MSG-3分析中具备系统功能结构件的计划维修间隔确定方法研究

马一非

（上海飞机客户服务有限公司，上海 200241）

0.引言

持续适航文件（ICA）是运输类飞机投入运行并保持持续适航的前提，计划维修任务是保证航空器固有设计水平和持续适航性的基础，飞机计划维修要求（SMR）则是计划维修任务的一个重要组成部分。各民航当局的适航标准都将计划维修要求作为持续适航文件的重要内容。在新型号飞机投入运行前须制定飞机初始计划维修要求。[1]SMR是通过成立工业指导委员会（ISC）和维修审查委员会（MRB），运用MSG-3的方法产生。

MSG-3的逻辑分析包括以下4个部分的内容：（1）系统/动力装置分析；（2）结构分析；（3）区域分析，包括标准区域分析和增强区域分析；（4）闪电/高强度辐射场（L/HIRF）防护系统分析。

在系统/动力装置分析过程中，会涉及到一类情况，即某些承担系统功能结构件会作为系统分析中的功能失效原因。在MSG-3分析逻辑中，系统/动力装置分析涉及到的结构件也需要进行分析，但是由于系统分析和结构分析对于任务间隔制定方式的不同，对于在系统/动力装置中分析的结构件的任务间隔确定则需要分情况讨论。

1.间隔确定方法

系统/动力装置中分析的结构件一般有两种情况：结构分析已分析和结构分析未分析。

结构分析已分析的结构件，如果在系统/动力装置分析中的功能失效模式与结构分析中的失效模式一直，系统/动力装置分析可以直接参引结构分析的结果。

结构分析为分析的结构件，则又分为两种情况：（1）结构件具有设计可靠性数值，如：整流罩；（2）结构件不具备可靠性数值，如：防火墙。

1.1 可靠性计算法

对于具备可靠性数值的结构件，其任务间隔可以使用符合威布尔分布的可靠性计算方法。

可靠度R(t)与间隔t的关系为：

利用公式（1）可以基于设计可靠性数据 进行间隔t的评估。根据MSG-3分析国际规范，评估结果还需结合供应商推荐和相似机型结果进行保守处理，以确保适航安全。同时由于结构件失效的原因还包含AD（偶然损伤）或ED（环境损伤）因素的，须在威布尔分布评估的基础上，参考相似机型运行经验经工程判断制定一个综合的初始间隔，例如：多间隔参数的间隔。

1.2 结构评级法

对于不具备可靠性数值的结构件，基于ATA MSG-3分析规范中系统/动力装置分析章节的说明，在实际操作过程中，可以在制定间隔时使用结构SSI的评级表对作为系统功能失效原因的结构件进行评级确定间隔以作为工程判断依据。

偶然损伤（AD）的考虑因素包含：地面保障设备工具、外来物损伤、天气影响、维修频率、液体溢出、乘客活动。

环境退化损伤（ED）的考虑因素包含：温度、振动、化学物质、潮湿度、污染物。

示例：某飞机APU舱周向防火墙材料为复合材料CFRP，非SSI。ADR=2，EDR=1，结构设计形式为层压板材（结构等级2），间隔12000FC/96MO。间隔分析表如图1。

图1 周向防火墙结构评级图

1.3 工程判断法

如果结构件既没有可靠性数值也不适用结构SSI评级表，如：封严件。则需要ISC/WG基于数据进行工程判断。

示例：某飞机APU舱门封严条，先经1.2结构评级法得到APU舱门检查间隔为6000FC/48MO，考虑封严条为橡胶材质，其失效的原因主要为：（1）老化，对日历时敏感。48MO的间隔可满足封严条老化的检查要求；（2）偶然损伤，对APU舱门使用频率敏感。APU舱门打开关闭主要发生在周检（十天检）以及APU系统排故时，以每年APU舱门打开关闭100次，每年飞行2000个航段计算，6000FC内APU舱门会打开关闭300次。即APU舱门最多每打开关闭300次进行一次检查，可满足损伤发生可能性的检查要求。

故确定此APU舱门封严条的间隔为6000FC/48MO。

2.间隔整合要求

针对既在系统/动力装置分析中分析并产生了计划维修任务和间隔也在结构分析中分析并产生了计划维修任务和间隔的结构件。最后还需要在MPD中对两者的任务进行整合[2]。

任务能否整合需要考虑的因素有：（1）任务类型是否一致；（2）任务执行的范围是否一样；（3）任务间隔参数和间隔是否一致。

如一致，则系统任务和结构任务可整合；如不一致，可考虑整合至检查范围较大、检查程度较深的任务和任务类型，选取较短的任务间隔，但需同时考虑任务和间隔的经济性。

3.结语

由于具备系统功能的结构件在飞机上的普遍存在，基于MSG-3系统/动力装置分析和结构分析，考虑两种分析逻辑交界面的分析是必要的。通过识别具备系统功能机构件的各类情况，并针对每种情况给出了合适的间隔确定方法。本文所介绍的间隔确定方法已经过型号的应用，结合某型国产飞机的分析案例可表明，该方法已具备可操作性，解决了该型飞机初始计划维修要求制定中的问题。