鋁制直升機停機坪通用質(zhì)量特性分析

章成榮 丁婷杰 壽海波

摘 ? 要：建設(shè)直升機停機坪是軍民航空產(chǎn)業(yè)發(fā)展中不可或缺的一部分。全方位探討直升機停機坪的通用質(zhì)量特性分析是確保停機坪質(zhì)量的最有效的工具。本文主要通過對某軍品項目的停機坪的特性分析，構(gòu)建了鋁制停機坪的通用質(zhì)量特性標準，為將來的停機坪軍品項目奠定了堅實的質(zhì)量基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：停機坪 ?通用質(zhì)量特性 ?軍品項目

中圖分類號：TU972.4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）08（a）-0028-03

1 ?概述

為確保產(chǎn)品質(zhì)量符合要求，達到顧客滿意，根據(jù)我公司《鋁制停機坪質(zhì)量保證大綱》的規(guī)定，本文主要是針對鋁制直升機停機坪的可靠性、維修性、保障性、測試性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性進行分析，以河南解放軍某中心醫(yī)院的直升機停機坪為案例，展開詳細的特性分析，下文中以解001停機坪作為項目簡稱。

2 ?可靠性分析

2.1 可靠性定義

可靠性通常定義為產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。而對于我們的鋁制停機坪而言，它的規(guī)定功能是指停放直升機，體現(xiàn)這一功能的能力的指標便是最大可允許停放的直升機重量，即最大允許起飛重量。

本文主要針對解001停機坪的最大允許起飛重量的可靠性進行分析，并得出相關(guān)結(jié)論。

2.2 可靠性預(yù)計

為了確保停機坪能承受直升機的重量以及它起降時帶給停機坪的沖擊力，停機坪的工程基礎(chǔ)至關(guān)重要。因此，我們必須對停機坪的工程基礎(chǔ)進行受力計算。

根據(jù)基礎(chǔ)埋置深度的相關(guān)規(guī)定，結(jié)合本工程的實際情況：

（1）根據(jù)本工程所在區(qū)域的地質(zhì)勘探報告可知本工程所在的區(qū)域第2土層為粉土平均深度為3.2m，依據(jù)基礎(chǔ)埋深盡可能淺的要求，并綜合本工程實際結(jié)構(gòu)特點可確定基礎(chǔ)的埋置深度為1.5m。

（2）本工程依據(jù)直升飛機實際降落時的最不利荷載進行考慮，最不利工況可見圖1所示。

由圖示可以看出在最不利工況條件下AB梁可視為簡支梁，由此我們可以求出基礎(chǔ)1所受的支反力N及彎矩M（見圖2）。

綜合以上分析可得出以下結(jié)論，為達到停機坪的最大允許起飛重量，按照最不利情況計算，本工程基礎(chǔ)可采用柱下獨立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深1.5m，采用矩形截面且b=L=1.7m。

通過上述分析可得，我公司方案中采用的1.5m埋深，1.7m矩形截面的數(shù)據(jù)具備可靠性，從而保證了根據(jù)此方案制定的停機坪最大允許起飛重量為13.0t的數(shù)據(jù)結(jié)論也同樣具備可靠性。該停機坪為可靠性工程，建議根據(jù)此結(jié)論完成基礎(chǔ)工程。

3 ?保障性

保障性是產(chǎn)品的一種質(zhì)量特性，為確定和達到產(chǎn)品保障性要求而開展的一系列技術(shù)和管理活動就是綜合保障工作，或稱保障性工程。承制方需要根據(jù)顧客指定要求進行簡化設(shè)計，達到易于安裝、更換的目的即可，交付時應(yīng)提供使用說明書。當顧客要求時，應(yīng)按顧客要求配合完成相關(guān)保障性工作。

在該產(chǎn)品中，除了滿足停機坪的最大允許起飛重量及停機坪的起降要求外，我方對于停機坪原材料嚴格把控，除了外購定制的氧化鋁型材，其余通用型鋁型材均為市場采購，每項采購過程中，均要求供應(yīng)商提供相應(yīng)的材料性能檢測報告，一旦發(fā)現(xiàn)報告數(shù)據(jù)不合格，立即退回處理，相應(yīng)報告都存檔保管。同時，在研發(fā)生產(chǎn)過程中，品質(zhì)部嚴格把關(guān)，確保每個系統(tǒng)部件都嚴格按照生產(chǎn)工藝、圖紙要求制作完成，完成停機坪的相關(guān)保障性工作。

依據(jù)GJB3872《裝備綜合保障通用要求》，裝備資源應(yīng)包括人力與人員、供應(yīng)保障、保障設(shè)備、技術(shù)資料、訓(xùn)練保障、保障設(shè)施、包裝、裝卸、貯存和運輸保障、計算機資源。本產(chǎn)品安裝完成后無須特別的保障資源才能使用，可直接用于直升機的停放，但為業(yè)主更好地使用，我方將提供一份《停機坪使用說明書》。綜合以上原因，因此本產(chǎn)品具備保障性。

4 ?維修性、測試性

本產(chǎn)品雖占地面積較大，體積較大，整體較為復(fù)雜，但是整體可拆解成多個系統(tǒng)，每個系統(tǒng)及組成系統(tǒng)的二級部件的復(fù)雜度不高，對外接口較少，系統(tǒng)或者系統(tǒng)本身的二級部件的可恢復(fù)性維修工作不能在現(xiàn)場進行，現(xiàn)場只能更換代替，故障件需返廠后只進行故障原因分析查找及記錄，促使更有效地改進產(chǎn)品結(jié)構(gòu)功能。完成此效用后，對于故障件進行報廢處理，并不對故障件維修。同時，解001停機坪具有50年的保修期，在此期間，凡是出現(xiàn)故障的零部件，都將會實行該維修方式。

因此，本產(chǎn)品在維修性、測試性方面不作過多的分析，設(shè)計時主要應(yīng)考慮便于快速定位檢測故障。

5 ?安全性

本產(chǎn)品不含磁性介質(zhì)，無電磁干擾影響，使用的供電電壓為安全電壓，且由業(yè)主提供，產(chǎn)品本身不含有毒有害物質(zhì)，不會對人體造成損害。本產(chǎn)品中涉及到的原材料采購過程可控，采購時供應(yīng)商需提供相關(guān)的性能檢測報告。本產(chǎn)品的部件鏈接采用鋁焊接和鉚接，產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。因此，本產(chǎn)品具有安全性。

6 ?環(huán)境適應(yīng)性

環(huán)境適應(yīng)性是指裝備在其壽命期預(yù)計可能遇到的各種環(huán)境的作用下能實現(xiàn)其所有預(yù)定功能、性能和不被破壞的能力，是裝備的重要質(zhì)量特性之一。解001停機坪位于河南某地，主要應(yīng)用于解放軍某中心醫(yī)院的直升機醫(yī)療救援，停機坪安置于醫(yī)院內(nèi)部的室外操場上，屬于地面型高架直升機停機坪，停機坪最大水平高度為1.5M。其可能存在的環(huán)境條件有日照高溫、低溫冰凍、雨雪霧等，現(xiàn)對其進行分析。

6.1 高溫

夏季時，停機坪處于日照狀態(tài)下，使各系統(tǒng)部件工作在相對較高的溫度區(qū)域內(nèi)，根據(jù)氣象局查詢可知，鄭州地區(qū)在夏季的最高氣溫通常在8月份，最高溫度可達40℃，在此室外溫度的情況下，停機坪坪體表面的最高溫度可達52℃。

高溫對停機坪的作用主要表現(xiàn)在物理特性的變化，由于材料膨脹系數(shù)的不同，高溫下會產(chǎn)生變形，造成某些鋁型材配合關(guān)系的變化，此外，一些非金屬材料中的易揮發(fā)物質(zhì)揮發(fā)，加速其老化和失效。本產(chǎn)品的面板系統(tǒng)采用的是6005A系列的氧化鋁型材。氧化鋁型材可耐高溫，其變形溫度為450℃～550℃。因此，停機坪表面的最高溫度對停機坪并不會造成任何負作用。

6.2 低溫冰凍

低溫冰凍與高溫對該停機坪的影響機理相同，同屬溫度環(huán)境的影響。在河南鄭州地區(qū)的冬季，極惡劣的低溫條件下約為-10℃～-5℃。溫度變低，主要影響停機坪鋁型材的力學(xué)性能。其變化趨勢為在低溫環(huán)境下，拉伸性能提高、抗疲勞能力提高、韌性增強。6005A、6061系列的鋁型材在20K（約為-251.15℃）以上的延伸率隨溫度降低而增加，在20～70K（約為-251.15℃～203.15℃）附近達到最大值，在4.2K（約為-268.95℃）左右下降。因此停機坪表面的最低溫度對于停機坪并不會造成任何力學(xué)性能上的負作用。

但是需要提出的是，由低溫帶來的另一個影響為冰凍。當室外溫度低于0℃時，停機坪的鋁型材表面會產(chǎn)生薄冰或冰凍，尤其需要注意的是，河南鄭州地區(qū)的平均無霜期為209d。因此，該現(xiàn)象極有可能會時常發(fā)生。但是該現(xiàn)象對停機坪本身性能并無影響。

6.3 鹽霧等其他天氣

鹽霧、霧霾等其他天氣并不會對停機坪的性能穩(wěn)定產(chǎn)生影響，且該停機坪面板采用氧化的鋁型材，其他系統(tǒng)采用6061系列的鋁型材，其整體防腐蝕性能強。因此其他惡劣環(huán)境影響不做詳細探究。

通過以上分析表明：解001停機坪在實際環(huán)境中可以滿足有關(guān)環(huán)境要求、可靠地運行，具備環(huán)境適應(yīng)性。

7 ?結(jié)語

綜合以上分析，我們可以確定，解001停機坪符合“六性”要求，具備可靠性、安全性、維修性、測試性、保障性及環(huán)境適應(yīng)性。同時，通過對以上的“六性”分析，保障了直升機停機坪的通用質(zhì)量，將該種分析方式構(gòu)建成為我公司的鋁制直升機停機坪的通用質(zhì)量特性分析標準，為將來的停機坪軍品項目奠定了堅實的質(zhì)量基礎(chǔ)。

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