浅谈外军飞机战损评估与修理

宋海方 刘洁 汪时交 闫亮

摘要：飞机战损修理是现代战争战斗力的“倍增器”。本文通过分析外军飞机战损评估与修理的发展历程和战损修理理念，介绍了外军战损飞机评估和修理的基本步骤和使用的主要工具，并结合理论研究、战损修理训练以及在系统全寿命过程中考虑战损修理的几个方面，论述了对我军战损修理的启示。

关键词：飞机战损评估；飞机战损修理；基本步骤；主要工具

Keywords：aircraft battle damage assessment；aircraft battle damage repair；basic steps；essential tools

0 引言

夺取制空权是取得现代战争胜利的重要条件，执行各种作战任务的飞机是夺取制空权的主要装备。如果作战双方拥有的飞机数量基本不變，那么能够出动、用于作战的飞机比例以及飞机作战损伤后快速重新返回战斗任务的能力就成为影响作战双方空中力量消长、影响作战进程甚至结果的重要因素。飞机作战损伤评估与修理（Aircraft Battle Damage Assessment and Repair，ABDAR），或者简称为飞机战损修理（Aircraft Battle Damage Repair， ABDR）是将战损的飞机尽快恢复全部和部分功能、重返战斗或者返回后方基地的修理过程。

ABDR对于现代战争具有重要的意义，ABDR被称为现代战争战斗力的“倍增器”。作为一种特殊的维修方式，ABDR会影响飞机的可用性。在战争中，考虑到备件等资源的可用性，有效的ABDR是维持战机高出勤率的关键因素，图1表示了ABDR对战机可用性的影响。

图1中，“出色修理”（Excellent Repair）是指在24小时内将50%的受损飞机、在48小时内将80%的受损飞机返回战斗。从图1中可以看出，良好的ABDR能力可以使战斗10天后可用的飞机数量增加两倍甚至更多。随着作战时间的推进，ABDR对作战力量的保持和恢复有着重要的影响。

1 外军ABDR的发展历程和主要理念

ABDR并不是一个新鲜事物，实际上，ABDR从飞机用于作战（如第一次世界大战）时就已经出现，但是由于当时的飞机结构简单，ABDR主要表现为在飞机的动力学表皮上使用简单的胶粘剂对弹孔进行修复，甚至有记录称法国在第一次世界大战时使用旧拖拉机的零件完成过战损飞机机械部件的修理。二战时，飞机的设计、制造和性能都大为提升，随之而来的是需要进行更为复杂和精细的维修。二战时的飞机已经大量使用金属材质的半硬壳式设计，这种结构的修理不仅要求进行空气动力方面的修补，还需要恢复战机的设计强度和刚度，二战也成为有实质性ABDR数据的起始点。

1.1 以色列ABDR的理念和实践

以色列军队在装备战损修理上有着先进的理念和经验。以色列空军（IAF）采取的ABDR方法是将飞机结构工程师纳入维修团队，工程师对飞机战损情况进行评估，并联合其他维修技术人员进行永久性的维修。这种方法依赖于训练有素的工程师，他们可以根据工程原理进行原始维修，较少依赖于已发布的维修手册。IAF的ABDR理念和方法在1973年的“赎罪日”（Yom Kipper War）战争中得到检验，IAF在战争初始阶段并不占优势，但是依靠强大的ABDR能力逐渐扭转了战局。统计数据显示，“赎罪日”战争期间，IAF战机的损-失比例（damage to loss ratio）从初期的3∶1减少到战争后期的7：1，ABDR专家声称“如果不进行迅速有效的修理，以色列空军将在冲突的第8天之前停业”。IAF发布了从“赎罪日”战争中汲取的4个ABDR重要教训：

（1）从冲突开始就必须有熟练的ABDR团队。

（2）快速而彻底的战斗损伤评估是成功实施ABDR计划的关键——评估人员必须具有丰富的经验，并具有广泛的知识结构。

（3）每次战斗损伤都是独一无二的，需要ABDR团队成员的创造力、技能和经验。

（4）主要的模块化替换备件至关重要，没有这些备件，许多修理就无法进行。

1.2 英国ABDR的理念和实践

相对而言，英国皇家空军（RAF）的ABDR方法是使用一名高级士官（senior noncommissioned officer，NCO）的维修技术员作为战损评估员，评估员依靠完整的ABDR手册并根据相应的技术指南对战损飞机实施修理。英国皇家空军根据美国空军在越南的经验和IAF在赎罪日战争中的经验教训，于1976年正式制定了其ABDR计划，并在随后的马岛战争中首次实践。英国皇家空军将从这次冲突中学到的14条经验总结如下：

（1）未来的飞机应考虑飞机生存力的设计。

（2）手册仅供参考。

（3）主动性和创造力很重要。

（4）一些文档仍然很重要。

（5）执行/不执行列表（Go/no go lists）很重要。

（6）为了保障ABDR，还需要一些其他的零备件。

（7） 需要钻孔以进行评估或修理。

（8）从受损飞机换取可用件是ABDR的重要组成部分。

（9）修理工具对于地面作业至关重要。

（10）缺少座舱盖（canopy）的修理方法。

（11）修理应尽可能快地完成。

（12）需要自封油箱。

（13）飞行员并不总是知道发生了损坏。

（14）评估非常重要，评估员是关键人物。

1.3 美国ABDR的理念和实践

美军的ABDR的发展理念借鉴了其他国家，特别是以色列和英国的经验。在朝鲜战场上，由于美军迅速建立了空中优势，所以当时ABDR的需求并不明显。美军在越南战争中，首次遭受了严重的战机损伤（damage）和损失（losses），开始意识到ABDR的重要性。美军参加越战的21000多架飞机中，有23%由于各种原因而损失，21%保持完好，而56%的战机因损伤而返回基地。图2为美军在越战中受损的战机之一。

最初，美国空军没有做好充分准备应对重大战损的需求。从1955年到1965年，ABDR由民用承包商野外作业团队完成。1965年，为了响应对战损维修提供支持的要求，美国空军组建了快速区域维修（Rapid Area Maintenance，RAM）团队，这些团队由来自美国国家空军维修站技术精湛的维修人员和工程师组成。RAM团队执行了所有级别的维修包括ABDR。由于地方人员所需的费用比军人更多，而且地方人员有拒绝危险工作的权利以及难以向一般公众证明平民伤亡，将这些主要由平民组成的RAM小组部署到战斗区域存在很多困难。RAM团队的这些困难促使军队成立了由军种维修技术人员、后勤人员和工程师组成的特殊团队，该团队从1967年开始由战斗后勤支持中队（Combat Logistics Support Squadrons，CLSS）管理。CLSS和RAM小组共同采取行动，使用ABDR工具和技术将越南11800架遭到战争破坏的飞机中的1000架返还到作战过程。这些飞机中有59%在48小时或更短的时间内得到了修复。

美军开始重视ABDR问题，美国空军（U.S Air Force，USAF）的ABDR计划包括经过培训的基地工程师、标准化的ABDR工具和物料“货车”以及强大的ABDR手册，利用已建立的CLSS团队，并结合了英国皇家空军所倡导的快速临时维修和以色列空军首选的永久性维修的特点。1991年的“沙漠风暴”战争中，美军的ABDR团队对A-10、F-15、F-16、B-52和C-130等多种型号的战机实施了战损修理，空军的ABDR团队甚至还支援了陆军UH-60直升机的战损修理，ABDR为美军的作战胜利做出了重要贡献。随着现代战争参战飞机数量的减少，ABDR更是将少量飞机最大限度用于作战的最佳“倍增器”。

2 飞机战损评估

美国空军ABDR的理念平衡了任务需求、人力、可用材料、工具和设备以及时间，以实现针对这种情况的最佳维修方案。这种方法类似于医院分诊，因为它可以在确定维修优先级之前评估每架飞机的损坏并确定必要的维修措施。通常，具有完全能力和永久性维修是首选；但是，美国空军的ABDR计划旨在适应快速、临时的维修，以满足任务需求。最终，作战指挥官必须向维修指挥官指示任务需求，以确保首先维修最需要的飞机和装备。如果没有明确的飞机或能力优先级，那么将首先实施容易进行的维修，复杂的维修会发送到其他地方或推迟，直到能够执行任务为止。

2.1 飞机战损评估的基本步骤

实施战损修理首先要对飞机的战损情况进行评估。实际上，ABDR包括两部分，其一是战损评估（Battle Damage Assessment，BDA），其二是战损修理（Battle Damage Repair，BDR），下面分别以美军的ABDR为例，论述ABDR的基本步骤。美国空军的BDA过程主要分為以下10个步骤：

第一步：采访空勤人员（interview the Aircrew）

第二步：检查飞机的进一步损伤（inspect the aircraft for further damage）

第三步：记录损伤的完整范围（document the full extent of the damage）

第四步：根据技术指导手册确定修理工作（Determine Repair in Accordance with Published Technical Guidance）

第五步：协调作战任务需求（Coordinate Mission Needs with Operations）

第六步：确定修理优先级（Prioritize Repairs）

第七步：为各团队指派修理责任（Assign Repair Responsibility Among Team）

第八步：根据需求重新评价/评估（Re-evaluate/Reassess as Required）

第九步：批准完成的修理工作（Approve Completed Repair）

第十步：记录和报告所有的损伤和修理（Document and Report All Damage and Repairs）

美国空军ABDR评估员要么是中高级士官，要么分配给作战后勤支援中队（Combat Logistics Support Squadron，CLSS），要么分配给维修站的经过ABDR培训的工程师。要成为评估者，维护技术人员必须达到其维护专业的熟练技能水平，并接受基本的ABDR技术训练、评估训练和武器系统特定的评估训练。

要有资格评估特定武器系统或飞机模型特有的战斗伤害，评估员必须接受有关该武器系统的ABDR评估手册的培训。因此，评估员通常有资格仅对一个或两个飞机模型进行全面评估，并对其他飞机模型仅进行有限的一般性评估。美国空军的ABDR计划在每个CLSS内均采用了特定武器系统的ABDR团队，因此评估人员通常被分配到其有资格评估的机型的团队。这些团队通常只被用来修理其指定的机型。仅在特殊情况下才能进行其他机型的评估和维修。

美国空军ABDR工程师接受了与评估员相同的培训，另外还增加了ABDR工程培训，该培训的重点是薄壁结构分析（thin-walled structural analysis）和固定接头设计（fastened joint design）。ABDR工程师通常由维修基地内的武器系统项目办公室进行分配。由于允许ABDR工程师偏离已发布的技术指南，因此他们不像NCO评估员那样仅限于评估特定的机型。指派的ABDR工程师保障特定的CLSS团队，并将根据需要与该团队一起部署。ABDR工程师也被派往远征的飞机维修单位作为能够对需要修理的已部署的武器系统提供工程保障的基地联络工程师（Depot Liaison Engineers，DLEs）。

2.2 飞机战损评估需要使用的工具

飞机的战损评估还需要借助一定的评估工具，美军将ABDR的评估工具分为三种类型，并将无损检测工具（NDI）作为战损评估的重要手段。战损评估工具如表1所示。

例如，由于损坏区域周围载荷路径的变化引起的冲击载荷或超载，战斗损伤可能会带来更大的附加损伤。以紧固件孔周围的裂纹为例，如果有经过NDI培训的人员可用，他们可以为评估增加明显的保真度。虽然染料渗透或涡流检查可以识别裂纹并确定其长度，但由于飞机机翼和加压机身在飞行中的载荷与在地面上的载荷不同，通过压缩载荷，肉眼很可能忽略长裂缝等损伤，但NDI便可突出显示这些裂缝的存在。除此之外，NDI设备还可用于测量金属蒙皮和结构的电导率，以确定着火或受热的程度。因为伪装和深色油漆着火或受热后常常不会发生明显的变色，易掩盖热损害的程度，所以使用涡流NDI测试设备进行的电导率测试可以检测出热处理改变的金属电导率变化。

3 飞机战损修理

战损修理是在战损评估的基础上，借助一定的设施和工具，按照一定的流程和步骤，对受损的飞机机身结构、部件和分系统等实施的修理。

3.1 飞机战损修理的主要步骤

典型的飞机战损修理包括以下步骤：

第一步：战损评估（Assess the Damage）

战损评估是任何ABDAR过程的第一步。当识别飞机ABDR的差异时，需要来回走动观察和询问。在走动过程中，战损评估员将确定包含损坏的区域。战损评估员将向机组询问情况，根据报告的症状诊断损害程度，评估损害的物理证据，并调查可能发生的任何二次损害。完成评估后，DA将做出评估报告，其中包括维修说明和优先级。

在复合结构中，通过无损检查确定围绕孔或表面凹陷的分层形式存在的任何不可見的损坏，可以清楚地识别出这种损坏，以便在进行维修之前将其清除。如抽头测试、超声技术或数字测厚仪之类的无损检查技术可用于确定可见损伤周围的不可见损伤程度。

第二步：建立修理标准（Establish Repair Criteria）

如果根据飞机战损评估和修理手册确定该维修并非标准维修，则应符合参考编号中给出的强度设计要求。如果要对空气动力表面进行修补，则应满足被修补表面的空气动力学光滑度要求。

第三步：选择合适的修理（Select Suitable Repair）

根据损坏类别，ABDR手册中描述了飞机的标准修理（standard repairs）。如果评估的损坏在损坏类别之内，则选择标准修理。但是，如果要执行的维修不是标准的修理，则要执行的维修类型取决于其他几个因素，如待修理的结构材料类型（金属、复合材料或者夹层结构）、结构部件的类型（蒙皮、翼梁、肋骨等）、损害的类型（裂缝、腐蚀或者冲击损坏等）以及修理工具的可用性等。

第四步：修理设计/分析（Repair Design / Analysis）

选择合适的材料以完成维修。非标准修理（non-standard repairs）旨在满足技术手册和其他基于空气动力学平滑度、雷达横截面等的要求。根据静强度（static strength）对修理的完整性进行检查。

第五步：实施修理（Perform Repair）

使用选定维修设计的既定材料和工艺执行维修。进行维修之前，请清洁损坏区域以去除锯齿状边缘和应力集中器。在复合结构中，在进行修复之前，应清除通过无损检查发现的、围绕孔或表面凹痕周围的分层形式存在的任何不可见的损坏。

第六步：修理后的功能检查（PostRepair Functional Checks）

最后使用无损检测工具以验证维修的完整性。验证飞机结构的完整性，以满足使用要求，同时确定对飞机、系统或性能的任何限制。

3.2 飞机战损修理的工具和设施

战损修理离不开特定的工具和设施，这些工具和设施主要由要执行的维修类型决定。对于复合材料维修，设施应包括：冰柜、烤箱、无尘室区域、温度和湿度的环境控制、电力和气压。应提供必要的设备如粘合夹具、装配夹具、加工工具和真空泵，以及需要用于处理有害物质的设施。需要储备的维修材料包括预浸料、粘合剂、蜂窝状芯、袋装膜、密封剂、金属薄板、紧固件等。任何维修活动中最重要的是拥有合适的人员，他们具备必要的知识和经验，可以有效地进行可靠的维修以满足设计要求。人员的技能应包括机械加工以及复合材料粘合、切割、堆叠、装袋和预浸料的固化等。

美军的CLSS能够提供维修、运输和供应等工作，为了满足ABDR的要求，CLSS建立了带有有限数量的专用工具和设备的拖车，以保障战损飞机的修理。这些拖车的设计考虑了机动性的要求。典型的ABDR拖车如图3所示。

通用的ABDR拖车具有常用的手动/电动工具、紧固件、软管、油管、金属板和角钢。拖车中的复合材料套件包含手动/电动工具、吸尘器、热修复粘接剂、表面处理材料、复合材料以及制造特定复合部件所需的其他材料等。在美军的维修战略中，ABDR拖车还是战略预置（Pre-positioned）资源的一部分。

此外，在美军ABDR的手册和技术指南中，还对不同结构（如金属结构、复合材料结构和夹层结构等）和部件（机械部件、电气部件、电子部件等）的修理过程，以及不同修理工具的使用等都做了详细的论述。

4 对我军ABDR的启示

我军素有对武器装备实施战损修理的传统，在过去的多次作战中，对武器装备实施战损修理有效地保证了作战胜利。我军ABDR的发展，同样需要借鉴外军ABDR的理念和实践经验。美军的ABDR对我军的主要启示包括：

一是需要加強对ABDR的理论研究，做好顶层设计。聚焦作战问题，ABDR是其中的重要内容。在借鉴外军ABDR的研究过程中，需要对外军ABDR产生和演变历程进行分析，重点分析其发展逻辑，围绕ABDR的概念、政策、过程、技术以及组织结构等进行全面研究。例如，美军借鉴了以色列空军和英国皇家空军的ABDR理念，结合自己的装备和作战实践，成立了专门的ABDR管理机构和人员队伍，制定了比较完善的技术规范和流程，但是需要注意的是，美军和英国皇家空军的ABDR指导原则中都提到发布的ABDR手册和规范仅供参考，ABDR同时也是一门“艺术”，作战指挥官和维修管理者需要根据实际需求和具体情形采用灵活的ABDR策略和方法。我军需要加大对ABDR的研究力度，需要结合现代战争中的特点，深入分析和评估现代战争对战机可能造成的损伤类型和规模，预想预测ABDR需要准备的人员、技术手册、工具、备件等资源，并结合战机维修的不同等级，成立专门的ABDR队伍，持续不断地开展ABDR的理论研究和顶层设计。

二是注重平战结合，深入开展ABDR的针对性训练。ABDR本质上是一种特殊类型的维修，修理的要求、需要的专业知识和技能与普通的维修又存在显著的区别，需要深入分析平时和战时的修理需求，一方面将平时修理的一些好的经验传递到战时修理，如美军在战时修理过程中规定的使用硬币等工具，对粘合空鼓问题的检查，以及使用无损检测工具和数码相机等对战损进行评估等，这些在平时修理中就经常使用的方法可以直接传导到战时修理；另一方面，需要根据战时维修的特殊要求做好平时的针对性训练，战时维修的主要特点是时间紧，在多数情况下只能部分恢复战机的作战能力，而战损评估是实施修理的基础和前提，需要针对预想的战时修理需求开展好平时的评估和修理训练。需要注意的是，修理厂在战损修理中的作用非常重要。例如，飞机蒙皮和结构件的修理，无损检测和简单零部件的制作等都需要部队修理厂的深度参与。

三是需要在装备的全寿命和全要素过程中系统考虑ABDR问题。从ABDR的发展历程看，在装备的需求分析和研发设计阶段就需要根据目标威胁的特性对装备的生存力问题进行设计和考虑，如美军在1991年的“沙漠风暴”作战中，由于对A-10战机作战面临的威胁估计不足，导致在作战中损伤和损失的大部分飞机都是A-10飞机；在装备的试验和鉴定（Test & Evaluation）阶段，也需要考虑飞机的ABDR问题，美军就将ABDR作为实弹试验和鉴定（Live-Fire Test and Evaluation，LFT&E）的必要内容；在装备的使用和保障（Operation & Support）阶段，更需要对飞机需要完成的作战任务、所处的作战环境和可能出现的战损情况进行预想预判，制定相应的抢修方案。需要注意的是，机组成员同样是ABDR的重要责任人，在ABDR的评估阶段，机组成员不仅需要为战损评估员提供战损情况信息，而且在战时情况下，专门维修人员不一定能够随时可用，这种情况下机组成员的ABDR知识和技能就成为ABDR的重要资源。

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