軍機大修任務需求的數據源分析與應用研究

曾照洋 蔣慶喜/中國航空綜合技術研究所航空綜合環境航空科技重點實驗室

軍機維修保障模式是與不同時期的作戰使用需求、裝備戰術技術性能和科學技術水平等相伴相生的。無論在兩級維修還是三級維修模式下，大修在軍機全壽命周期中都發揮著無可替代的重要所用，是軍機最高等級的、技術最復雜的修理[1]。雖然經過數年的維修模式改革努力，我國軍機大修基礎能力得到了改善，技術水平發展達到了新階段，但是仍然面臨著大修需求與大修能力之間不匹配、大修技術資料缺失、大修費用居高不下等問題。軍機大修普遍缺少系統性的數據輸入，研制階段也沒有考慮大修需求，更重要的是在大修階段積累的數據也沒有有效反饋到研制端，寶貴的數據資產處于沉寂狀態。為了連通研制端與大修端，構建完整的大修任務數據流，本文提出了大修任務需求概念，分析了數據源，并提出了應用建議。

1 大修任務需求

大修任務需求（Depot-Level Maintenance Task Requirements，DMTR）是在大修期間開展的維修任務需求，具體包括維修的對象、方式、時機。例如，首翻期（10 年）報廢直升機軟油箱，是軍機全壽命周期中維修任務中的一部分。DMTR 的產生來源包括以下幾方面，如圖1 所示。

1）以可靠性為中心的維修分析（RCMA）

對于開展了RCMA 的軍機，其中維修間隔為大修期（首翻、二翻等）的維修任務需求，構成了該部分DMTR，是DMTR 最重要的組成部分。

維修大綱中對系統維修、結構檢查、腐蝕防護、區域檢查、L/HIRF 保護等模塊包含的所有維修檢查任務均有明確的執行間隔要求。根據飛機的使用記錄，結合飛機各部件、系統的計時方式，分別計算得到整機、系統和部件的使用時間（時間類型包括飛行小時、飛行循環、起落、日歷時間等），并基于此從維修大綱中提取到期或即將到期任務，以保證飛機在下一個大修周期內可靠地執行任務。提取任務時，針對剩余使用時間較長的部件或系統的維修任務，需要技術人員綜合權衡后確定是否在本次大修中執行。

2）技術通報

技術通報是飛機、發動機、附件生產廠家對其產品生產工藝、使用材料、制造缺陷產生的質量問題，提出的檢查要求、使用限制、產品召回、修理或改裝措施。強制性的技術通報直接列入適用飛機的大修任務中，非強制性的技術通報需針對該飛機的技術狀態及使用情況進行綜合評估后，確定是否在本次大修中執行。此類DMTR 的維修間隔僅限于本次大修時限。

3）外場遺留

在使用和維修過程中相關人員發現的由于設計制造等原因引起的影響正常執行飛行訓練或維修任務的問題，如駕駛艙空調風量較大等，經技術人員評估后，可放入本次大修任務中執行改進或調整。此類DMTR 的維修間隔僅限于本次大修時限。

4）其他需求

圖1 大修任務需求來源

在接收或交付期間發現的其他需要在大修期間維修的故障與損傷，此類DMTR 的維修間隔僅限于本次大修時限。

2 大修任務需求分析方法

確定DMTR 的分析流程如圖2 所示，包括5 大步驟。

1）統計服役時長

確定日歷時間與飛行小時統計值。通過折算比例，折算到統一時間單位，根據折算結果判斷設備的剩余壽命，形成機體結構和設備的壽命使用對照表。

2）梳理維修大綱或等效文件

維修大綱、維護規程、主要維護建議等技術資料是DMTR 的主要數據來源。對于開展了完整的RMCA 的型號，可以便于直接篩選本次大修的維修任務。而對于未開展或未完全開展過RCMA 的型號，可以根據實際情況進行補充RCMA。由于正向開展RCMA 的周期長、難度大，美軍采用了回溯法（Back-Fit）簡潔地確定維修任務需求，可參考該方法確定相關維修任務需求，如圖3 所示。

3）提取本次大修任務需求

從維修大綱或等效文件中提取本次大修任務需求，應根據系統組成或SNS劃分提取到相應系統設備和結構，便于針對SNS 對象形成完整的大修任務需求集。

4）確定技術狀態

軍機技術狀態的更改并不能及時有效地傳遞至修理企業，這就使得修理企業難以全面、準確地掌握軍機修理過程中的技術狀態，給修理帶來了問題及隱患[2]。因此，對于接收的軍機，要準確確定技術狀態。

5）確定其他任務需求

主要針對技術通報、外場遺留和其他任務需求的分析。該部分針對每次大修的需求均不一致?；诩夹g通報的大修任務需求分析可從以下幾個方面展開。

a.涉及成品件壽命的確定和調整

由于成品壽命有調整，因此需要首先剔除大修任務中現有成品到壽的恢復或報廢任務；重新分析該成品件到達壽命時，所需采取的維修任務能否調整至新的大修間隔開展。若可以調整至大修期間開展，則在大修任務包中增加相關維修任務。

b.涉及機體總壽命的延長或縮短，以及首翻期的確定

鑒于目前飛機大修周期通常是根據機體壽命確定的，因此，現有機體總壽命的延長或縮短通常會導致既定的大修間隔發生變化。在這種情況下，需要結合調整后的大修間隔，重新進行大修任務需求分析。

c.涉及發動機及機載設備（包括計算機軟件）的加（改）裝

針對加（改）裝后的發動機、機載設備、計算機軟件，一方面，需要刪除大修任務中與其相關的計劃維修任務；另一方面，針對這些加改（裝）項目需要重新開展RCMA 分析，確定與其相關的所有計劃維修任務，并分析相關計劃維修任務能否調整至大修期間開展。

圖2 大修任務需求分析流程

圖3 回溯法與經典RCMA關系

d.為保持飛機、發動機及機載設備的安全作用狀態，需要進行的特殊檢驗或檢查

針對這些一次性或重復性的特殊檢驗/檢查任務，評估其維修時機，若符合大修任務協調及打包原則，可以考慮將其納入本次大修。

6）形成基地級維修大綱

根據分析結果編制基地級維修大綱，其本質和內涵是規定了本次大修中的維修范圍，即對軍機各項系統設備、機身結構等開展的具體工作項目。

3 大修技術文件體系

3.1 現狀分析

國內軍機大修文件體系，一種是蘇聯軍標的體系，另一種是美國軍標的體系。兩種體系在大修文件的配套方法、編制范圍和編制內容等方面不同，但其發展趨勢是向美軍標靠攏。美軍將軍機技術資料視為最重要的技術文件體系。在飛機的全壽命期內，把凡是對保證飛機安全使用必不可少的資料統稱為用戶資料。通常包括三類：第一類為使用操作類；第二類為維修類；第三類為臨時性文件類。第一類和第二類文件包括了用戶所需的全部內容，構成完整體系。其中維修類資料包括平時的維修和大修所用的文件。

如果飛機用戶技術資料配備齊全，則在大修技術文件的編制過程中是十分便利的。但是目前國內雖然有完整的用戶技術資料體系要求，但在實踐中并不完全執行，尤其缺少大修的技術資料，仍然需要大修廠根據調入主機單位的設計文件進行編制相應的技術文件[3]。如果以DMTR 為源頭，可創建型號大修技術文件體系，并保證技術文件體系的完備性和較強的準確性。

3.2 基本原則

在構建以DMTR 為源頭的大修技術文件體系中應遵循以下原則。

1）主機單位參與，組織多方協同

改變以往大修單位為主體的編制活動，由主機單位從源頭提出DMTR。大修單位根據主機單位提出的要求，進一步落實如何滿足要求，如何修理，形成完整的大修業務規劃與實施鏈條。在編制大修文件的過程中，主機單位組織成品單位、大修單位、科研院所等優勢力量，對大修文件的編制進行支持，縮短大修任務執行單位對大修文件的理解消化時間，多方的參與，廣泛地采納各方意見，也保證了大修文件的質量和可操作性。

2）貫徹視情維修，避免大拆大卸

改變以往的大拆大卸的大修模式，貫徹視情維修，尤其是綜合航電系統等機載電子設備，要遵循其故障規律，充分利用技術先進性和產品可靠性，避免不必要的拆換引入額外故障，也減少過度維修，降低維修費用，縮短整機的大修周期。實現機載設備與機體同步大修的解綁。

3）明確輸入輸出，層次邏輯鮮明

從頂層法規標準到底層具體實施工作，構建層次分明、邏輯鮮明的大修文件體系，滿足不同角色的使用，保持技術要素的準確傳遞和DMTR 的準確落實。與單位文件體系相融合，制度化流程化地保證大修的質量。

4）指導大修建線，聚焦核心能力

以往大修單位對新機建線采用全面的維修能力建設，造成一定程度的重復建設和能力浪費，無法達到產能最優[4]。通過大修文件體系的構建，能夠指導大修單位建立大修線并打通大修線，兼顧軍民融合下的核心能力保留。

5）持續更新管理，壽命周期優化

大修文件的編制不是一蹴而就，也不是一成不變的，而是根據試修結果和工程實踐逐步完善和更新的。要注意每類文件的技術特性和管理要素，與飛機技術狀態緊密結合，實現在飛機全壽命周期內的持續更新和優化。

6）轉為正向編制，重視經驗積累

以往軍機大修，啟動時間較晚，通常是臨近大修時才開展相關的研究工作，編制技術文件等。現在要求主機單位在設計時就應該考慮大修問題，規劃大修項目和大修能力，真正在大修環節實現正向設計。主機單位編制的用戶技術資料完備、正確，能夠指導大修單位的大修工作，減輕大修單位的工作負荷，實現大修單位聚焦修理主業，提高修理質量[5]。

3.3 邏輯模型

以DMTR 為源頭構建大修技術文件體系的邏輯模型如圖4 所示。

1）規劃大修需求端文件體系

以法規、條例、辦法、國軍標、行標為頂層文件，全面梳理法規層和標準層面對大修的要求。與型號的設計文件體系、制造文件體系相結合，聚焦大修問題，即修什么、修復標準、怎么修的問題。

2）指導大修任務的文件體系

以DMTR 為核心的基地級維修大綱主要回答修什么，即確定大修范圍。此處文件體系主要由主機單位編制，編制每項大修項目的修復標準。此處文件主要根據“誰設計，誰編制”的原則，由設計方組織編制文件體系。

3）落實大修工作的文件體系

修理技術條件是對飛機修理的主要技術性能、技術要求、試驗方法和限制性工藝所作的技術規定，是航空裝備修理的主要技術標準。此處文件體系由大修單位組織編制?？紤]到同一機型可能在不同大修單位進行大修，各單位修理線能力不一致，同一單位不同時期的能力也不一致，因此，每家單位可編制不同的修理技術要求。

圖4 大修技術文件體系構建模型

工藝規程規定產品加工（修理）順序和具體操作方法的文件，是操作和驗收產品的主要依據。大修單位應具備所修產品的全套適用的工藝規程。此處文件體系由大修單位組織編制。

4）實施大修作業的文件體系

工作卡是設定并記錄修理工作順序、內容和步驟的作業文件。它不必全部列出修理工作實施方法和標準，在實際使用中可以稱為工作單、工作卡、工作指令、數據記錄單等或其組合的工作包。此處文件體系由大修單位組織編制。

5）管理文件

對重要活動及節點編制管理文件，包括程序類、評審類和質量控制類文件。

4 工程案例

國產某型號首次在大修前開展了DMTR 確定與分析工作，針對近200 項航電設備開展了全過程分析。為了縮短分析周期，首先開展了航電設備重要度分類與故障模式研究，對非關鍵航電設備，以原位檢測或離位性能檢測為主，不直接開展基地級拆卸分解工作。對于關鍵航電設備，開展了反向RCMA。

通過分析近10 年的服役數據，根據典型故障模式劃分了待分析航電設備，分為以下7 類。

a.有密封且無活動組件，沒有退化部件的電子產品。

b.無密封且可能進入粉塵。

c.含有壽元器件。

d.隨時間和環境發生性能退化部件。

e.漂移部件。

f.天線孔徑類部件。

g.機械結構和設備外觀損傷部件。

針對上述7 類情況，分別確定了DMTR 及其匹配的修理技術要求等文件，用于指導大修工作。該型號以DMTR 為源頭建立的大修頂層要求，將航電設備修理周期縮短約40%，修理成本減少約30%。

5 結論和建議

DMTR 從源頭上規范了大修范圍，保證了大修活動開展的適用性。圍繞DMTR 開展型號大修技術文件體系構建，全面回答了大修關心的各個要素，不僅支持了大修業務，也為大修能力建設提供了頂層輸入。

現階段，大修仍然是恢復軍機技術狀態、保持戰斗力持續發揮的重要手段。以往在型號研制過程中缺少對大修的考慮，導致了型號在臨近大修時才考慮相關問題，大修能力建設處于被動，十分不利于裝備使用。建議在研制過程中，尤其是在維修規劃中，以DMTR 為抓手，建立大修任務的規劃方法和機制，充分利用大修能力，作為保障力和戰斗力的重要支撐力量。