淺談DAC發動機時壽件管控模式在航空公司的應用

航空發動機是飛機的關鍵部件，其穩定可靠的運行是保證飛行安全的重要因素。航空發動機核心部件工作環境持續高溫，轉子部件轉速可達10000r/min以上，工作環境惡劣、工作負荷大是其顯著特點，一旦失效，造成的破壞無法估量，將直接危害飛行安全。故航空發動機制造廠家在發動機設計時就會明確設定發動機時壽件，并將其加入到時壽件手冊中，通過規定使用壽命時間限制予以控制。這些時壽件價格都較為昂貴，整套價格都在500萬美元以上，高涵道比的大推力發動機甚至已經接近1000萬美元。航空公司在更加注重控制經營成本的背景下，如何合理地延長時壽件的在翼使用時間，從而降低航空公司的運營成本是值得關注的問題。

羅羅公司推出了全新的時壽件壽命管控DAC（Direct Accumulation Count，直接累計計數）方法，可以有效延長時壽件的在翼使用時間。但是，DAC方法大量的數據需求和全新的時壽件壽命計算理念，要求航空公司在使用之前必須開發與之相適應的數據接口平臺，并建立合規的管理程序及相關的適航文件。本文以羅羅公司某型發動機為例說明DAC方法在航空公司的應用。

1 DAC簡介

目前，大部分民用航空發動機都采用傳統的發動機循環計數法來監控發動機時壽件的壽命，即發動機每運轉一個飛行循環，時壽件的剩余壽命減少一個循環，直至時壽件剩余壽命為零或接近于零。這種時壽件壽命管控方法操作簡單，只需對發動機的飛行循環進行計數，無需關注飛機的航班情況和發動機的運行狀態。

DAC方法則不再使用發動機運轉一個飛行循環時壽件壽命減少一個循環的方法，而是綜合考慮發動機的實際運行環境和運行參數后，經過DAC系統的內部邏輯計算，在傳統的一個飛行循環上增加一個修訂系數后再在時壽件壽命的限制值上進行削減。時壽件的壽命限制值并沒有變化，只是對其使用循環進行了重新定義。由此可見，通過對發動機飛行循環的簡單計數是無法實現DAC方法的，該方法既需要大量的運行數據和發動機運行參數等作為計算基礎，又需要借助羅羅公司DAC系統執行計算，對航空公司的數據獲取能力和數據傳輸、維護能力提出了全新的和更高的要求。

2 DAC數據接口平臺的搭建

使用DAC方法管控時壽件必須向羅羅公司DAC系統的 DAC LUC（DAC使用壽命計算器）中輸入大量數據才能獲得準確的時壽件剩余壽命，從而準確地管控時壽件壽命。如圖1所示，這些數據主要有：發動機運行參數數據（發動機電子控制組件EEC和DAC值）；發動機構型數據（發動機信息、服務通告、技術偏離批準）；發動機維護數據（部件更換、發動機更換、推力轉換）；時壽件壽命限制數據（TLM手冊要求）；飛行日志；1Hz電子壽命數據。發動機運行參數數據通過飛機的飛機狀態和監控系統（ACMS）自動傳輸到DAC LUC中，無需航空公司過多干預。發動機構型數據、發動機維護數據和時壽件壽命限制數據可以由航空公司（運營人）或羅羅公司等根據實際情況按需在DAC LUC中進行修改，數據量相對較少且操作起來相對容易。但是，飛行日志和1Hz電子壽命數據則數據量較大且無法自動傳輸，只能由航空公司定期將數據上傳至DAC LUC中，因此需要航空公司搭建相關數據接口平臺提取所需數據并上傳，這給航空公司帶來巨大挑戰。

3 飛行日志提取接口的開發

ACMS系統提供的發動機運行參數數據（EEC DAC值）是DAC LUC計算時壽件壽命的計算數據。但是，ACMS系統不是飛機放行的關鍵系統，當其出現故障時就無法向DAC LUC中傳輸發動機運行參數數據，可能導致某個或某幾個航班的時壽件消耗沒有被計算，從而造成時壽件超期。為了避免這一問題，航空公司需要提供飛機每個航班實際的飛行情況，即飛行日志。將飛行日志與飛機ACMS系統提供的數據相比較，驗證ACMS系統數據的真實性和完整性，及時發現ACMS系統遺漏的航段數據情況，以便及時糾正。因此，飛行日志的準確和完整對于DAC系統的計算準確性以及避免時壽件超期至關重要。

DAC LUC中要求的飛行日志是包含飛機注冊號、航班號、起飛機場、降落機場、落地時間、起落次數、復飛次數和航班類型等8個參數的所有飛機在一定時間內的飛行信息。這8個參數雖然在航空公司的EPR系統中均可直接或間接獲得，但是由于機隊中的每架飛機的每個航班均需要提取上述8個參數數據并上傳DAC系統，此數據量在累計一定時間后是相當大量的，是人工提取無法實現的，必須通過IT技術從航空公司的EPR系統中自動提取。

由于飛機的引進和退出，航空公司機隊中的飛機是不斷變化的。因此，要想提取每架飛機每個航班的8個參數信息，首先需要從航空公司的ERP系統中提取整個機隊所有飛機的飛機信息，然后再根據所獲得的飛機信息，從航空公司的ERP系統中提取每架飛機所對應的航班信息。因為飛機信息和航班信息數據可能位于ERP系統的不同模塊，所以需要在不同的分系統中分別建立接口，并根據具體的數據需求建立提取規則。

根據DAC系統的數據需求可建立如下數據取值規則：因DAC系統需要機隊所有飛機所有的航班信息，可以以天為單位，通過飛機號（ACID）+日期的請求，反饋航班號、起飛機場、降落機場、落地時間、起落次數、復飛次數和航班類型等7個參數（見圖2）。在反饋的7個參數中，航班號、起飛機場、降落機場和落地時間這4個參數一般不需做多余處理，可以直接上傳DAC系統使用。但是，對于起落次數、復飛次數和航班類型這3個參數，則不能直接使用，需要根據相關規則進行數據處理，將其轉化為符合DAC LUC要求的數據。

航空公司的航班類型主要有訓練航班和非訓練航班兩種，這兩種不同類型的航班在復飛次數上有著很大的不同。因此，要對起落次數、復飛次數和航班類型進行數據處理，首先需要判斷的是所飛航班為訓練航班還是非訓練航班。在航空公司ERP系統中，大部分航班為非訓練的正常運營航班，訓練航班只占很少一部分，因此，確定航空公司ERP系統中訓練航班的具體特征，針對此特征選用合理的判斷法則，可使數據提取更加高效。例如，某航空公司的訓練航班特征為，航班號以本公司的二字代碼開頭，后面跟3個數字，3個數字以“0”開頭，航班性質一欄為訓練。根據此特征制定相應的判斷法則，可以有效識別航空公司ERP系統中的訓練航班，同時非訓練航班也就被成功識別。

對于非訓練航班，一個航班的起落次數固定為1，復飛次數為0，即使在降落時存在復飛情況，在時壽件計算時也不必考慮。因此，對于非訓練航班，起落次數、復飛次數和航班類型這3個參數可固定反饋“1，0，STANDARD”，如圖2所示。

對于訓練航班，一個航班的起落次數也取值為1，但復飛次數與飛行訓練的具體情況有關。航空公司ERP系統中的復飛次數通常以天為單位手動輸入，往往不區分具體訓練航班對應的復飛次數。在這種情況下，只要保證當天復飛次數的總數準確即可滿足DAC LUC的數據要求，每一訓練航班所對應的復飛次數可通過將總數平均分配獲得，保證不出現小數即可。例如，某天某架飛機有35個連續起落，3個訓練航班，則3個訓練航班上的連續循環分別為12，12，11。另外，訓練航班的航班類型數據將轉換成為“TRAINING”。

除了確定的具體航班數據的提取規則外，還應考慮所提取數據的準確性。因航空公司ERP系統會根據實際情況更改飛機的航班信息且數據的更新會有延遲，為保證提供數據的準確性，應每次定時提取上周或一定間隔前的飛行日志。在ERP系統中定時執行程序，生成DAC項目實施需要的Excel文件，存放在專屬的共享文件夾下，以供上傳使用。

4 1Hz電子壽命數據的提取

1Hz電子壽命數據記錄了從發動機起動到發動機停車整個航段的發動機運行參數，比從飛機ACMS系統中獲取的用于時壽件壽命計算的發動機運行參數更加全面，使用該數據計算出的發動機時壽件剩余壽命也更加準確。但是，由于每個航段的數據量太大，無法通過飛機向地面傳輸，所以，只能用于驗證DAC LUC計算結果的準確性。

通過定期上傳1Hz電子壽命數據來驗證DAC LUC計算結果的可靠性和準確性是DAC方法獲得批準的強制要求，航空公司必須滿足此要求才能使用DAC方法來管控時壽件。航空公司每月需從飛機上將1Hz電子壽命數據下載到航空公司的存儲設備中，再通過相應的SFTP數據鏈將數據傳輸到羅羅公司服務器。

5 可靠性驗證

飛行日志提取接口和1Hz電子壽命數據提取方法建立后，并不能立即使用DAC方法管控時壽件，還需試運行一段時間。試運行期間，航空公司與羅羅公司在共同維護好發動機構型數據、發動機維護數據和時壽件壽命限制數據的同時，還需每周上傳機隊所有飛機的飛行日志，每月上傳機隊所有飛機的1Hz電子壽命數據。試運行幾個月后，羅羅公司DAC團隊會對航空公司DAC方法的使用情況進行綜合技術評估，如果評估結果符合要求，將向航空公司頒發技術認可，表明航空公司整個DAC方法的使用在技術上已滿足要求。

6 DAC方法應用的合規性建設

航空公司在正式使用DAC方法管控時壽件之前，除了要獲得羅羅公司技術上的認可之外，還必須符合航空公司質量體系的要求。

與航空公司管控時壽件的傳統方法發動機循環計數法相比，DAC方法無論在理念方面還是具體操作層面均發生了很大的變化，因此，必須建立基于羅羅公司DAC方法的時壽件管控程序，基于DAC方法需要大量數據傳輸、大量數據維護、時壽件到壽時間無法準確預測并需要多部門共同參與，所以應細化時壽件管控流程，規定工程技術部門、時壽件控制部門和信息技術部門等相關部門的職責。

除了建立基于羅羅公司DAC方法的管控程序外，在持續適航文件方面也要符合質量體系的要求。通常，航空公司是通過持續適航維修方案來規定發動機時壽件的壽命限制要求。在傳統的時壽件管控方法中，航空公司持續適航維修方案中的時壽件壽命限制以飛行循環（FC）為單位，表明在規定的飛行循環之前需要報廢該時壽件。例如，在持續適航維修方案中某時壽件的壽命限制規定為1850FC，表明該時壽件在到達1850FC之前需要報廢。但是，DAC方法不再以飛行循環為單位，而是以標準使用循環（SDC）為單位，如上述時壽件在DAC系統中的壽命時限將變為1850SDC。由于1飛行循環通常小于1標準使用循環，如果持續維修方案中的時壽件時限仍以飛行循環為單位，則存在時壽件超期使用的問題。因此，需修改持續適航維修方案，在持續適航維修方案中引入DAC方法和時壽件壽命限制單位SDC，并將所有時壽件的壽命限制單位修改為SDC。

7 結束語

DAC方法提出了全新的時壽件管控理念，有限延長了時壽件的在翼使用時間。但DAC方法在航空公司的應用需要航空公司完成搭建相關數據平臺、建立新的管控程序和修改已有的適航文件等一系列工作，也需要航空公司多部門的聯合協作。DAC方法在時壽件控制領域還是新生事物，建立DAC方法后還需要航空公司在使用中不斷地優化流程，加強日常管控，與羅羅公司加強合作，進行積極有效的溝通，在保障飛行安全的前提下，不斷在時壽件控制領域進行探索，達到成本控制的最佳水平。

作者簡介

舒毅，高級工程師，主要從事民用航空發動機機隊工程管理工作。