空部附件視情維修的主要方式

我國航空制造技術在近十年有了迅猛發展，航空部附件也實現了從分離元器件到集成電子化的轉變，其技術含量有了巨大提升，逐步接近或達到國外先進水平。傳統的航空部附件維修多采用故障維修和定時翻修相結合的模式，存在著不少弊端，不再適應當前發展需要，出于降低成本、縮短維修時間的考慮，有必要將視情維修理念逐漸引入到航空部附件維修之中。目前航空部附件，尤其是航空電子類部附件，在設計制造之初，已可以較為精準的測算出平均無故障時間(Mean Time Between Failures，簡稱MTBF)與使用壽命，因此航空部附件，尤其是電子類部附件，已具備了使用視情維修的條件?，F階段，國外常用的視情維修方式分為兩種，一種是監控可靠性水平，另一種為監控參數。

（1）監控可靠性水平類。此類維修方式需要以準確、豐富的數據為基礎，通過對同類型部附件可靠性、有效性的分析，實現對部附件的有效預防性維護。該維修模式適用于航空制造技術較為先進的國家，以及各類故障數據庫較為健全的航空部附件，使用此類視情維修需要完成以下前提，即通過連續不斷的數據收集、整理，使航空部附件的可靠性水平得到明確；將實際水平與規定水平在可靠性方面進行對比；對航空部附件的使用周期、可靠性進行檢驗；對視情維修進行決策判斷等。在應用過程中，也存在一定的缺陷，例如對數據統計、分析、處理的要求較高，難度較大，因此在適用范圍上受到一定的限制。

（2）監控參數類。①應用前提。此類視情維修需要定期對航空部附件的運行狀態進行檢測，一旦發現航空部附件的參數指標與臨界值較為接近，則需要對是否需要更換進行判斷。利用此類維修方式需要完成以下前提，即與航空部附件相關的全部參數臨界值進行分析和計算，并對其中的關系問題進行分析；準備適合的儀器設備，并保證其滿足狀態檢測需要；計算出參數指標監測的周期以及檢測方法。②特點。此種維修方式具有較強的主動預防性，應根據方案規定、周期、維修對象等對技術狀態進行分析，以便于通過參數指標臨界值提早發現故障問題。其主要特點體現在三個方面，一方面，維修對象無修理壽命，只有承制單位規定壽命。裝機系統在將參數規定值與臨界值進行對比后，判定采取何種方式進行維修。另一方面，維修對象在使用過程中，在工作技術狀態上與檢驗參數相符合，為檢測儀器的制造提供便利，以參數為依據進行評估，否則將難以完成視情維修工作。還有一個顯著特征是針對維修對象而言的，要求其能夠通過繪制函數圖像的方式，描繪出參數與性能之間的變化關系，并形成大數據庫，為確定出入與檢測標定提供更多便利，進而在最短的時間內診斷出系統中存在的潛在問題。

3 航空部附件視情維修的操作方法

在對以上兩種視情維修方式進行分析后，發現后者靈活性較強、應用范圍較廣，能夠在飛機某個系統或者單個部附件修理中進行使用，十分適用于航空視情維修研究工作中。本文將對視情維修在航空部附件中的應用方法進行分析，以JYL 6氣象雷達為例進行研究。

（1）分析部附件視情維修可行性。在對部附件進行視情維修之前，應明確具體的操作流程。本文研究的氣象雷達主要由變換器、天線微波、收發機、顯示器組成，首先要對各子部件的視情維修可行性進行分析，對變換器、天線微波、收發機、顯示器的參數、性能、可測試性進行檢驗。

（2）分析無故障工作時間。對JYL 6氣象雷達的無故障工作時間進行分析，并在此基礎上確定不拆修時間。對可靠性來說，氣象雷達由各子部件經電纜串聯而成，系統的可靠度是各子部件可靠度的乘積。可靠性與故障率成反比，可靠性高就意味著故障率低。通過計算各子部件的故障率，即可得出整個氣象雷達的故障率，進而得出雷達MTBF數值，JYL 6氣象雷達MTBF經測算為340h。只要雷達的監控指標參數符合要求，則在340h以內完全可以正常運行，無須對其進行拆修與維修。如果340h以后氣象雷達的各項指標參數仍合格，則可以適當的延長裝機時間。

（3）明確監控指標參數。從自身特點出發，確定需修理的部附件應重點監控的指標參數。JYL 6氣象雷達作為一種機載雷達，其工作原理是：發射機產生高頻脈沖信號，天線負責向外輻射，飛機前方云、雨、雪或濕氣會將能量反射回來，雷達接收到反射信號后完成信號的處理，并通過不同顏色光帶的形式顯示到顯示器上，提醒飛行員前方氣象情況。JYL 6氣象雷達關鍵技術指標主要包括發射功率、靈敏度、增益控制以及工作方式/畫面響應情況。

（4）視情維修主要方法。視情維修實現方式多種多樣，例如，目視檢查、功能檢查、性能檢測、報廢換新等。筆者認為在不影響飛行安全和作戰的前提下，航空部附件均可以目視檢查、使用/功能檢查為主，輔以必要的性能檢測和拆修報廢。其中，目視檢查、功能/性能測試工作可優先考慮在原位進行，無原位檢測條件或原位檢測不滿足測試需求的實行離位檢測。部附件內部有壽件應注意在視情維修過程進行更換，以保證部附件工作可靠性。若部附件滿足視情維修的技術要求，則可以繼續投入使用，直至接近或達到臨界狀態；性能良好的情況下，也可以適當延長使用壽命。

（5）維修效果。視情維修的誕生是在科技發展背景下，維修方式的優化與革新，推動了維修體制的改革，具有較強的系統性，涉及范圍十分廣泛，前期監控能力建設投入較多。但在實施后，經濟效益十分可觀，能夠有效促進軍事發展。視情維修在航空部附件中的應用，能夠減少60%的維護人員投入量，減少50%左右的工作量，節省了超過40%的航材，具有十分良好的維修效果。

4 結語

綜上所述，隨著科技的發展，飛機內部結構更加復雜，需要及時更新和優化維修方式來滿足新時期要求。視情維修具有較強的可靠性與經濟性，我國應積極引入國外先進技術，在視情維修理論基礎上與我國飛機實際情況相結合，采用理論與實踐相結合的方式，使視情維修的質量與效率得到有效提升，使航空力量變得更加強大，綜合國力得到進一步提升。