大中型无人机与有人飞机机务保障模式的对比研究

刘怡彪 韩旭 石伟

摘要：随着科技的进步，我国无人机产业得到了井喷式的发展，现有的有人飞机机务保障模式已不能适应无人机新技术、新装备的保障需求。大中型无人机的机务保障与有人机相比，在维修体制、维修专业要求、维修人员资质要求等方面均有不同，本文对以上三个方面的不同点进行了详细阐述与分析。

关键词：无人机;有人飞机;保障;维修

0引言

大中型无人机系统一般由无人机平台、地面站系统、地面保障系统等组成。无人机平台一般由飞机管理（或飞控）系统、任务系统、机电控制与管理系统、动力系统、线束及接口系统、链路和机载数据终端、机体结构等组成，与有人飞机相比，主要差异体现在飞机管理系统以及与其交联的任务系统、机电控制与管理系统、动力系统。无人机地面站系统主要通过链路数据与无人机进行通信，以执行对无人机的飞行姿态控制、任务载荷操作等工作。无人机地面保障系统作为无人机平台及地面站系统的配套系统，主要由其地面保障资源组成。

健全、实用的飞机机务保障模式，可以在保证飞机的完好率、出勤率的前提下杜绝人力、物力、财力资源的浪费，极大的提高航空武器装备的战斗力。因无人机的工作特点、用途、结构和系统组成等都有其自身特点，所以无人机的机务保障模式尤其体现在维修体制、维修专业要求、维修人员资质要求等方面。

1维修体制的差异

1.1有人飞机的维修体制

我国空军是在十分薄弱的基础上建立起来的，组建初期所有的技术保障体系均不完善，特别是各部队的飞机维修专业几乎一片空白，飞机出勤率低，严重影响部队战斗力。随后，参考外军飞机维修保障体制，结合我军自身特点设立了基层级、中继级、基地级三级维修体制，基层级维修依据GJB3385-98《出故障后可在工作现场从系统或装置上拆卸或更换的单元》和GJB/Z91-97《在使用环境中即处于外场或战斗环境中可更换的产品及其组成部分》将故障件隔离到LRU，然后交由中继级与基地级将故障隔离到SRU并修理。

1.2无人机的维修体制

大中型无人机采用基层级和基地级两级维修体制。

基层级维修提供的原位维修包括计划和非计划维修两种，具体内容包括：

1）检查机上可卸系统的工作情况。

2）将故障隔离到LRU或相关部件、线路。

3）拆卸并更换有问题的LRU。

4）对有关飞机线路、部件进行维修。

5）进行飞机定期、阶段性或特殊检查，更换定时更换件。

6）检查平台采用的限时技术指令的符合性。

大中型无人机的部署性要求以及两级维修策略，使传统的后方车问（中继级）离位维修功能失去了存在价值。一些传统离位维修功能被转移到基层级，由机务保障团队使用移交的保障设备完成大多数修理工作，如隔离、拆卸和更换有故障的LRU（LRU可为一块印制板或容易更换的部件）。故障隔离中采用的手段包括保障设备、内部自检设备（BIT）和已核实的技术数据。

基地级维修主要进行超出基层级维修能力或设施能力之外的维修，包括复查LRU与SRU故障、隔离并修理有问题的零部件、复查处理结果、将修理好的零部件送库房保管等。

2维修专业要求的差异

2.1有人飞机的维修专业要求

最初，我军在基层级设立了机械、特设、无线电、雷达、军械、质控、地面维护7个飞机维修专业，经过多年的探索与总结，将无线电与雷达两个专业合并为航电专业，现有机械、特设、航电、军械、质控、地面维护6个飞机维修专业，这些专业主要工作内容、人员配置以及特点如表1所示。

60多年来，军机航空机务维修专业划分充分利用了现有的人力和物力保障资源，为我军军机的出勤率以及战斗力奠定了坚实的基础。但这些专业设置在无人机的维修保障上却出现了不适合的趋势。

2.2无人机的维修专业要求

根据无人机系统的特点及使用维修经验分析，现阶段对无人机系统维修专业应划分为机械、特设、任务、地面站、质控和地面维护组。当无人机系统发展到一定阶段时，可考虑对无人机系统维修专业进行整合，将其划分为机电、任务、地面站、质控和地面维护组等5个维修专业。根据无人机系统一般飞行保障工作分析，维修人员应分为师、员两级，某型无人机系统单架无人机维修专业主要工作内容、人员配置以及特点见表2，无人机数量扩充时，应对机组成员进行比例补充。

3维修人员资质要求的差异

3.1“机一站一链”统筹管理掌握能力

大中型无人机系统是一个非常庞大的系统，维护人员除了负责与有人机类似的无人机机体和机载设备具体的排故、维修和维护外，还负责地面控制站、数据链系统等的维护，对其进行全面的大系统联试检查。这些设备的维护不同于常规航空设备的维护，操作人员的工作对象和内容大大增加。

目前，与有人机的维修保障不同，很多无人机制造厂向用户交付产品时存在线路图不全或技术资料不能涵盖整机全部信息的情况，导致机务保障难以像有人机一样，根据原理图和维护手册按标准步骤进行准确的故障隔离和相应的修护工作。因此，在无人机的维护和保障现场，要求维修人员具有结合经验及现有知识创新性解决问题的能力。

3.2计算机维护能力

无人机飞行过程中，地面站记录了大量包括飞机数据、发动机工作情况等的信息，这些信息对监测无人机的正常工作和故障判别具有重要意义，也是对其进行维护工作的重要依据，这也对维护人员在相应的软件平台上获取和分析信息的能力提出了要求。同时，无人机的信息化程度明显高于有人机，机载计算机增多，这就要求维护人员熟知相应的计算机工作原理，并且能对无人机上的软件系统如自动飞行系统进行版本判别，因为机载软件与地面控制站的软件版本必须相对应。因此，计算机维护能力需求对传统的航空维修人员提出了挑战。

3.3地面站操作员能力

地面站作为无人机系统信息显示、指令操纵、飞机操作、数据记录等飞行操纵的“人机”交互终端，是获取无人机平台状态信息和无人机平台操控的主要平台。有人机与地面失联之后，航空器上的飞行员仍可以操作飞机继续飞行，无人机如果链路中断，就意味着整架无人机的丢失。当前的无人机在通信中断后都有应对程序，如自动返回到通信中断前的位置或者在某些特殊情况下主动终止飞行等。据美国国防部统计，无人机故障中约十分之一是由通信系统造成的。由此可见，地面站操作员是保证无人机平台与地面站可靠进行数据交互、保证无人机平台安全的必要条件，地面站操作员应具有无人机平台以及地面站的机务维修经验，熟练掌握无人机平台和地面站的基本系统组成、飞行知识以及岗位操作技能，在出现故障或特情时能够运用所学知识迅速定位和排除故障并进行应急操作。

3.4复合材料的探伤和修复能力

复合材料具有比强度和刚度高、热膨胀系数小、抗疲劳和抗振动能力强、可设计性强、易于整体成型的特点。与有人机相比，无人机大量使用了复合材料。复合材料的制造工艺、损伤形式和探伤方法不同于金属材料，复合材料的修理需要特殊的方法和设备。随着复合材料在无人机结构中所占比例的大幅提高，掌握复合材料的检测和维修技能是对无人机维修保障人员的基本要求。

4结论

由于无人机的工作特点、用途、结构和系统组成等都有其自身特点，所以无人机的机务保障模式与有人机相比有共同点也有差异。无人机维修体制不同于有人机，将传统的三级维修体制改为二级维修体制;维修专业要求不同，根据专业进行整合并增加了地面站专业;维修人员资质要求不同，无人机要求机务保障人員具有“机站链”统筹管理掌握的能力、计算机维护能力、地面站操作员能力以及复合材料的探伤和修复能力。