航空地面保障装备模块化设计探析

楚至濮

（中国飞行试验研究院，西安 710089）

0 引言

大型的机动专场往往对航空地面保障体系的要求非常高，不仅在体积和质量方面有所要求，还要求具有一定的可靠性。目前的航空体系保障设备主要是按照机动专场场地的大小来设计的，由于技术条件上存在一定的限制，因此保障体系往往存在一定的机动性差，严重影响了航空地面保障装备设备的效率。因此，就需要将装备划分成各种功能模块，然后将这些模块进行组合，发挥这些模块不同的功能。

1 航空地面保障设备模块化简析

国外在航空地面保障装备模块化设计方面起步的非常早，美国在20世纪刚开始的时候就已经对模块化保障有了一个系统的了解。关于模块设计方面早就出现了相应的系统，这种系统能够较强的提高地面保障能力。可以将保障设备按照功能划分成各种模块，使用的时候只需按照需要配置模块就可以起到保障作用，这种方法有效增强了保障性。

2 模块化设计理念和划分

2.1 模块化设计理念

所谓的模块化也就是需要对产品进行分解的一个过程，模块的划分是需要遵循一定原则的，不能随意进行划分，需要结合产品结构以及工作原理来进行划分，模块化的设计理念以实现多功能为主要原则，尽量让组成的单元减少，使其功能全面，构造上相对简单化[1]。因此，航空地面保障装备装备在进行模块化设计的时候需要遵循相关理念，设计时要严格保证模块功能和结构能够保持完整和独立，接口处的设计一定要格外注意，保证连接和分离能够方便。不但要让模块互相之间形成弱耦合关系，还要让模块内部的各个部分之间要形成强耦合关系。充分把握分解的粒度，要注重典型部件的设计。

2.2 模块划分

航空地面保障装备在进行模块划分的时候主要根据根据其功能和特点来进行划分，组成部件主要有汽车底盘和上装部分，底盘也就是机动机平台，上装部分也就是给飞机提供相关保障的装置，可以为动力系统和功能系统提供全面保障，提供保障部分主要是靠这个部分来发挥功能。当多种保障同时进行的时候，能够将各个模块组合在一起，这种状况下会使用同一个动力源，因此，功率方面一定要符合其他各个功能的功率，这种保障结构就属于多功能保障结构，具体保障如下图所示。

图1 多功能模块保障重组结构图

3 模块化的设计方法与组合方式

3.1 模块化设计方法

依据模块划分的具体状况，模块化航空地面保障组成结构分为多方面，其中最重要的是底盘，剩下两大模块分别是通用和功能模块，这两模块在结构上属于方舱结构，其中包括很多细小的模块，除过这些模块之外，还包括控制系统和输出电缆等多种装置，这些装置发挥着辅助的作用。底盘上采用的自行拖车结构，这种结构一般适用于短距离状态下，可以承载三个模块，让模块之间快速进行组装和分离。模块在组合过程中都会按照飞机的具体需求来进行组合，模块的控制一般都由控制系统来控制。选择底盘的时候，要按照统一标准来进行选择，最好能够采用拖车底盘，凹槽的宽度最好把握在150mm，并能够在前后各安装一个，这个凹槽的作用主要是用来放置各种电缆和软管等物件[2]。对功能模块进行控制的时候要使用标准角件来进行，驱动的选择上采用电机组合驱动并配上蓄电池，这种规模下行进速度可以保持在6km/h，配置的时候还可以选择缓冲和吊装等多种装置来辅助运行，这样使用和运输过程会变得非常方便。将操作界面设置在模块外部，并安装电源的输入和输出接口，在顶部设置一个吊装设置，底部设置2道凹槽，让其和底盘保持对应。对伴随机动进行保障的时候，自行式底盘上放置三大功能模块，设置成自行式的保障设备，这样可以让三大模块功能能够在根据保障设备的需求进行自由组合。

3.2 模块组合方式

对模块进行组合的时候可以采用两种方式，一种是运用系统柴油机组，另外一种是采用机场电源。如果采用系统柴油机，拖车底盘的承载量非常大，可以承载两个功能模块外加一个机组模块，这种组合比较自由，不用考虑市电的限制，机动的灵活度也非常高，适合应用于机动性比较强的设备当中。如果采用的是机场电源，拖车底盘可以承载三个功能模块，这种组合方式具有多种保障功能，具有较强的综合保障能力也不用担心因为海拔让步功率上受到影响，保障的时间也比较长久，很适合高原气候的保障，对于一些强度比较大的飞行也具备很强的保障能力。

柴油机组的基本装备包括了6个基本装备，各个模块之间以及内部构件之间都可以互相进行组合，模块的组合一般分为多种类型，一般都会按照任务的需求来进行组合，这种组合方式下会出现各种模块类型。还可以将相同类型的模块进行组合，这样可以让组合出来的物件具有更高更强的作战性能，让整个装备向标准化迈进。比如说，将两个空调模块组合在一起，这样可以让保障系数提高，能够为特种飞机提供安全保障。

4 航空地面保障装备模块化保障形式

4.1 飞行保障

进行飞行保障的时候，要将保障机型进行固定，合理把握保障强度。对模块进行组合和裁剪的时候，要按照飞行的保障预案有针对性的来进行设计。组合模块的时候要提前了解保障强度，在拖车底盘上组合各种不相同的模块，对于一些保障系数比较高超的模块可以多进行装载，同样的，对于保障系数比较低下的模块可以少装载一些。比如说，对特种飞机用电进行保障的时候，可以运用1个动力模块以及2个电源模块，这样可以组装成一个具有双电源的拖车。对飞机液压系统进行保障的时候，可以同样运用适当的模块组合组装成一个电源液压拖车。对运输机进行保障的时候，可以运用两个空调模块，并将二者组装在一起，这种状况下特种飞机的流量消耗也可以得到满足[3]。对机棚进行保障的时候，模块的动力可以运用市电来提供，这样可以省略机组模块环节，这样还可以有效降低噪音，从而让发动机机组避免污染的发生。

4.2 机动转场保障

对模块保障装备进行设计的时候，采用的方法种类比较多，这些方法的运用能够有效实现底盘与模块之间的分离和组装。对机动转场展开保障的时候，不需要运输大量的保障装备，只需要将能够用到的模块进行组合就可以，因为模块和底盘都可以进行空运，整个拖车也可以空运，这样会让整个保障安全系数增高，还省去了不少的麻烦。这种保障装备还可以在野外运用自如，特别是对直升机的野外保障上具有很好的作用，野外保障中也可以使用自行式结构，这中结构下可以将各个模块安放到底盘上，从而达到自行保障的作用。还可以运用直升飞机将各种需要的功能模块以吊装形式运输到野外，从而达到很好的保障作用[4]。

5 结束语

我国的航空地面保障装备和发达国家相比，起步相对比较晚。因此，在这项工作上要充分吸取欧美先进的保障理念，不断优化保障方案，不断提高保障装备的安全性和可靠性。针对模块化装备中存在的问题进行改善，不断提高模块化保障的综合能力，为航空地面保障提供多种装备，探究模块的组合方式，保障要从各个过程来进行，有效提高保障效率。