军机大修任务需求的数据源分析与应用研究

曾照洋 蒋庆喜/中国航空综合技术研究所航空综合环境航空科技重点实验室

军机维修保障模式是与不同时期的作战使用需求、装备战术技术性能和科学技术水平等相伴相生的。无论在两级维修还是三级维修模式下，大修在军机全寿命周期中都发挥着无可替代的重要所用，是军机最高等级的、技术最复杂的修理[1]。虽然经过数年的维修模式改革努力，我国军机大修基础能力得到了改善，技术水平发展达到了新阶段，但是仍然面临着大修需求与大修能力之间不匹配、大修技术资料缺失、大修费用居高不下等问题。军机大修普遍缺少系统性的数据输入，研制阶段也没有考虑大修需求，更重要的是在大修阶段积累的数据也没有有效反馈到研制端，宝贵的数据资产处于沉寂状态。为了连通研制端与大修端，构建完整的大修任务数据流，本文提出了大修任务需求概念，分析了数据源，并提出了应用建议。

1 大修任务需求

大修任务需求（Depot-Level Maintenance Task Requirements，DMTR）是在大修期间开展的维修任务需求，具体包括维修的对象、方式、时机。例如，首翻期（10 年）报废直升机软油箱，是军机全寿命周期中维修任务中的一部分。DMTR 的产生来源包括以下几方面，如图1 所示。

1）以可靠性为中心的维修分析（RCMA）

对于开展了RCMA 的军机，其中维修间隔为大修期（首翻、二翻等）的维修任务需求，构成了该部分DMTR，是DMTR 最重要的组成部分。

维修大纲中对系统维修、结构检查、腐蚀防护、区域检查、L/HIRF 保护等模块包含的所有维修检查任务均有明确的执行间隔要求。根据飞机的使用记录，结合飞机各部件、系统的计时方式，分别计算得到整机、系统和部件的使用时间（时间类型包括飞行小时、飞行循环、起落、日历时间等），并基于此从维修大纲中提取到期或即将到期任务，以保证飞机在下一个大修周期内可靠地执行任务。提取任务时，针对剩余使用时间较长的部件或系统的维修任务，需要技术人员综合权衡后确定是否在本次大修中执行。

2）技术通报

技术通报是飞机、发动机、附件生产厂家对其产品生产工艺、使用材料、制造缺陷产生的质量问题，提出的检查要求、使用限制、产品召回、修理或改装措施。强制性的技术通报直接列入适用飞机的大修任务中，非强制性的技术通报需针对该飞机的技术状态及使用情况进行综合评估后，确定是否在本次大修中执行。此类DMTR 的维修间隔仅限于本次大修时限。

3）外场遗留

在使用和维修过程中相关人员发现的由于设计制造等原因引起的影响正常执行飞行训练或维修任务的问题，如驾驶舱空调风量较大等，经技术人员评估后，可放入本次大修任务中执行改进或调整。此类DMTR 的维修间隔仅限于本次大修时限。

4）其他需求

图1 大修任务需求来源

在接收或交付期间发现的其他需要在大修期间维修的故障与损伤，此类DMTR 的维修间隔仅限于本次大修时限。

2 大修任务需求分析方法

确定DMTR 的分析流程如图2 所示，包括5 大步骤。

1）统计服役时长

确定日历时间与飞行小时统计值。通过折算比例，折算到统一时间单位，根据折算结果判断设备的剩余寿命，形成机体结构和设备的寿命使用对照表。

2）梳理维修大纲或等效文件

维修大纲、维护规程、主要维护建议等技术资料是DMTR 的主要数据来源。对于开展了完整的RMCA 的型号，可以便于直接筛选本次大修的维修任务。而对于未开展或未完全开展过RCMA 的型号，可以根据实际情况进行补充RCMA。由于正向开展RCMA 的周期长、难度大，美军采用了回溯法（Back-Fit）简洁地确定维修任务需求，可参考该方法确定相关维修任务需求，如图3 所示。

3）提取本次大修任务需求

从维修大纲或等效文件中提取本次大修任务需求，应根据系统组成或SNS划分提取到相应系统设备和结构，便于针对SNS 对象形成完整的大修任务需求集。

4）确定技术状态

军机技术状态的更改并不能及时有效地传递至修理企业，这就使得修理企业难以全面、准确地掌握军机修理过程中的技术状态，给修理带来了问题及隐患[2]。因此，对于接收的军机，要准确确定技术状态。

5）确定其他任务需求

主要针对技术通报、外场遗留和其他任务需求的分析。该部分针对每次大修的需求均不一致。基于技术通报的大修任务需求分析可从以下几个方面展开。

a.涉及成品件寿命的确定和调整

由于成品寿命有调整，因此需要首先剔除大修任务中现有成品到寿的恢复或报废任务；重新分析该成品件到达寿命时，所需采取的维修任务能否调整至新的大修间隔开展。若可以调整至大修期间开展，则在大修任务包中增加相关维修任务。

b.涉及机体总寿命的延长或缩短，以及首翻期的确定

鉴于目前飞机大修周期通常是根据机体寿命确定的，因此，现有机体总寿命的延长或缩短通常会导致既定的大修间隔发生变化。在这种情况下，需要结合调整后的大修间隔，重新进行大修任务需求分析。

c.涉及发动机及机载设备（包括计算机软件）的加（改）装

针对加（改）装后的发动机、机载设备、计算机软件，一方面，需要删除大修任务中与其相关的计划维修任务；另一方面，针对这些加改（装）项目需要重新开展RCMA 分析，确定与其相关的所有计划维修任务，并分析相关计划维修任务能否调整至大修期间开展。

图2 大修任务需求分析流程

图3 回溯法与经典RCMA关系

d.为保持飞机、发动机及机载设备的安全作用状态，需要进行的特殊检验或检查

针对这些一次性或重复性的特殊检验/检查任务，评估其维修时机，若符合大修任务协调及打包原则，可以考虑将其纳入本次大修。

6）形成基地级维修大纲

根据分析结果编制基地级维修大纲，其本质和内涵是规定了本次大修中的维修范围，即对军机各项系统设备、机身结构等开展的具体工作项目。

3 大修技术文件体系

3.1 现状分析

国内军机大修文件体系，一种是苏联军标的体系，另一种是美国军标的体系。两种体系在大修文件的配套方法、编制范围和编制内容等方面不同，但其发展趋势是向美军标靠拢。美军将军机技术资料视为最重要的技术文件体系。在飞机的全寿命期内，把凡是对保证飞机安全使用必不可少的资料统称为用户资料。通常包括三类：第一类为使用操作类；第二类为维修类；第三类为临时性文件类。第一类和第二类文件包括了用户所需的全部内容，构成完整体系。其中维修类资料包括平时的维修和大修所用的文件。

如果飞机用户技术资料配备齐全，则在大修技术文件的编制过程中是十分便利的。但是目前国内虽然有完整的用户技术资料体系要求，但在实践中并不完全执行，尤其缺少大修的技术资料，仍然需要大修厂根据调入主机单位的设计文件进行编制相应的技术文件[3]。如果以DMTR 为源头，可创建型号大修技术文件体系，并保证技术文件体系的完备性和较强的准确性。

3.2 基本原则

在构建以DMTR 为源头的大修技术文件体系中应遵循以下原则。

1）主机单位参与，组织多方协同

改变以往大修单位为主体的编制活动，由主机单位从源头提出DMTR。大修单位根据主机单位提出的要求，进一步落实如何满足要求，如何修理，形成完整的大修业务规划与实施链条。在编制大修文件的过程中，主机单位组织成品单位、大修单位、科研院所等优势力量，对大修文件的编制进行支持，缩短大修任务执行单位对大修文件的理解消化时间，多方的参与，广泛地采纳各方意见，也保证了大修文件的质量和可操作性。

2）贯彻视情维修，避免大拆大卸

改变以往的大拆大卸的大修模式，贯彻视情维修，尤其是综合航电系统等机载电子设备，要遵循其故障规律，充分利用技术先进性和产品可靠性，避免不必要的拆换引入额外故障，也减少过度维修，降低维修费用，缩短整机的大修周期。实现机载设备与机体同步大修的解绑。

3）明确输入输出，层次逻辑鲜明

从顶层法规标准到底层具体实施工作，构建层次分明、逻辑鲜明的大修文件体系，满足不同角色的使用，保持技术要素的准确传递和DMTR 的准确落实。与单位文件体系相融合，制度化流程化地保证大修的质量。

4）指导大修建线，聚焦核心能力

以往大修单位对新机建线采用全面的维修能力建设，造成一定程度的重复建设和能力浪费，无法达到产能最优[4]。通过大修文件体系的构建，能够指导大修单位建立大修线并打通大修线，兼顾军民融合下的核心能力保留。

5）持续更新管理，寿命周期优化

大修文件的编制不是一蹴而就，也不是一成不变的，而是根据试修结果和工程实践逐步完善和更新的。要注意每类文件的技术特性和管理要素，与飞机技术状态紧密结合，实现在飞机全寿命周期内的持续更新和优化。

6）转为正向编制，重视经验积累

以往军机大修，启动时间较晚，通常是临近大修时才开展相关的研究工作，编制技术文件等。现在要求主机单位在设计时就应该考虑大修问题，规划大修项目和大修能力，真正在大修环节实现正向设计。主机单位编制的用户技术资料完备、正确，能够指导大修单位的大修工作，减轻大修单位的工作负荷，实现大修单位聚焦修理主业，提高修理质量[5]。

3.3 逻辑模型

以DMTR 为源头构建大修技术文件体系的逻辑模型如图4 所示。

1）规划大修需求端文件体系

以法规、条例、办法、国军标、行标为顶层文件，全面梳理法规层和标准层面对大修的要求。与型号的设计文件体系、制造文件体系相结合，聚焦大修问题，即修什么、修复标准、怎么修的问题。

2）指导大修任务的文件体系

以DMTR 为核心的基地级维修大纲主要回答修什么，即确定大修范围。此处文件体系主要由主机单位编制，编制每项大修项目的修复标准。此处文件主要根据“谁设计，谁编制”的原则，由设计方组织编制文件体系。

3）落实大修工作的文件体系

修理技术条件是对飞机修理的主要技术性能、技术要求、试验方法和限制性工艺所作的技术规定，是航空装备修理的主要技术标准。此处文件体系由大修单位组织编制。考虑到同一机型可能在不同大修单位进行大修，各单位修理线能力不一致，同一单位不同时期的能力也不一致，因此，每家单位可编制不同的修理技术要求。

图4 大修技术文件体系构建模型

工艺规程规定产品加工（修理）顺序和具体操作方法的文件，是操作和验收产品的主要依据。大修单位应具备所修产品的全套适用的工艺规程。此处文件体系由大修单位组织编制。

4）实施大修作业的文件体系

工作卡是设定并记录修理工作顺序、内容和步骤的作业文件。它不必全部列出修理工作实施方法和标准，在实际使用中可以称为工作单、工作卡、工作指令、数据记录单等或其组合的工作包。此处文件体系由大修单位组织编制。

5）管理文件

对重要活动及节点编制管理文件，包括程序类、评审类和质量控制类文件。

4 工程案例

国产某型号首次在大修前开展了DMTR 确定与分析工作，针对近200 项航电设备开展了全过程分析。为了缩短分析周期，首先开展了航电设备重要度分类与故障模式研究，对非关键航电设备，以原位检测或离位性能检测为主，不直接开展基地级拆卸分解工作。对于关键航电设备，开展了反向RCMA。

通过分析近10 年的服役数据，根据典型故障模式划分了待分析航电设备，分为以下7 类。

a.有密封且无活动组件，没有退化部件的电子产品。

b.无密封且可能进入粉尘。

c.含有寿元器件。

d.随时间和环境发生性能退化部件。

e.漂移部件。

f.天线孔径类部件。

g.机械结构和设备外观损伤部件。

针对上述7 类情况，分别确定了DMTR 及其匹配的修理技术要求等文件，用于指导大修工作。该型号以DMTR 为源头建立的大修顶层要求，将航电设备修理周期缩短约40%，修理成本减少约30%。

5 结论和建议

DMTR 从源头上规范了大修范围，保证了大修活动开展的适用性。围绕DMTR 开展型号大修技术文件体系构建，全面回答了大修关心的各个要素，不仅支持了大修业务，也为大修能力建设提供了顶层输入。

现阶段，大修仍然是恢复军机技术状态、保持战斗力持续发挥的重要手段。以往在型号研制过程中缺少对大修的考虑，导致了型号在临近大修时才考虑相关问题，大修能力建设处于被动，十分不利于装备使用。建议在研制过程中，尤其是在维修规划中，以DMTR 为抓手，建立大修任务的规划方法和机制，充分利用大修能力，作为保障力和战斗力的重要支撑力量。