視情維修技術及其在飛機維修中的實踐

范晨杰

（東航技術有限公司，上海 200335）

0 引言

中國的航空技術不斷發展，飛機維修技術不斷創新。技術的發展歷程從傳統的事后維修轉向了過程性維修，維修工作定期展開。在飛機的維修中，采用視情維修技術，就是從戰略的角度出發展開維修工作，使得維修不再是滯后性的，而且具有前瞻性的特點。將視情維修技術用于飛機的維修工作中，使得維修工作滲入到飛機的運行過程中。視情維修技術的優勢在于，屬于預測性的維修方式，展開例行維修的時候，還可以起到維護作用，對飛機故障起到了預防的作用。采用這種維修方式，維修方面的資金投入有所降低，還降低了飛機故障發生率，使得飛機運行系統的效能得以充分發揮[1]。當飛機運行中產生故障的時候，在展開維修故障的同時，還要深入研究，提出有效的維修策略。視情維修技術的應用，使得飛機維修工作實現了系統化的管理，更好地發揮其應用價值。

1 視情維修工作中的時間模型

視情維修工作中，根據飛機產生的系統故障問題將時間模型構建起來，還要分析故障在發展的進程中的各個時間節點，研究故障的持續性特征，就可以對故障的產生時間、發展的時間予以明確，根據時間的序列對故障進行劃分，具有針對性地提出不同的階段故障管理目標。將最初的故障產生構建故障處理系統、部件故障處理系統，最終飛機運行中產生重大的事故的處理系統也要構建起來。

發生故障初級階段，系統可能依然處于正常運行狀態。隨著故障的發展，故障隱患產生，改革部件發生故障隱患，而且相互之間作用，此為故障生成階段。在故障的生成過程中，會有故障線性化。如果故障沒有及時處理，就會持續下去，部件之間的系統性故障隱患就會生成。當部件的故障隱患沒有及時排除，飛機依然運行，就有可能出現重大的飛行事故，此為故障發展階段。在這個階段，如果不能及時采取有效的措施處理故障，而是飛機依然執行飛行任務，整體管理系統就會損壞，最終造成嚴重后果[2]。對于飛機的故障采用外部診斷的方式，與內部診斷方式相比較，有更高的準確性，但是，在實際應用中不能發揮測試的作用。

2 視情維修工作中涉及到的關鍵技術

2.1 視情維修工作中采用的狀態監測技術

視情維修工作中發揮狀態監測技術的作用，就是對系統的工作狀態進行診斷。在使用該技術對飛機的運行狀態進行檢測的過程中，需要采集信息，還要實施監督控制。應用狀態監控方式，可以實時收集數據信息，橫向對比相同系統的各項指標，就可以對相應部件的運行狀況全面了解，還要可以對其發展趨勢做出科學評估。根據評估結果構建視情維修模型，從而獲得有價值的參數依據。

2.2 視情維修工作中采用的故障診斷技術

視情維修工作中應用故障診斷技術對飛機的故障進行診斷中，要對于工作環境全面了解，具有針對性地采取有效措施解決。故障診斷技術的應用中，可以將系統特性的信號體現出來，對于信號詳細分析，還要結合飛機運行過程中產生的歷史信息，對比信息，就可以對系統運行狀況有效識別，對飛機的健康情況準確了解。基于系統故障的分析以及故障之間所存在的關聯性，需要對各種故障采取相應的隔離措施，對于故障準確定位，對故障做出診斷。在對飛機的故障進行檢測中，根據檢測的位置不同，可以劃分為內部故障的診斷和外部故障的診斷。其中內部故障診斷可以將檢測航空電子設備所獲得的結果直接體現出來，設備可以自動化檢測，達到自我檢測的效果[3]。采用這種檢測方式雖然方便，但也會存在弊端，即在診斷的過程中會產生誤差，甚至出現虛假報警的問題。這就需要在技術上不斷創新，避免誤診斷的現象發生。

2.3 視情維修工作中采用的故障預測技術

視情維修工作中采用的故障預測技術應用于飛機的各項設備檢修中，主要發揮的是衡量點的作用[4]。在技術的應用中，還結合使用預測對象的結構特性，包括已經全面掌握的參數、運行的環境狀況以及歷史檢測結果中體現的各項數據信息，等等。據此對飛機的設備故障問題進行分析，還要預測未來的運行中可能會產生的故障問題，且從科學的角度評估預測的結果，如此，就可以對飛機設備產生的故障問題予以明確，還可以對故障的性質予以定位，做好故障的分類工作，確定故障的程度，具體的部位以及產生故障的原因，研究故障的發展狀況以及發生演化呈現出來的化趨勢，最終得出故障可能引發的最壞后果。

視情維修工作中采用的故障預測技術能夠幫助飛機維修人員屬于故障準確定位，及時發現隱患，對于隱患及時采取措施解決，避免隱患的擴大化造成嚴重的后果。預測故障的時候需要按照流程實施，不同的預測階段都會產生不同的結果，包括明確故障的類型，對所獲得的故障監測數據進行分析，選擇合適的適當的檢測技術，等等。將各個階段的預測結果貫穿起來，就可以對飛機的故障有效預測[5]。

3 飛機維修過程中視情維修技術的應用

飛機維修過程中應用視情維修技術，受到多種因素的局限，導致該技術的功能不能充分地發揮出來。在飛機維修中應用視情維修技術，目的在于提高飛機運行質量，將維護工作滲入到飛機運行的整個過程中，可以降低維修成本，無論是人力、物力和資金都會相應地縮減。當前，美國的軍方已經將這種技術投入使用，獲得了良好的效果，同時還提出，采用飛機維修過程中視情維修技術還可以起到預測的作用，對飛機實施健康管理，此即為“故障預測與健康管理”（PHM），而且已經從概念的層面對該技術進行深入研究[6]。

故障預測與健康管理（Prognostic and Health Management，PHM）就是應用現代信息技術對飛機的健康狀況實施管理。在當前的最新研究中還采用了人工智能技術，所獲得的研究成果用于飛機的維修中，可以對飛機起到很好的管理作用。

故障預測與健康管理系統的具體應用中，可以發揮檢測故障的功能和隔離故障的功能，對于飛機的故障予以診斷，有效地預測故障，對于飛機的組件健康狀況實施管理，保證組件安全運行，其延長組件的使用壽命。故障預測與健康管理對于飛機系統有效維護，降低系統失效的可能性[7]。

故障預測與健康管理系統的應用中，還要結合使用聯合分布式信息系統（Joint Distributed Information System，JDIS），連接到具有獨立運行效能的支持系統上，要采用較差連接的方式，可以起到一定廣大跟蹤和診斷的作用。故障預測與健康管理系統的作用在于，能夠對故障提前預測，包括產生故障的時間以及發生故障的地點都能預測出來，還可以對系統的使用壽命予以預測，明確系統的剩余使用壽命，使得操作系統運行中具有很高的可靠性，由此可以較少系統維護技術應用中的資金投入量，技術維護的準確性有所提高。應用故障預測與健康管理系統，還可以詳細記錄電子系統的健康數據，并對數據信息自動化分析，對系統的健康狀況實施管理，提高系統的運行質量和運行效率。

視情維修技術中，故障預測與健康管理是非常重要的內容。在對飛機的維修工作中采用故障預測與健康管理手段，結合飛機的具體情況以及相應的維修保養策略，就可以對飛機展開視情維修。應用故障預測與健康管理技術實施管理的時候，軍用飛機中主要是用于維修直升機。落實到具體的工作中，就要對該技術的應用情況以及管理中飛機所呈現出來的狀態進行研究［8］。故障預測與健康管理技術應用于美軍的固定翼飛機當中，不僅擴大了技術應用規格，在航空領域中廣泛應用，而且借助使用故障預測與健康管理技術，飛機維護工作展開中使用的人員數量以及資金的投入上都會相應地降低，維修成本大大降低了。

在科技的維修中應用故障預測與健康管理技術，目前為止還是比較有限的，波音公司和空中客車公司所生產的飛機，包括B777 型、A330 型、A320 型等采用了故障預測與健康管理技術。

4 結束語

現在的飛機系統結構更為復雜化，對于維修技術也有更高的要求。飛機的維護工作中會產生大量的費用，基本上面研究在資金投入量等同，而且還呈現出越來越多的趨勢。為了降低飛機維修成本，采用視情維修技術實施戰略化的維修，可以將維修工作從事后維修轉向過程性維修，使得維修工作之用投入的資金降低，飛機運行的安全系數提高，備件庫存有所降低。視情維修技術在飛機維修中所發揮的優勢成為維護飛機運行安全的保障。視情維修技術理論正不斷完備，在具體的應用中，還會受到故障發展模型技術的限制，也會在一定程度上受到信息采集技術的影響。在飛機維修過程中合理應用視情維修技術還需要根據具體情況深入研究。