淺析飛機維修常見故障分析和管理對策

黃彥清

摘要：飛機基地級維修是按照技術標準對飛機進行全面恢復技術狀態的修理，是保持乃至提高飛機裝備能力的必要措施，屬于飛機最高等級、技術最復雜的修理。新型飛機在進入服役的同時，在役的飛機至少還需服役20年，這對老齡化飛機的基地級維護、修理和大修提出了更高的要求。本文針對飛機基地級維修缺乏系統、規范的技術文件體系，造成飛機基地級維修修理質量無法統一的現狀，提出了飛機基地級維修技術文件體系的構建原則、構建框架，給出了基地級維修技術文件體系運作流程，為飛機實現科學、精準、高效的基地級維修，保證飛機的修理質量奠定了技術基礎。

關鍵詞：飛機維修;常見故障;管理對策

引言

目前，國內飛機裝備設計、制造、使用與修理相對獨立，裝備設計、制造有較為完整的國家標準和行業標準體系，而飛機裝備修理由于維修企業長期“重生產、輕技術”，缺乏系統研究、歸納和總結修理的工程實踐經驗、核心技術和管理理念，沒有形成相應的航空裝備修理技術文件體系。為此，當前急需開展航空裝備修理技術文件體系研究，建立飛機基地級維修技術文件體系，以適應國內航空裝備修理的新要求，同時有機融入國家標準和航空行業標準體系，構建覆蓋航空裝備全要素、全過程的維修技術文件體系。

1飛機預防性維修研究現狀

預防性維修是為降低產品故障的概率或防止功能退化按預定的時間間隔或按規定準則實施的維修。它以保證產品固有的安全性、可靠性、法律符合性以及最優化產品生命周期成本為目的，通過采取適當的措施將故障遏制在潛在故障時刻至退化為功能性故障時刻內。飛機作為一種運人載物的交通工具，其運營的安全性和經濟性為首要的要求，且飛機的飛行環境復雜多樣。因此，預防性維修在飛機整個生命周期中成為必不可少的要素。在理論研究方面，已有相關成果。基于成組維修策略提出了飛機成組維修方案的優化模型，以優化維修任務間隔和維修費用;采用不確定理論提出新型飛機結構的維修更新策略;通過考慮故障間隔時間建立基于維修成本的飛機附件預防性維修間隔的優化模型;提出一種基于狀態的多部件系統非周期預防性維修計劃的優化方法;以實時數據為表征，在歸納預測性維修框架基礎上提出了航空器預測性維修技術自主化策略;考慮系統的可靠性、維護成本和剩余的使用壽命期內不確定的系統利潤，提出了基于剩余使用壽命和系統剩余利潤的預防性維修決策重要措施;針對單元失效服從威布爾分布的情形，考慮多單元聯合的預防性維修模式，構建了基于可靠性約束的大規模系統全壽命周期成本優化模型;梳理了基于可用度的可修裝備預防性維修間隔優化的現狀，總結了相關要素、方法及間隔優化成果。上述理論研究成果分別立足于不同維修策略進行基于方法的預防性維修分析。

2飛機維修常見故障因素分析

2.1故障過程分析

（1）飛行員將襟縫翼手柄由巡航構型放至著陸構型，襟翼運動到中途停止，發生由“襟翼PDU過載打滑”而引起的“襟翼驅動故障”告警;（2）飛行員將襟縫翼操縱手柄由起飛構型放至著陸構型，襟翼向收起方向運動2.7°停止，運動方向與指令方向相反，“襟翼PDU驅動通道1”和“襟翼PDU驅動通道2”同時故障，CAS報“襟翼驅動故障”告警;（3）變角減速器存在異響。

2.2故障原因分析

（1）襟翼PDU過載打滑分析。為保證傳動線系能夠承受來自襟翼PDU的驅動扭矩，且不發生永久變形，系統中設計有過載保護功能。過載保護功能：當襟翼PDU輸出軸負載大于設定的保護門限值時，襟翼PDU力矩限制器打滑，持續打滑超出設定時間范圍，輸出軸制動。此故障為可恢復故障，當襟縫翼操縱手柄發出新的控制指令后，故障清除并按照新控制指令進行運動。（2）“襟翼PDU驅動通道1、2故障”原因分析。襟翼PDU驅動通道1、2故障的監控邏輯為：襟翼PDU控制器中對驅動通道進行“過壓”“轉速閉環超差”“電機霍爾故障”監控，當某一通道出現任一故障后，襟翼PDU控制器將之綜合為襟翼PDU驅動通道1或襟翼PDU驅動通道2故障，并上報襟縫翼控制器。（3）襟翼反向運動原因分析。第一，下吊式變角減速器中無返回機構故障，導致氣動載荷反傳驅動舵面運動。對無返回機構工作原理進行分析，得知至少需要兩個下吊式變角減速器中無返回機構故障，才能導致在氣動載荷的作用下舵面回收，該情況概率極低。第二，傳動線系中卡滯，使得扭力桿發生形變。襟翼PDU輸出軸打滑后襟翼防收制動裝置WTB和襟翼PDU輸出軸均制動，當新指令產生后，襟翼防收制動裝置WTB和襟翼PDU均解除剎車后，形變恢復帶動舵面運動。

2.3故障形成機理

由于變角減速器內部銹蝕導致摩擦力過大，輸出軸與變角減速器之間的傳動線系發生形變而積聚能量，襟翼PDU輸出軸打滑，導致襟翼運動到中途停止，機理清楚。分析認為變角減速器內部銹蝕的原因為其內部存在進水，針對此現象對該型產品進行了普查，在其他飛機上并未發現類似問題。因此，對該架飛機前期的飛行及地面維護工作和使用環境進行了分析核查，發現該機在本次飛行前停放了50余天，除按維護要求完成發動機試車工作外未進行其他工作，且一直在戶外停放，檢看停放機場的天氣情況，恰逢雨季。該機為初期設計制造產品，部分區域的漏水孔布局存在不合理情況，并未實施更改，易出現積水問題。變角減速器的換向軸安裝位置正處于積水區域，分析認為這就是變角減速器內部銹蝕的主要誘因。

3飛機維修常見故障的管理對策

3.1基地級維修技術文件體系結構框架

飛機基地級維修技術文件體系的構建，分為行業級、企業級、專業級、作業級四個層級。行業級主要指由國家或本行業所頒布的標準及規范，一切活動必須在法規的約束下進行，不能與之相抵觸。企業級屬于手冊層文件，這里指由型號總師單位編發的規劃飛機基地級維修工作的頂層技術文件，以飛機基地級維修大綱為主導，作為指導和約束飛機基地級維修工作的綱領性文件。專業級屬于規范層文件，這里指開展飛機基地級維修的修理要求類技術文件，按照飛機基地級維修的修理技術要求，指導修理深度、保證修理質量。作業級屬于操作層文件，是最底層文件，用于指導直接參與飛機基地級維修生產活動人員所遵守的操作文件。

3.2技術文件體系層次機理關系

3.2.1基地級維修大綱

飛機基地級維修大綱是整個技術文件體系的基礎，回答了“修什么”的問題，由飛機型號總師單位編制。飛機基地級維修大綱，明確了飛機基地級維修的工作項目，提出了檢查及修理要求，是確定修理技術要求的綱領性技術文件，也是飛機基地級維修工作的核心。基地級維修大綱在飛機壽命周期內具有唯一性，任何使用和維修單位均需遵守其規定;根據后續維修實施的實際情況，對基地維修大綱規定的維修項目進行迭代更新，保持文件有效性。

3.2.2修理技術要求

修理技術要求是回答“修到哪”的問題，屬于修理技術標準文件，由飛機型號總師單位編制。根據基地級維修大綱確定的工作項目，明確修到什么程度、滿足什么要求，給出飛機、系統/設備、結構部附件修理后的合格判據。修理技術要求規定了修理方法、修理措施及修理后產品應滿足的功能或性能指標要求，是維修實施單位對飛機大修修理的技術依據，也是確保飛機修理質量的技術保證。

3.2.3修理操作技術文件

修理操作技術文件是回答“怎么修”的問題，屬于修理操作類文件，由維修實施單位編制。其主要包括修理總體技術方案、修理技術條件、修理工藝實施方案、修理工藝規程及技術通報轉化等一系列修理實施操作類技術文件。修理總體技術方案主要包括修理的依據、目標、原則、翻修期給定、送修飛機要求、試修技術要求、技術狀態控制和質量控制等內容。修理工藝實施方案主要包括修理的工作流程、工藝分工、工藝布局和工藝裝備、工藝文件及工藝協調、技術問題處理、計劃管理、質量控制及組織管理等相關要求。修理技術條件是基地級維修實施單位根據基地級維修大綱和修理技術要求，編制系統/設備、結構部附件的修理技術條件，并將之應用于飛機的基地級維修實施工作中;技術通報是對在役飛機實施技術改進（含改裝、采用新技術）、排故和普查的指令性技術文件。

3.3基地級維修技術文件體系運作流程

技術文件體系內部各技術之間相互聯系、相互作用，通過各技術之間的融合貫通，實現整個技術文件體系正常有序的運轉。按照以可靠性為中心維修思想及結合視情維修理念，由飛機型號總師單位進行飛機基地級維修工作分析，確定飛機基地級維修的工作項目，編制飛機的基地級維修大綱;并按照基地級維修大綱規定的維修工作項目制定相應的修理技術要求。飛機維修實施單位應按照飛機維修大綱中工作項目和修理技術要求的規定，制定修理操作技術文件，編制相關的修理操作技術文件。

結束語

預防性維修是飛機運行支持必不可少的部分，其開展的合理性決定了飛機的使用壽命和運營能力。為飛機預防性維修分析提供了改進現有分析機制、提升分析水平及完善分析流程的參考，有利于建設維修與設計制造并駕齊驅的良好局面，進而推進國產飛機行業的發展。

參考文獻

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