淺談民用飛機維修性要求中重量要求與LRU劃分的關系

彭超峰

摘要：本文從維修性設計的定性要求中的人為因素要求出發，從維修角度對航線可更換件的重量及尺寸等做了相關研究，對航線可更換的劃分與其重量之間的關系做了定性和定量分析。

關鍵詞：民用飛機;重量;航線可更換單元

1 緒論

重量是飛機設計中的一項重要指標，重量最輕是飛機設計師在飛機設計制造過程中所追求的最終目標之一。同樣，民用飛機的重量也是民用飛機型號研制中的一項重要設計指標[1][2]。航線可更換單元（LRU）劃分過程中與飛機設計的重量指標要求有關，同時從維修角度對重量也有要求，因此航線可更換單元劃分必須考慮到飛機重量的影響。

2 維修性要求中重量要求與LRU劃分的關系

2.1 維修性要求基本概念

維修性要求是指通過維修性分析，得出的滿足使用方提出的定量及定性的要求，這些要求包括了縮短維修停機時間、降低維修費用、減少維修差錯、降低對維修人員的要求、滿足于維修有關的人素工程及安全性要求等各方面的內容。定量分析有維修性建模、分配和預計，定性分析包括可達性分析、防差錯分析、人素工程分析、維修安全性分析等。[3]

2.2 維修性要求中有關重量的定性及定量要求

維修性不僅同系統或設備的保養、檢查、診斷以及修復特性有關，而且對于人（維修人員）的因素的依賴程度較高。在設計中應考慮人的因素，以降低維修問題發生，提高系統維修的效率。目前國內對于維修性要求中的重量要求研究不多，在國外的相關標準，如美國軍用標準，對組件的重量要求有相關的要求。

2.2.1 設計為能被舉起的組件

（1）單人舉起的組件最大重量。如果一個設備單元設計為由一個人舉起，其重量不得超過附件1中的值，該值適用于該設備將被舉起的高度和該組件的大小，因為它會影響身體和夾持處之類間的距離。假設物體具有均勻的質量分布和緊湊的尺寸（帶或不帶把手），尺寸不超過46厘米（18英寸）高、46厘米（18英寸）寬和30厘米（12英寸）深（遠離升降機）。

（2）有障礙物。下表中給出的數值假設在人員提升和放置物體的表面之間沒有障礙物。如果存在障礙物，例如較低的架子，超過300mm（12in）的障礙物的重量限制應減少33%，超過460mm（18in）的障礙物的重量限制應減少50%，超過610mm（24in）的障礙物的重量限制應減少66%。不得在距離大于635mm（25in）的地方進行提升。如果允許重量必須根據尺寸（車身和把手之間的距離）和障礙物考慮因素而減小，則只應采用更具限制性的單個值，即不應采用兩個減小值。）

（3）雙人舉起的組件最大重量。如果一個設備單元設計為兩人吊運，其中一人吊運的重量不得超過表1中給出的適當值;因此，如果該單元的重量分布均勻，則最大重量為單人重量的兩倍。

（4）三人或多人舉起的組件最大重量。如果一臺設備設計為由三人或三人以上吊運，其中任何一人吊運的重量不得超過表1中給出的適當值。除第一人外，該單位的最大重量可增加每人價值的四分之三。因此，最大重量不得超過X+0.75（N1）X。

式中，X為左表中的適當值，N為起重人數。這一增長假設組件足夠大，以使人們舉起時不相互干擾。

2.2.2 設計為能被搬運的組件

（1）單人搬運的組件最大重量。設計為一人搬運的設備的重量不得超過16千克（35磅）。此限制適用于最遠10米（33英尺）的運載距離。

（2）多于一人搬運的組件最大重量。如果一臺設備設計為兩人搬運，其中一人搬運的重量不得超過19千克（42磅）;因此，如果設備的重量分布均勻，則設備的最大重量為38千克（84磅）。此限制適用于最遠10米（33英尺）的運載距離。

（3）多于兩人搬運的組件最大重量。如果一臺設備設計為兩人以上搬運，則除第一臺設備外，每個搬運人的總重量不得超過19千克（42磅）加上14.3千克（31.5磅）。重量的增加假定這個單位足夠大，攜帶的人不會互相干擾。此限制適用于最遠10米（33英尺）的運載距離。

2.2.3 其他要求

（1）起吊接頭或千斤頂支點。重量超過68kg（150lb）的設備單元應具有起吊接頭或頂升點。

（2）增加可拆卸部件來減重。重型設備應通過設計可拆卸部件使其更易于管理。

（3）重物標記。任何重量超過13.6千克（30磅）或設計由一人以上起吊或搬運的設備單元應貼上標簽。

2.3 維修性要求中重量要求與LRU劃分的關系

航線可更換件是飛機在航線維修中，可以方便地使用標準工具在飛機上進行更換的零組件、設備、結構件的最小單元，因此維修性要求中人素工程要求應該也是航線可更換件的重量、尺寸等設計的要求與重要指標，在進行LRU劃分優化時，應嚴格遵循相關的要求指標，以滿足人素工程要求，使得LRU更加合理，利于相關人員操作。

3 總結

本文通過搜集國內外維修性要求，總結歸納了其中對部件的重量要求，定量的給出了航線可更換劃分的應遵循的重量要求及指標。通過本報告的分析，確定了航線可更換單元與飛機重量的定性關系，并給出了航線可更換單元劃分應遵循的重量要求及指標。

參考文獻：

[1]沈可正.民用飛機的重量設計[J].民用飛機設計與研究，2002，4：1927.

[2]匡愛民.民用飛機重量控制方法研究[J].民用飛機設計與研究，2012，S1：1620.

[3]《飛機設計手冊》總編委會.飛機設計手冊第8冊重量平衡與控制[M].北京：航空工業出版社，2000.

[4]MILSTD1472，Department Of Defense Design Criteria Standard Huamn Engineering.

[5]HFSTD001，Human Factors Design Standard.

[6]AFSC DH 13，Human Factors Engineering Dept.of the Air Force，1985.