結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)結(jié)構(gòu)識(shí)別模塊編制方法

任璐璐 錢一彬 王國(guó)慶 劉成 張繼斌 魏士禮

摘要：結(jié)構(gòu)識(shí)別是結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)中的基礎(chǔ)信息部分，可幫助維修人員了解修理對(duì)象。本文介紹了結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)識(shí)別模塊的基本內(nèi)容、數(shù)據(jù)需求、編制方法和流程，可為金屬結(jié)構(gòu)部件和復(fù)合材料結(jié)構(gòu)部件的結(jié)構(gòu)識(shí)別模塊編制工作提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)；結(jié)構(gòu)識(shí)別；技術(shù)插圖；模塊

Keywords：SRM；structure identification；technical illustration；module

0 引言

結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)（SRM）是保障飛機(jī)安全運(yùn)營(yíng)的技術(shù)出版物，是產(chǎn)品支援專業(yè)技術(shù)體系的產(chǎn)品之一，是需經(jīng)過適航當(dāng)局批準(zhǔn)的持續(xù)適航文件之一[1]，是飛機(jī)維修人員修理飛機(jī)結(jié)構(gòu)的主要依據(jù)，可影響飛機(jī)的持續(xù)適航性和飛行安全[2]。在飛機(jī)投入運(yùn)營(yíng)前，SRM需取得適航當(dāng)局和航空公司認(rèn)可；在飛機(jī)投入運(yùn)營(yíng)后，使用SRM對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行判斷及相應(yīng)的修理工作，可保證盡可能地減少飛機(jī)停場(chǎng)維修時(shí)間，提高飛機(jī)利用率，最大限度地降低運(yùn)營(yíng)成本，降低技術(shù)支援壓力[3]。SRM的審定基礎(chǔ)為適航條款CCAR 25.1529[4]。CCAR 25.1529是對(duì)飛機(jī)整體的要求，覆蓋了飛機(jī)所有需要維修的系統(tǒng)和部件[5]。SRM由前言和正文兩部分組成[6]，前言是關(guān)于手冊(cè)更改歷史的記錄和手冊(cè)基本信息的介紹，正文是手冊(cè)的核心內(nèi)容，包括51章標(biāo)準(zhǔn)施工、52章艙門、53章機(jī)身、54章短艙/吊掛、55章尾翼、56章窗和57章機(jī)翼[7]。手冊(cè)按照數(shù)據(jù)模塊[8]將所有內(nèi)容做模塊化分解并以模塊為基準(zhǔn)進(jìn)行編制。SRM的數(shù)據(jù)模塊分為結(jié)構(gòu)識(shí)別、允許損傷和修理方案三類。本文主要研究結(jié)構(gòu)識(shí)別的內(nèi)容，所有內(nèi)容均基于S1000D標(biāo)準(zhǔn)。

1 結(jié)構(gòu)識(shí)別

結(jié)構(gòu)識(shí)別模塊用于表述包括零部件在內(nèi)的飛機(jī)結(jié)構(gòu)位置和裝配關(guān)系以及每個(gè)零件的材料、熱處理狀態(tài)、不同架次有效性等內(nèi)容，其作用是幫助維修人員清楚地了解所修理的目標(biāo)。結(jié)構(gòu)識(shí)別以產(chǎn)品數(shù)模為依據(jù)，用圖示、文字和表格的形式進(jìn)行直觀的表達(dá)，包含飛機(jī)的主要結(jié)構(gòu)和次要結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息。對(duì)于主要結(jié)構(gòu)的零部件，以表格形式列出零件號(hào)、材料、熱處理狀態(tài)、毛料厚度、有效性等相關(guān)信息，并在手冊(cè)中按照飛機(jī)的不同架次的設(shè)計(jì)構(gòu)型給出零件的構(gòu)型差異[9]；對(duì)次要結(jié)構(gòu)的零件，則給出相應(yīng)資料，以便維修人員能索引到51章標(biāo)準(zhǔn)施工并根據(jù)51章的內(nèi)容進(jìn)行修理。

按照S1000D標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)據(jù)模塊劃分時(shí)，結(jié)構(gòu)識(shí)別的模塊所對(duì)應(yīng)的信息碼是041B。結(jié)構(gòu)識(shí)別的數(shù)據(jù)模塊一般由以下內(nèi)容組成：區(qū)域信息表、位置示意圖、零件識(shí)別圖、零件材料表、零件的詳細(xì)厚度圖（對(duì)于復(fù)合材料件要給出復(fù)材鋪層圖、鋪層材料信息表等）。

2 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作

進(jìn)行結(jié)構(gòu)識(shí)別工作需要以下輸入數(shù)據(jù)。

1）數(shù)據(jù)模塊需求清單（DMRL）

DMRL是模塊劃分的結(jié)果，也是模塊設(shè)計(jì)工作的任務(wù)清單，其中的數(shù)據(jù)模塊編碼（DMC）和模塊名稱是制定結(jié)構(gòu)識(shí)別檢查單的輸入。

2）結(jié)構(gòu)識(shí)別檢查單

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在明確結(jié)構(gòu)識(shí)別模塊劃分的情況下，從E-BOM中篩選出各個(gè)模塊中需要識(shí)別的零件，形成各個(gè)模塊的結(jié)構(gòu)識(shí)別檢查單，檢查單中的信息包含數(shù)據(jù)模塊編碼（DMC）及名稱、組件號(hào)及名稱、零件號(hào)及名稱、材料牌號(hào)及材料規(guī)范、毛料尺寸、有效性。

3）技術(shù)插圖制作規(guī)范

由于手冊(cè)大部分內(nèi)容是技術(shù)插圖，作圖質(zhì)量直接影響手冊(cè)的品質(zhì)，應(yīng)制定細(xì)致合理且明確的制圖規(guī)范，保證手冊(cè)的質(zhì)量。規(guī)范中應(yīng)包含所有的圖形元素要求、文字樣式要求、布局要求等。

4）產(chǎn)品數(shù)模

為了確定零件位置及其周邊的參考結(jié)構(gòu)，需要用到飛機(jī)理論外形和各部段的數(shù)模作為參考。數(shù)模中的信息也要完備，對(duì)于復(fù)合材料零件要有完整的鋪層信息，對(duì)于不同的構(gòu)型還要給出架次有效性等信息。

5）飛機(jī)維修區(qū)域劃分、飛機(jī)總體布置方案

飛機(jī)維修區(qū)域劃分中提供了飛機(jī)各部段內(nèi)部空間的區(qū)域編號(hào)和描述，飛機(jī)總體布置方案中給出了飛機(jī)的框位、參考平面等信息，以便在結(jié)構(gòu)識(shí)別中引用，明確所識(shí)別結(jié)構(gòu)的區(qū)域和站位。

6）SRM編制規(guī)范

SRM編制規(guī)范用于規(guī)范SRM模塊內(nèi)容和樣式，包括文字、圖示、表格等元素的細(xì)節(jié)要求以及字體、線型、布局、文字內(nèi)容、表格內(nèi)容等。

3 結(jié)構(gòu)識(shí)別模塊內(nèi)容要求

3.1 區(qū)域

手冊(cè)的區(qū)域部分包含區(qū)域號(hào)和范圍描述，如表1所示。目標(biāo)所在區(qū)域應(yīng)全部列出，便于維修人員了解修理對(duì)象的大致位置。

3.2 位置示意圖

位置示意圖是以圖片形式給出修理對(duì)象在飛機(jī)上的大致位置，并在位置示意圖中標(biāo)出修理對(duì)象的站位信息，如框站位、長(zhǎng)桁站位等，示意圖采用高亮的邊界線和填充顏色，如圖1所示。

位置示意圖包含的信息有位置圖、圖編碼、圖序號(hào)及名稱，其中圖編碼要按統(tǒng)一設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)來編排，例如，采用DMC中的六位SNS代碼、拆分碼、識(shí)別碼和圖順序碼，中間用下劃線隔開，前綴使用“SRM”來表示此圖為SRM模塊的插圖，最終得到的圖形編號(hào)為SRM531001_01A_041B_001F001，模塊中的所有插圖均按此方式編碼，便于查找和使用。

3.3 參考圖號(hào)表

參考圖號(hào)表在位置示意圖之后給出，列出此模塊中數(shù)模的組件號(hào)和名稱，如果所識(shí)別的結(jié)構(gòu)是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，則對(duì)稱組件的組件號(hào)和名稱也要列于表中，但在識(shí)別時(shí)僅識(shí)別左側(cè)組件中的零件即可，如表2所示。

3.4 結(jié)構(gòu)識(shí)別圖

結(jié)構(gòu)識(shí)別圖是SRM結(jié)構(gòu)識(shí)別模塊中最基本的部分。結(jié)構(gòu)識(shí)別圖位于位置示意圖之后，圖順序碼為“002”。在結(jié)構(gòu)識(shí)別圖中，可采用不同角度的軸測(cè)圖展示結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，在圖示中以不同顏色表達(dá)當(dāng)前修理對(duì)象，以藍(lán)色表達(dá)需要修理的結(jié)構(gòu)，以黃色表達(dá)與修理結(jié)構(gòu)在同一位置且有連接關(guān)系的參考結(jié)構(gòu)，便于修理人員快速對(duì)照到實(shí)際結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

當(dāng)無法在一張圖中完全展示所識(shí)別組件的全部細(xì)節(jié)時(shí)，需要增加圖頁(yè)并相應(yīng)調(diào)整圖標(biāo)題，例如，圖2的第一張圖的分圖號(hào)為“002F001”，第二張圖的分圖號(hào)為 “002F002”，依此類推。對(duì)于一些復(fù)雜結(jié)構(gòu)，在模塊設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將組件按部位或功能分別識(shí)別，給出多個(gè)局部視圖，局部視圖應(yīng)按照字母順序依次排列，前后順序不可顛倒。

3.5 零件材料清單

結(jié)構(gòu)識(shí)別圖給出零件的項(xiàng)目號(hào)后，需要給出項(xiàng)目號(hào)所對(duì)應(yīng)零件的零件號(hào)、名稱、材料、厚度、有效性等信息，這些信息經(jīng)過匯總即形成零件材料清單，如表3所示。可參照結(jié)構(gòu)識(shí)別檢查單確認(rèn)是否有遺漏項(xiàng)。

3.6 零件厚度圖

對(duì)于蒙皮、隔框等由薄板或厚板加工而成的面積較大的零件，需要給出零件的厚度圖。厚度圖應(yīng)選擇前后方平面視角，在不同的厚度區(qū)域標(biāo)記該位置的厚度。通常采用厚度代碼表的方式來簡(jiǎn)化標(biāo)記。零件厚度圖需標(biāo)出視角方向，如向前看視圖、向后看視圖等，如圖3所示。

3.7 復(fù)合材料零件剖面圖和鋪層詳圖

飛機(jī)結(jié)構(gòu)中，除了常用的金屬結(jié)構(gòu)外還有很多復(fù)合材料結(jié)構(gòu)，如層壓板、蜂窩夾層結(jié)構(gòu)等。這類結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是由多層材料通過特殊工藝結(jié)合而成[10]，破壞任一層材料都有可能破壞整個(gè)復(fù)材零件的強(qiáng)度特性，進(jìn)而導(dǎo)致無法滿足飛機(jī)正常運(yùn)營(yíng)的基本要求。在修理這些零件時(shí)，維修人員必須了解該零件的所有鋪層信息和每一鋪層的材料信息。SRM手冊(cè)的結(jié)構(gòu)識(shí)別模塊在復(fù)合材料維修過程中起到了重要作用。

復(fù)合材料零件必須以詳細(xì)的圖表形式給出剖面信息和鋪層詳細(xì)信息。首先，繪制復(fù)材零件的零件圖，在圖中給出復(fù)合材料鋪層方向，選擇典型剖面位置；然后，繪制不同的典型剖面形狀和/或詳細(xì)的鋪層視圖，以幫助維修人員快速了解實(shí)際零件的詳細(xì)資料，便于進(jìn)行后續(xù)的修理工作，如圖4所示。

鋪層圖從氣動(dòng)表面開始，以P1表示第一層鋪層，P2表示第二層鋪層，依此類推，如圖5所示。

鋪層圖繪制完成后，用表格形式給出鋪層圖中每層的材料和方向信息（見表4）。

對(duì)每一個(gè)復(fù)合材料零件都采用以上方法繪制出鋪層方向和順序視圖，并在對(duì)應(yīng)的表格中給出每一鋪層的材料和方向信息。

4 總結(jié)

SRM結(jié)構(gòu)識(shí)別模塊用最直觀的表達(dá)方式將飛機(jī)結(jié)構(gòu)展示給維修人員，幫助維修人員快速找出對(duì)應(yīng)修理件的位置、外形和周邊結(jié)構(gòu)，盡可能減少飛機(jī)停場(chǎng)維修時(shí)間，降低運(yùn)營(yíng)成本。

本文依據(jù)國(guó)際上通用的設(shè)計(jì)規(guī)范和慣例，研究了SRM結(jié)構(gòu)識(shí)別部分的編制要求、過程，并基于實(shí)際編制經(jīng)驗(yàn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)提出編制過程中應(yīng)注意的事項(xiàng)。

結(jié)構(gòu)識(shí)別模塊只是SRM中的基礎(chǔ)部分，允許損傷、修理方案的編制方法、要求以及注意事項(xiàng)還需要進(jìn)一步研究。

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作者簡(jiǎn)介

任璐璐，工程師，主要研究方向?yàn)榱苑治觥?/p>

錢一彬，高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)轱w機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)。

王國(guó)慶，高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)轱w機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

劉成，工程師，主要研究方向?yàn)楫a(chǎn)品支援。

張繼斌，高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)轱w機(jī)重量控制。

魏士禮，高級(jí)工程師，主要研究方向?yàn)轱w機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

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