无人机系统全寿命周期基本维护保障策略

康亚琴 王敏刚

无人机全寿命维护分类

无人机系统全寿命过程中维护保障过程主要分为：飞行日检查、周期性工作、定期工作、首翻期、保管和运输等。

飞行日检查

飞行日检查是无人机飞行前、后及再次飞行前检查。无人机飞行前检查是对变形、表面损伤、连接脱落、燃油和润滑油系统泄漏、螺旋桨损伤、口盖状态和整流罩状态等进行目视检查，其余工作是否正常通过地面综合检测车检查。飞行后检查是在每个飞行日结束后进行，飞行后检查及再次飞行前检查与飞行前检查一样。在检查中如果有故障、损伤和功能失效等都应马上记录并查找原因、维修。在每次飞行开始前都应完成飞行前检查，即使在同一天，每次飞行前都应反复进行飞行前检查。

周期性工作

周期性工作即机械日或根据累积的飞行小时数（起落数）的规定时间间隔对无人机各系统进行功能性和特殊性的检查、维修和无损检测工作。各系统周期性检查因成品等因素不一。

定期工作

定期工作即规定飞行小时内对成品、零部件、子系统工作情况和性能等的检查、维护和各类密封件、滑油、油滤滤芯等更换工作。无人机各系统定期工作一般要求每100±10h、200±10h、400±20h飞行小时时间间隔周期进行定期工作。

首翻期

首翻期即无人机各系统在服务期内规定的返厂维修检查时间。无人机各系统首翻期应严格按照规定进行返厂维修检查。

保管

保管即当无人机系统长期停放时应做的维护工作。无人机应停放在机库内或停放在具有稳定温度、良好的通风、低湿度和无尘的其它不受气候影响的空间内。长期停放时，在雨雪后天气晴朗时，应打开无人机上的活动盖板，进行通风晾晒，并擦净各部位的水分，清除外表的锈蚀，定期进行通电检查等。

运输

需要运输无人机时，应将无人机装在专用的运输车内进行运输。在装车前，应拆下机翼。无人机和拆下的机翼应牢固固定在运输车内，确保不会产生相互间的碰撞，以避免可能造成的损坏。当各成品（尤其是导航系统）需单独运输时，应尽量采用原成品包装箱。

维护策略

飞行器分系统

（1） 飞行器平台维护

飞行器平台的基本维护工作主要有防锈、润滑和清洗等。防锈工作主要是在机身机翼连接处螺栓、螺母表面用漆刷均匀地薄薄涂上一层防锈工业凡士林；润滑：每30个飞行起落，需对操纵系统运动部件进行清洗、润滑等。如果在最近6个月内没有进行过检查，则按100h定检的润滑项目润滑操纵传动机构上每个应润滑的部位；清洗、擦拭：包括机翼机身结构金属蒙皮表面及整流罩、卫通天线罩、SAR天线罩等复材机罩部件。

飞行日检查为飞行前、后检查和周期性工作。飞行前、后检查的工作主要为目视、手摸检查无人机各零部件有无松动、缺失、锈蚀、变形等现象；结构和各成附件的紧固件是否松动、脱落、缺失；检查蒙皮、机罩外表面有无划痕、变形、裂纹、脱漆及其他异常现象；重点检查各舵面及操纵系统的安装、间隙、运动情况及起落架轮胎、刹车情况。

飞行器平台的周期性检查与飞行日的检查工作内容基本相同。维修检查和周期性检查按以下周期进行：第1个25±2飞行小时后；每50±3飞行小时后；每100±5飞行小时后或每年一次检查。

（2） 飞控导航子系统、任务设备系统维护

飞控导航子系统、任务设备系统按照各个承制单位对设备的具体要求周期检查、定期检查、软件升级、系统更新换代。维护任务主要为保养和定检，包括清洁、擦拭、外观检查、通电检查，对发现的故障以换件为主进行修复。

基本维护工作如下：

1） 检查电缆是否完整，有无脱胶、破损、松散等。电缆通断的检查按照电缆图纸用万用表检查電缆的通断情况，如有不通，应查明原因及时修焊或更换。

2）分解检查插头、插座，查看连接处的接触和绝缘层是否良好，并对不良处进行修焊或重新连接，检查插针是否有歪斜、缺失，插孔是否有异物进入，如有应及时更换或清理异物。

3）擦拭、清洁检查系统各部件，检查安装紧固件是否有松动，电缆是否有磨损，捆扎是否可靠，插头是否有松动等。用洁净、干燥的擦拭布擦拭表面，擦除油污、灰尘等异物。

4）检查设备外观是否正常、安装是否牢固、运行中有无异常杂音、振动等。

保管工作主要有：

飞控导航子系统及任务设备中多属于精密、复杂的电子产品，注意防潮、防霉。长期不使用（大于1月）的情况下，应定期（1周）通电一次。如遇特别潮湿（相对湿度大于95%）的情况，应在使用前进行烘干。建议在任一故障现象出现时，先联系承制方，由承制方技术人员给出自己的判断意见后再进行后续工作，必须采用专门定制的包装箱在各级维修单位间运输周转。

（3）电气子系统维护

电气子系统全寿命期内的主要维护工作主要有飞行日检查、周期性工作、定期工作等。

飞行日检查主要工作如下：

1）电线的绝缘层应良好。如有发粘、发脆、裂纹、线芯有铜绿现象出现时，应及时更换。

2）防波套外表应完整，搭铁良好。有严重断丝、断股者应更换。少量断丝断股时允许焊修或用防波套包扎后继续使用。

3）电缆保护套应完好。容易进油、进水和运动部件及易受摩擦部位均再用电缆保护材料加以包扎（包缝人造革或用双面胶布捆裹）。

4）电缆通过机身结构件锐边或与有凸起（如铆钉墩头、螺钉头等）的部位相接触时，应在电缆上包缝聚氯乙烯人造革或在结构件上粘贴胶布。

5）电缆应固定可靠，每隔250～300mm应有卡箍或卡带固定，不得与所接触的构件发生相对运动，避免磨穿。与运动部位紧邻的电缆要留有安全间隙余量。

6）电缆与导管应保持20mm的间隙，不得不相邻处应用绝缘材料包扎好。

7）电缆与拉杆、摇臂、钢索或舵机等运动部件全行程范围（运动包络区域）的间隙不得小于6mm。

8）电缆与结构件之间不应有摩擦现象。

9）插头座连接和负线应固定可靠，对于部分没有进行机械固定的插头座应有包扎固定措施。

周期性工作如下，系统每15±5h进行一次检查：

1）检查各电气设备的安装螺钉应无松动，固定卡带应完好；检查电缆和连接器的固定应可靠，外部无破损；检查接线柄的连接应可靠，固定接线柄的螺钉或螺母应无松动，接触应良好而无锈蚀；检查电线与接线柄的连接处有无断丝、脱焊和松焊现象。

2）试车检查主电源系统：主电源不并网，转速控制在1500～4800r/min，检查主电源电压应为28.5±1.5V。主电源并网，转速控制在3000～3500r/min，检查主电源电压应为28.5±1.5V。

定期工作如下，发电机累计工作600h的做如下检查：

1）从飞机上卸下发电机进行以下检查工作：更换全部电刷架组件；检察滑环表面是否有损伤；用手转动电枢有无卡滞现象；接线柱及其绝缘组件和与导线的连接处是否完好；用压缩空气吹去发电机内的积碳；各固定螺母（螺钉）有无松动。

2） 将发电机装回飞机， 进行电源系统检查。

（4）燃油子系统维护

燃油系统主要维护工作包括飞行日检查、周期性工作、定期工作。

飞行日检查如下：

1） 目视检查油箱箱体各表面及焊缝连接处。如果发现裂纹及渗漏，立即与厂家联系。

2） 检查油箱在机身内的连接情况。前后上下来回晃动油箱，如油箱有松动

产生间隙，要查找松动部位并拧紧安装螺栓。

3） 检查搭铁线，如果搭铁线有松脱，需重新拧紧。

4） 目测检查电缆外观是否有损坏。如有损坏用热缩管进行包裹。目测电缆

插头是否有断针、缺针。如有断针、缺针应进行更换。

周期性工作如下：

每隔一个季度，用毛巾、吸尘器等对油箱、低压压力开关、油量计算机、油量传感器、燃油电动开关、单向阀、电子燃油泵进行除尘、擦拭保养。

每隔两年，对规定的寿命件进行更换，主要是橡胶软管、垫等。

每30个飞行起落，重点检查橡胶垫圈；输油、放油、回油、通气、应急放油软管；燃油滤清器等部位。

定期工作主要为：定期检查燃油滤清器内部是否出现残渣，如已经出现应进行清理，若清洗不了时可以进行更换；如果检查发现燃油滤清器有严重脏污，还需进一步检查2个电子油泵内的细油滤。

（5）动力子系统维护

目前国内大多无人机系统动力子系统均为外购件，其维护工作主要根据生产厂家提供的相关维护资料进行维护工作。主要维护工作有：飞行日检查，周期、定期工作等。

飞行日检查主要是目视和手摸来判断发动机本体及附件装置零部件是否齐全、安装是否牢固，是否有机械性损伤、移位；过热导致的烧蚀、变色、变形；锈蚀腐蚀及其他外观异常现象；液体渗漏、泄漏情况。

1） 发动机固定点检查：检查发动机安装的所有连接点是否正常，保险是否有松动、断裂、脱落；检查发动机与齿轮箱的连接，如固定点周边变色（黑圈）则表明连接松动。发动机操纵钢索是否断裂，断丝等。

2） 发动机外围零部件检查：检查固定在发动机外围的附件是否安装很牢靠； 电缆检查。

3） 螺旋桨的检查：每次飞行前检查螺旋桨叶片、螺旋桨毂盖的连接状态及螺旋桨与凸缘的连接状态，确保各处连接处于良好状态。

发动机周期性、定期性检查工作可根据采购方提供的维护手册进行。

（6） 机载数据链系统维护

1） 飛行日维护

飞行前检查：机载数据与地面测控设备无线连接，最小距离不得少于300m，使用小功率连通，通过地面测控设备检查机载测控设备状态，在地面测控设备确认收到正常遥测信息和图像数据，由地面设备发送工作/静默、大/小功率、换频道、天线切换等常用指令，确认机载设备全部正确执行，其中大功率只允许瞬时功能测试使用，同时验证地面与机载设备参数、密钥注入的一致性。

起飞线检查：基本检查内容与飞行前检查一致。注意指令测试过程中以小功率测试为主，只对大功率进行瞬时功能测试，防止损坏测控链路设备，飞机起飞前切换到大功率正常工作状态，保证全航程测控效果。

再次出动检查：连通地面测控设备，通过地面测控设备检查机载测控设备状态，在地面测控设备确认收到正常遥测信息和图像数据，由地面设备发送常用指令，确认机载设备全部正确执行。大/小功率操作注意事项同起飞线检查。

飞行后检查：飞行任务结束后，在飞机着陆现场进行飞行后维护工作。机载数据终端保持与地面测控设备连通，通过地面测控设备检查机载测控设备状态，在地面测控设备确认收到正常遥测信息和图像数据，由地面设备发送常用指令，确认机载设备全部正确执行。测试过程同样以小功率为主，对大功率只进行瞬时功能测试。

2）定期检查

100飞行小时或15个飞行起落（先到为准），需要定期检查，内容包括确认航空插头连接情况，用扳手等工具紧固由于振动后可能出现松动的射频插头，确认其可靠连接。

300飞行小时或45个飞行起落（先到为准），需要定期检查，内容包括确认各结构安装件没有由于冲击振动造成的变形，用螺丝刀等工具紧固由于振动后可能出现的紧固件松动，确认屏蔽盒锁紧装置稳固可靠，确定各减震器工作正常。

3）保管工作

在保管前对机载测控设备进行清洁整理，随飞机平台整体保管时，应保持工作时的连接状态。单独保管时，应按设备、电缆成套整理，将机载测控设备按套保存在特制的包装箱内，整齐有序摆放，箱内需放置干燥剂并定期更换，避免重压和受潮。

在保管过程中，需要以三十天为周期进行保养和检查，在保管过程中每隔三十天左右对机载测控设备进行一定时间长度的上电工作。上电时间不少于2h，检查工作与地面测控设备配合完成，距离拉开300m以上，采用无线连通，过程中测试上下行工作情况，指令执行情况。

4）运输

机载测控设备随飞机一起运输时随飞机封存，单独运输时使用专用包装箱封存储运。在封存前需要按齐套性检查整理机载测控设备，紧固所有设备和固定装置，单独运输的机载测控设备、随机设备、附件等需在专用包装箱妥善存放，防止在运输途中造成损坏。

地面站

1）电池充电及设备考机

设备如果长期储存不使用，请将UPS电池充足电存放。设备应定期加电检查，一般应每个月加电一次，加电时间不少于8h，否则电池易损坏。地面数据终端设备随UPS加电而全部工作，功放加电但要断开输入激励（即小信号输入）。

信标机充足电存放，每个月充电8h。2） 伺服机构保养

a） 检查天线座及天线表面漆层，正常使用中，每年应小修一次，有漆膜损坏处及时补漆，每隔两年必须进行一次喷漆维护和检修；

b） 开机后应检查限位开关是否工作正常，若有损坏应及时更换，以保证设备安全；

c） 操控C波段天线组合，检查设备运转情况，如有异常应及时检修。

3） 光学镜头清洁

摄像机要保持正确位置，不允许有任何碰撞，摄像机的镜头不得用手去擦拭，清洁时应用绒布或镜头纸，不用时要及时加罩。其它类似光学设备同样维护。

4） 接插件清洁

对联试过程中，拧掉的插头、及其插座要防尘保护，弄脏或湿的要用工业酒精及时清洁，盖好防尘盖后存放。

综合保障系统

1） 保障设备维护

保障设备的维护对象主要有三类，一是车载检测设备、飞机托架；二是舱体配电照明、设备；三是随车发电机。工作内容主要为是清洁、除尘、擦拭，润滑，定期加电、检查，故障件和寿命件的换件等。

按维护周期，重点对车载检测设备、托架设备等进行清洁、擦拭、润滑，同时应对舱内环境进行全面清洁、清扫。

外观检查以目视、手摸为主，检查车内设备安装是否牢固、有无变形、開裂（尤其注意焊接部位）、锈蚀、脱漆等现象；检查设备是否有零件脱落、遗失等；导线、电缆连接是否牢靠等。

外观检查无误后，按通电准备程序接通电源。电子设备应经常加电检查，特别是在潮湿和多盐雾地区，尽可能使设备保持通风和干燥。如果该系统长时间不执行任务（超过1个月），应对卫通设备进行加电检查。

保障设备寿命元器件的更换中需定期换件的有两项，一是UPS蓄电池；二是油机的润滑油，油机每运转50h应更换润滑油。

2） 车辆维护

车辆停放时，将千斤顶支起并调平，使轮胎不再承重，延长轮胎寿命并保持

车辆的稳定，这对于天线车尤为重要；如果较长时间不动，注意对汽车电瓶的

保养和维护。每1个月发动检查1次，发动时间不小于半小时。

结论

目前，国内对无人机系统全寿命维护的工作还没有规范化，各无人机型号只按照其型号开展维护保障工作。但是，无人机系统全寿命维护的情况决定了无人机系统的寿命及故障率，因此，无人机系统全寿命维护应严格按照各系统指定的维护规程执行，无人机系统的维护工作可借鉴有人机的相关规范要求形成其特定的规范，其中各成附件的维护工作应按照各承制单位制定的相应维护规程执行。