军用飞机区域检查分析研究与应用

2017-07-02颜春艳李玮航空工业第一飞机设计研究院

航空维修与工程 2017年12期

■ 颜春艳李玮/航空工业第一飞机设计研究院

0 引言

大型军用飞机是一个高度综合的复杂系统，为了在保证安全性和可靠性的前提下，最大限度地提高大型飞机的使用可用度，降低维修工作量和维修费用，必须制定科学、有效的维修大纲[1]。军用飞机维修大纲主要包括动力装置/系统、结构和区域检查等三部分[2]。随着老龄飞机的数量日益增多，在例行维修中，大多数问题都是在区域检查中发现的，因此，区域检查的重要性显得尤为突出。

飞机的维护检查，除了要对重要功能产品和重要结构项目计划一定的维修工作以外，对于非重要功能产品和非重要结构项目以及电缆、导管、接头等管线的一般状况也应进行定期检查[3]。上述产品因临近装置，除了使用耗损以外，还会受到偶然损伤。但这种检查往往不是按产品组成进行的，而是按结构区域进行的，称为区域检查，也可以包括对重要功能产品和重要结构项目的一般目视检查[4]。

虽然以可靠性为中心的维修思想在军民用飞机维修大纲制定中的重要作用已为大家所认识，但在型号研制中如何贯彻实施并规范、高效地开展区域检查分析，仍是一个新的研究课题。国内并没有要求明确、操作性强的工作范例，需要结合型号工作进行深入研究，研究并制定出合理可行的区域划分方案、区域检查分析流程、评估要求及分析数据记录要求等，以便正确指导设计人员开展区域检查分析，促使分析工作程序化、规范化，确保分析结果的一致性、准确性[5]。

1 区域检查综述

区域检查是对每个结构区内所安装的产品和结构的一般性计划检查[6]，并不针对某一产品或某一故障模式，而是检查产品的明显问题。区域检查主要是在可触及的范围内进行，通过接近方式以及机身、支撑架等所需附属信息用来确定检查程度[7]。区域检查的结果是一般目视检查要求和少量的详细检查要求。区域检查的主要工作包括：划分区域、进行区域编号、确定区域信息、标准区域分析、增强区域分析、准备转移到区域的候选工作清单、列出区域中所有工作清单、编制区域检查大纲等[8]。

区域检查分析工作主要出现在系统和结构以可靠性为中心的维修分析的后期，分析过程如图1所示。

1）划分飞机区域。按照AТA 2200对飞机内部、外部进行区域划分[8～9]。

2）确定区域信息。确定区域号、区域的检查方式（内部检查/外部检查）、区域名称、区域边界、区域插图、口盖插图、安装设备、安装线束设备、区域的易燃材料、区域检查工作（包括在区域内对应各自检查间隔的系统和动力装置/结构任务的汇总）、备注等。

3）标准区域分析。对于包含系统设备的所有区域，结合区域评价指标，进行标准区域评估，以确定检查范围和间隔。

4）增强区域分析。如果区域中包含电线、易燃材料，则要进行增强区域分析，以确定是否需要进行DEТ检查，或者进行单一的GVI检查。需要注意的是，DEТ只适用于区域内特殊的项目；而GVI对整个区域都有效；检查级别是根据相邻电线和系统起火的潜在影响、区域的大小和设备的稠密度来确定的；检查间隔要考虑环境损伤（ED）、偶然损伤（AD）等损伤情况。

5）准备转移到区域的候选工作清单。列出所有来自系统、结构、闪电/高强度辐射场系统的转移项目。此步骤中，需要对转移到区域检查大纲的侯选项目进行任务分析。工作转移的原则如下：

a. 对于系统、动力装置的一般目视检查，并且划分为非安全性的项目，可以转移到区域检查大纲。

b. 对于L/HIRF 的一般目视检查，可以考虑转移到区域检查大纲。

c. 对增强区域分析产生的GVI检查任务（包括对整个导线的GVI检查以及对特殊部位的单独GVI检查），可以考虑转移到区域检查大纲。

d. 对于结构检查中的GVI 任务，没有适航性限制，或者对疲劳损伤或环境损伤影响不大的项目，可以转入区域检查大纲。

区域接受来自系统/动力装置、结构、L/HIRF以及增强区域分析的转移任务并将其合并进区域检查大纲时需满足两个条件：转移任务与区域任务的接近方式相同；转移任务的检查间隔不小于区域任务的检查间隔。

6）列出区域中所有工作项目（GVI和DEТ）清单。其中，增强区域分析中产生的DEТ项目要转到AТA 20章[10]。

7）编写区域检查大纲。

2 区域划分与口盖、舱门和可卸壁板编号

2.1 区域划分的方法

主区（划分的最大区段）包括飞机的主要部分（机翼、机身、尾翼、动力装置、起落架等），其编号由下列的一个数字和两个零组成：100表示机身头部，200表示机身中段，300表示机身尾部，400表示动力装置和吊挂，500表示左机翼，600表示右机翼，700表示起落架和起落架舱门，800表示舱门，900表示后机身。区域编号中的一位数字用于表示左侧或右侧的区域，奇数表示左侧，偶数表示右侧，跨中心线的区域编号，可以用奇数也可以用偶数表示。区域编号优先采用的顺序是：机身从机头到机尾，从内段到外段，在垂直方向上从地板线开始；机翼和尾翼从前部到尾部，从内到外；发动机短舱从前部到尾部，从左到右，从下到上；起落架整流罩从前部到尾部；对于垂直安定面，是由前向后，由根部向尖部；主要结构部件，包括登机门、货舱门、起落架、起落架舱门、方向舵、升降舵、襟翼、副翼、扰流板、缝翼以及前缘装置等，都应有单独的区域编号。各区域应尽可能以实际有形的边界来定义，如以机翼大梁、主要的舱壁、座舱地板、主要的隔板、操纵面边缘、蒙皮等来定义。为使区域划分有序进行，不致遗漏，划分的区域应有区域编号，建议使用三位数字对区域进行编号，第一位数字表示主区，如321的3表示飞机尾翼区域；第二位数字表示分区，如321的2表示方向舵；第三位数字表示小区，如321的1表示下前舵小区。区域划分至少划分到分区，至于是否需要划分到小区，可根据需要决定。

图1 区域检查分析流程

2.2 口盖、舱门和可卸壁板编号原则

1）编号以舱口盖所在位置最小区域的三位数字区域编号作为前缀。

2）采用由一个基本识别符号和一个定位符号组成的两个字母的后缀，第三个后缀用来增进识别地板、墙壁和天花板。

a. 编号第一个后缀字母用于按照逻辑顺序区分该口盖，如由内向外或由前向后顺序编排。各区域均从字母“A”开始（字母I和O除外），若超过24个英文字母，则从重叠字母继续编排，即从字母“AA”开始。

b. 编号第二个字母（或称定位符号）用于确定口盖本身相对于区域的位置。主要采用以下几种类型：Т-顶部、ТС-顶部中心线、B-底部、BС-底部中心线、L-左侧、R-右侧、Z-内部、S-半圆形、A-环形。必要时，采用第三个后缀字母作进一步标识。

c. 第三个后缀可以增加下列六个字母以增进识别地板和天花板：F-G*地板、W-X*墙壁（侧）壁板、С-D*天花板，其中，G*、X*和D*用于F、W、С已经被使用之后。

3）舱门、货舱门和主起落架舱门等，由于其本身各为一个区域，所以仅以其区域编号来标识。

4）排泄口盖和燃油箱通风口不需要指定口盖标识。

5）安定面和方向舵上的口盖应按照由底部至顶部的顺序予以标识。

6）横跨机身中心线的口盖应按照口盖左侧的区域号进行标识。

7）飞机两侧对称的舱口盖，尽管其区域编号不同，也可用同样的字母标识；同理，区域内具有对称性的口盖，也可用同样的字母标识。如果出现跨区的口盖，应优先选择“占满”的区域号。

8）当一个口盖位于某一大口盖之上时，应给大口盖用字母命名。

9）如果一个口盖横跨多个区域时，则采用其所包含的最低区域编号。在任何情况下，都不能以区域的边界分割口盖。

表1 检查间隔期与评价等级对应表

10）位于某一区域边界上的口盖，按照其所能被拆卸下的区域进行编号。

11）若三级子区域的编号已包含位于飞机左侧或右侧的关系，则定位符号优先考虑用上下（Т、B）来表示，若三级子区域的编号未包含位于飞机左侧或右侧的关系，则定位符号优先考虑用左右（L、R）来表示。

3 区域分析

区域分析包括标准区域分析和增强区域分析，评级过程需要结合评价指标来确定区域检查任务和间隔。区域检查间隔期与评价等级的对应关系见表1。

3.1 标准区域分析

图2 增强区域分析流程

图3 某型军用飞机左机翼固定前缘口盖示意图

对于只包含结构的区域的内部检查，如果不需要进行区域分析（结构分析可以完全满足该区域的维修要求），则不产生维修任务；否则应进行标准区域分析。

对于包含系统装备的所有区域，应进行标准区域分析。对检查频率低并要求增加接近要求的区域，可采用多重区域检查。标准区域分析的评级指标如下。

1）稠密度等级：稠密度等级表示区域中附件的密集程度，是对封装在区域中各种附件距离远近的度量。稠密度等级是根据在该区域或结构中进行检查的难易程度来确定的。

2）重要性等级：是区域中各种附件对飞机安全性和/或使用经济性影响程度的度量。当评价区域的重要性时，要考虑该附件有没有潜在的功能故障——会使周围系统或结构损伤。这是一个定性指标，因为它是按照该附件对飞机安全性和使用经济性的影响程度来评价的。

3）暴露等级：是指区域经受温度骤变、振动、暴露大气和对系统或结构的偶然损伤影响可能性程度的度量。暴露性等级分为环境损伤（ED）和偶然损伤(AD)。

ED包括温度、振动和液体（厨房液体、厕所液体、液压油、防/除冰液、化学液体、燃油、潮气等）。AD等级是评定区域受意外损坏的可能性。AD包括保障设备、外来物损伤、天气影响、维修频率、液体溢出、乘客活动和其他等，AD等级是指上述影响因素等级的最低值，而暴露性等级是指ED、AD等级中的最小值。

一旦这三个区域指标（稠密度等级、重要性等级以及暴露性等级）确定后，就可以判定区域的总等级，进而转换为区域检查间隔。

3.2 增强区域分析

如果区域内有导线和可燃材料，则要进行增强区域分析，以确定是否需要对导线进行详细检查或者必要的单独GVI 检查（见图2）（注意：增强区域分析得出的所有任务都是针对区域内导线部分的）。

表2 区域检查分析数据表

表3 区域检查分析增强区域分析表

在确定导线检查工作之前需要明确是否有有效的工作可以明显降低可燃材料累积的可能性，如果存在有效的清洁（或恢复）工作能明显降低可燃材料的累积，则需要确定此工作，并根据增强区域分析确定间隔的等级表，确定此工作的间隔。

确定导线检查工作时，首先要根据起火对相邻电线和系统的潜在影响、区域大小和安装设备的密集度来决定检查级别，最后综合考虑环境损伤和偶然损伤的影响来确定导线检查间隔。GVI对于区域内所有导线是有效的，DEТ或者单独GVI对于区域内特殊部位的导线是有效的。

增强区域分析适用于包含偶然损伤和环境损伤的评价指标确定检查工作的间隔。如果增强区域分析得出的任务是对整个区域的导线进行GVI检查，在此检查可以被区域检查涵盖的情况下，可以考虑将此任务合并到区域维修大纲中，否则，需将此任务转移到系统/动力装置的维修大纲中（AТA 20章）；对特殊部位导线的单独GVI以及DEТ检查任务需要转移到系统/动力装置的维修大纲中（AТA 20章）。