产品可维修性详细介绍(航)
可靠性、有效性、可维护性和安全系统性(RAMS)
1目的为确保产品在使用寿命周期内的可靠性、有效性、可维护性和安全性（以下简称RAMS ）, 建立执行可靠性分析的典型方法，更好地满足顾客要求，保证顾客满意，特制定本程序。
2适用范围适用于本集团产品的设计、开发、试验、使用全过程RAMS的策划和控制。
3定义RAMS:可靠性、有效性、可维护性和安全性。
R―― Reliability可靠性:产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
可靠性的概率度量亦称可靠度。
A―― Availability有效性：是指产品在特定条件下能够令人满意地发挥功能的概率。
M ------ Mai ntain ability 可维护性：是指产品在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到规定状态的能力。
维修性的概率度量亦称维修度。
S―― Safety安全性：是指保证产品能够可靠地完成其规定功能，同时保证操作和维护人员的人身安全。
FME（C）A : Failure Mode and Effect（Criticality）Analysis 故障模式和影响（危险）分析。
MTBF平均故障间隔时间：指可修复产品（部件）的连续发生故障的平均时间。
MTTR平均修复时间：指检修员修理和测试机组，使之恢复到正常服务中的平均故障维修时间。
数据库：为解决特定的任务，以一定的组织方式存储在一起的相关的数据的集合。
4职责4.1销售公司负责获取顾客RAMS要求并传递至相关部门；组织对顾客进行产品正确使用和维护的培训；负责产品交付后RAMS数据的收集和反馈。
4.2技术研究院各技术职能部门负责确定RAMS目标，确定对所用元器件、材料、工艺的可靠性要求，进行可靠性分配和预测，负责建立RAMS数据库。
4.3工程技术部负责确定能保证实现设计可靠性的工艺方法。
4.4采购部负责将相关资料和外包（外协）配件的RAMS要求传递给供方，并督促供方实现这些要求。
4.5制造部负责严格按产品图样、工艺文件组织生产。
飞机维修的各种手册介绍
主要系统介绍
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动力系统
包括发动机、螺旋桨等，提供 飞机飞行所需的动力。
液压系统
用于控制飞机的各种机械运动 ，如起落架收放、襟翼调节等
。
电气系统
提供飞机各系统的电力供应， 包括发电、配电和用电设备。
航电系统
包括导航、通信、飞行控制等 电子设备，保障飞行安全。
结构与系统关系
结构承载系统
飞机维修的各种手册介绍
目录
• 飞机维修手册概述 • 飞机结构与系统手册 • 飞机维修程序手册 • 飞机维修技术手册 • 飞机维修工具与设备手册 • 飞机维修安全与质量管理手册
01 飞机维修手册概述
维修手册定义与作用
维修手册是一种详细描述飞机 及其系统、部件的维修要求、 程序和方法的技术文件。
它是飞机维修工作的重要依据， 为维修人员提供准确、可靠的 维修指导，确保飞机安全、经 济、可靠地运行。
技术手册使用指南
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手册查阅方法
介绍如何快速查找所需信 息，包括目录结构、索引 和关键词搜索等技巧。
手册更新与替换
说明手册的更新周期和替 换流程，确保维修人员使 用的是最新版本的手册。
手册使用注意事项
提醒维修员在使用手册 时需要注意的事项，如遵 守安全规定、保持手册整 洁等。
技术更新与手册修订
系统故障
如发动机熄火、液压系统泄漏 等，需根据具体情况进行相应 的维修和更换。
航电故障
如导航设备失灵、通信中断等 ，需及时检查和修复相关设备 。
应急处理
在紧急情况下，需采取相应的应 急措施，如关闭故障系统、启用 备用设备等，以确保飞行安全。
(完整版)产品设计五性：可靠性、维修性、安全性、测试性及保障性
3 “五性”的定义、联系及区别3.1 可靠性产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。
可靠性的概率度量称为可靠度(GJB451-90)。
可靠性工程：为达到产品的可靠性要求而进行的一套设计、研制、生产和试验工作。
(GJB451-90) 显然，这个定义适用于各种装备、设备、系统直至零部件的各个产品层次。
可靠性是产品的一种能力，持续地完成规定功能的能力，因此，它强调“在规定时间内”；同时，产品能否可靠地完成规定功能与使用条件有关，所以，必须强调“在规定的条件下”。
为了使产品达到规定的可靠性要求，需要在产品研制、使用开展一系列技术和管理活动，这些工程活动就是可靠性工程。
即：可靠性工程是为了达到产品的可靠性要求而进行的一套设计、研制、生产和试验工作。
(GJB451-90)。
实际上，可靠性工程还应当包含产品使用、储存、维修过程中的各种保持和提高可靠性的活动。
3.1.1可靠性要求3.1.1.1 定性要求对产品的可靠性要求可以用定性方式来表达，满足这些要求使用中故障少、即使发生故障影响小即可靠。
例如，耐环境特别是耐热设计，防潮、防盐雾、防腐蚀设计，抗冲击、振动和噪声设计，抗辐射、电磁兼容性，冗余设计、降额设计等。
其中冗余设计可以在部件（单元）可靠性水平较低的情况下，使系统（设备）达到比较高的可靠性水平。
比如，采用并联系统、冷储备系统等。
除硬件外，还要考虑软件的可靠性。
3.1.1.2 定量要求可靠性定量要求就是产品的可靠性指标。
产品的可靠性水平用可靠性参数来表达，而可靠性参数的要求值就是可靠性指标。
常用的产品可靠性参数有故障率、平均故障间隔时间以及可靠度。
故障率是在规定的条件下和规定的时间内，产品的故障总数与时间（寿命单位总数）之比。
即平均使用或储存一个小时（发射一次或行驶100km）发生的故障次数。
平均故障间隔时间（MTBF）是在规定的条件下和规定的时间内，产品寿命单位（时间）总数与故障总次数之比。
即平均多少时间发生一次故障。
【航空航天】可靠性、维修性和保障性（共19页）
国外直升机可靠性、维修性和保障性发展综述1. 引言可靠性、维修性和保障性(RMS)是响影军用直升机作战效能、作战适用性和寿命周期费用的关键特性。
特别是在现代高技术战争中，RMS成为武装直升机战斗力的关键因素。
美国武装直升机AH-64“阿柏支”由于在研制中重视RMS工作，具有较高的RMS水平，保证AH-64具有较的战备完好性和任务成功概率。
在1990年12月至1991年4月的海湾战争中，美国陆军101师攻击直升机营的8架AH-64直升机，突袭伊拉克，摧毁了通往巴格达沿途的雷达站，为盟国空军执行空战任务开辟了空中通道，仅在2月28日，第一武装分队的AH-64摧毁了36辆坦克，俘获了850名伊军官兵。
在海湾战争中，美军出动了288架AH-64，累计飞行18700小时，仅有一架AH-64被地面炮火击落，在“沙漠盾牌”和“沙漠风暴”行动中，AH-64的能执行任务率分别达到80%和90%，超过了设计要求。
AH-64的战例充分表明，RMS是现代武装直升机形成战斗力的基础，是发挥其作战效能的保证，也是现代军用直升机设计中必须考虑的、与性能同等重要的设计特性。
2. 国外直升机RMS技术的发展随着直升机在现代战争中和国民经济建设中的作用及地位的日益提高，直升机RMS越发引起各工业发达国家的重视，特别是对直升机可靠性和安全性问题早就得到重视；随着武装直升机的应用与发展、机载雷达及火控系统的可靠性及维修性也相继引起各国军方的重视；近十多年来，尤其是海湾战争之后，为了满足现代高技术战争的需要，要求直升机具有快速出动能力和高的战备完好性，降低武装直升机的寿命周期费用，要求直升机具有低的维修工时、少量维修人力、少量备件和良好的测试性和保障性。
总的说来，近50年来，国外直升机RMS技术的发展大至可划分为如下3个阶段。
2.1 50年代中期至60年代末期50年代中期或末期开始研制或60年代初期开始研制、在60年代投入服役的直升机，如美国的CH-47A、CH-53A、AH-1A、AH-56A、OH-58A、UH-1A等。
可维修性简介
任一规定的维修级别上，修复性维修总时间与
在该级别上被修复产品的故障总数之比
UUT的维修级别及保 障资源 不包括管理或后勤延误时间
用于统计发生故障、检测故障和隔离故障的时间， 为了能进行统计，该时间应足够长
10/23/2018 航天科工集团二院二十三所 9
3 维修性定量要求 - FDR（rFD）
在规定条件下和规定时间内，用规定的方法正 确检测到的故障数与该时间内发生的故障总数之比
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1 概述 - 重要性 - 保持可用性
（3）可用性 ：产品在任一随机时刻需要和开始执行
任务时，处于可工作或可使用状态的程度（概率）
使用可用性 = 能工作时间 能工作时间+不能工作时间
MTBF AO MTBF MTTR MLDT
MTBF——平均故障间隔时间 MTTR——平均修复性维修时间，即平均修复时间 MLDT——平均延误时间，包括等待备件、维修人员、 保障设备及运输的时间和行政处理时间
维修性设计准则
设计准则应包括通用准则（总体要求）和各分系 统的设计准则（特殊要求） 设计准则内容应包括维修性定性要求的内容
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12 - 设计准则一般内容 - 简化产品和维修
(1) 优选满足系统性能的各种简化方案
(2) 对产品功能进行分析权衡，去掉不必要的功能
航天科工集团二院二十三所
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8 维修性预计 - 条件
已有历史经验数据或相似产品的数据，包括产 品的结构和维修性指标 已确定系统的维修方案和产品功能层次 已完成各功能层次的可靠性分配或预计，有了 故障率的数据
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系统可靠性设计中的维修可靠性建模实例(Ⅱ)
系统可靠性设计中的维修可靠性建模实例随着科技的不断发展，各种系统的可靠性设计变得越来越重要。
在这个过程中，维修可靠性建模成为了其中一个重要环节。
本文将介绍系统可靠性设计中维修可靠性建模的实例，以帮助读者更好地理解这一概念。
维修可靠性建模是指在系统设计中考虑到维修的过程和可靠性，以保证系统在故障发生时可以尽快得到修复并恢复正常运行。
一个经典的维修可靠性建模实例是航空公司的飞机维修系统。
在这个实例中，航空公司需要对飞机的维修过程进行可靠性建模，以确保飞机在需要维修时能够尽快得到修复，以保证航班的正常运行。
首先，航空公司需要对飞机的维修过程进行分析，确定需要进行维修的部件和系统。
然后，对这些部件和系统进行可靠性分析，包括故障率、维修时间等。
在这个过程中，航空公司需要考虑到不同的维修策略，比如定期维修、故障维修等，以确定最优的维修策略。
通过对这些数据进行建模和分析，航空公司可以得到飞机维修过程的可靠性模型。
其次，航空公司需要对维修过程中的人员和设备进行可靠性分析。
这包括对维修人员的技能和经验进行评估，以确定其在维修过程中的可靠性。
同时，航空公司还需要对维修设备的可靠性进行分析，以确保在需要维修时能够得到有效的支持。
通过对这些数据进行建模和分析，航空公司可以得到维修人员和设备的可靠性模型。
最后，航空公司需要将飞机维修过程的可靠性模型和维修人员、设备的可靠性模型进行整合，以得到整个飞机维修系统的可靠性模型。
通过对这个模型进行分析，航空公司可以确定最优的维修策略，以保证飞机在需要维修时能够尽快得到修复，并恢复正常运行。
除了航空公司的飞机维修系统，维修可靠性建模在其他领域也有着广泛的应用。
比如在制造业中，对生产设备的维修过程进行可靠性建模，以保证生产线的正常运行；在能源领域，对发电设备的维修过程进行可靠性建模，以保证电力系统的稳定供电。
通过对不同领域的维修可靠性建模实例进行研究和分析，我们可以不断改进和完善这一领域的理论和方法，以应对日益复杂和多样化的系统可靠性设计需求。
FMEA简介
FMEAFMEA是一种可靠性设计的重要方法。
它实际上是FMA（故障模式分析）和FEA（故障影响分析）的组合。
它对各种可能的风险进行评价、分析，以便在现有技术的基础上消除这些风险或将这些风险减小到可接受的水平缩写FMEA（失效模式与影响分析）F ailure M ode and E ffects A nalysis潜在失效模式与后果分析历史50年代初，美国第一次将FMEA思想用于一种战斗机操作系统的设计分析；60年代中期，FMEA技术正式用于航天工业（Apollo计划）；1976年，美国国防部颁布了FMEA的军用标准，但仅限于设计方面。
70年代末，FMEA技术开始进入汽车工业和医疗设备工业。
80年代初，进入微电子工业。
80年代中期，汽车工业开始应用过程FMEA确认其制造过程。
1988年，美国联邦航空局发布咨询通报要求所有航空系统的设计及分析都必须使用FMEA。
1991年，ISO-9000推荐使用FMEA提高产品和过程的设计。
1994年，FMEA又成为QS-9000的认证要求。
编辑本段产品分类概要由于产品故障可能与设计、制造过程、使用、承包商/供应商以及服务有关，因此FMEA又细分为：DFMEA:设计FMEAPFMEA:过程FMEAEFMEA:设备FMEASFMEA:体系FMEA其中设计FMEA和过程FMEA最为常用。
DFMEA:设计FMEA设计FMEA（也记为d-FMEA）应在一个设计概念形成之时或之前开始，并且在产品开发各阶段中，当设计有变化或得到其他信息时及时不断地修改，并在图样加工完成之前结束。
其评价与分析的对象是最终的产品以及每个与之相关的系统、子系统和零部件。
需要注意的是，d-FMEA在体现设计意图的同时还应保证制造或装配能够实现设计意图。
因此，虽然d-FMEA不是靠过程控制来克服设计中的缺陷，但其可以考虑制造/装配过程中技术的/客观的限制，从而为过程控制提供了良好的基础。
进行d-FMEA有助于：· 设计要求与设计方案的相互权衡；· 制造与装配要求的最初设计；· 提高在设计/开发过程中考虑潜在故障模式及其对系统和产品影响的可能性；· 为制定全面、有效的设计试验计划和开发项目提供更多的信息；· 建立一套改进设计和开发试验的优先控制系统；· 为将来分析研究现场情况、评价设计的更改以及开发更先进的设计提供参考。
航空维修工程学
航空维修工程学课程PPT知识重点第一章1. 可靠性指标有哪些？（用时间计量的指标：可靠度；平均故障间隔时间；故障前工作时间；平均故障间隔飞行小时；平均拆卸间隔时间；平均非计划拆卸时间。
用单位时间比率计量的指标：瞬时失效率；平均失效率；累积失效率。
）2. 可靠度，平均故障隔离时间（MTBF），故障前工作时间（MTTF）的含义。
可靠度：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率，称为可靠度，记为 R(t) 。
平均故障隔离时间（MTBF）是指产品发生了故障后经修理或更换零件仍能正常工作，其在两次相邻故障间的平均工作时间。
可修复产品可靠性的一种基本指标。
故障前工作时间（MTTF）是指不可修复的产品，由开始工作直到发生故障前连续的工作时间，可以认为从内的一个任意可能值。
）0~3. 一般设备的故障率曲线的基本形式有几种，画图说明，并说明其损耗期；哪种情况下不需要定期维修？4. 画图说明典型浴盆曲线的三个故障期，并给出每个故障期的维修策略。
①早期故障，只能在发现故障后立即采取排除措施，不适于采取定时更换的事前预防对策。
在早期故障率高的情况下，如果企图以新品用品，就等于用故障率高的机件更换故障率低的机件，不仅不能降低总的故障率，反而会产生相反的效果（见图）。
②偶然期故障，不能用定时更换的办法来预防，只能让它一直工作到有用寿命末期为止。
故障率本来是常数，即使更换了，故障率也不发生变化，定时更换无效果(见图）。
③耗损期故障，设备的故障率开始随着时间的增加而迅速增大，表现出故障集中出现的趋势。
如果在进入耗损故障期之前定时更换，故障率递增的趋势是可以控制住的。
5. 复杂设备故障率定律——德雷尼克定律。
可修复的复杂设备，不管其故障件寿命分布类型(如指数分布、正态分布等)如何，故障件修复或更新之后，复杂设备的故障率随着时间的增大而趋于常数。
6. 什么是维修性？维修性包含哪两个部分？维修性：系统在规定的条件下，在规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到规定状态的能力，即：在规定的约束（时间、条件、程序和方法等）下完成维修的能力，它反映着上述的维修及时、有效和经济的目标。
国军标产品“六性”(产品通用特性)要求的最全解析
国军标产品“六性”（产品通用特性）要求的最全解析前言可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性、环境适应性统称“六性”，这是GJB9001中明确提出做为产品实现策划必须要考虑和满足的要求，是武器装备产品开发中除功能特性外要满足的质量特性。
现在搜集整理了这份资料，为大家详细的解读“六性”的基本概念和相互关联。
一、产品全特性质量特性1、六性基础知识1 可靠性1.1 可靠性的由来飞机上的电子管故障1.2 可靠性的发展1.3 产品质量与可靠性的关系质量管理与可靠性的关系1.4 可靠性的定义与内涵a.规定条件、规定时间、规定功能、能力；b.固有可靠性和使用可靠性；c.基本可靠性和任务可靠性。
1.5 关联故障与非关联故障责任故障与非责任故障1.6 产品故障浴盆曲线a.早期故障期b.偶然故障期c.耗损故障期2 维修性2.1 基本概念a.维修性和时间相关的概念b.规定的条件、规定的程序和方法c.现场可更换单元（LRU）d.车间可更换单元（SRU）2.2 维修的分类a.预防性维修b.修复性维修2.3 维修级别a.基层级维修b.中继级维修c.基地级维修2.4 维修性要求a.维修性定量要求b.维修性定性要求3 保障性3.1 基本概念a.设计特性、保障资源b.平时战备需求、战时使用需求c.战备完好性d.保障系统3.2 保障性参数可用度3.2 保障性与可靠性、维修性的关系产品全特性质量特性4 测试性4.1 测试性定义测试性是产品（系统、子系统、设备或组建）能够及时而准确地确定其状态（可工作、不可工作或性能降低），并隔离其内部故障的一种设计特性。
设计特性：测试性是一种设计特性，它既包括了对主装备（任务系统）自身的要求，又包含了对测试设备的性能要求。
4.2 测试性参数a.故障检测率b.关键故障检测率c.故障隔离率d.虚警率e.不能复现率f.平均故障检测时间g.平均故障隔离时间h.平均虚警间隔时间i.平均诊断时间j.诊断有效性等等……现对其中重要参数进行详细讲解：5 安全性5.1 基本概念安全性是产品所具有的不导致人员伤亡、系统毁坏、重大财产损失或不危及人员健康和环境的能力。
维修性概念
维修性基本概念时间:2007-03-04 07:38来源:网络作者:guest 点击: 1000 次1维修性、可维护性maintainability 见 a.对软件进行维护的容易程度； b.按照预定的需要对某一功能部件进行维护的容易程度； c.按照规定的使用条件，在给定文档收集自网络，仅用于个人学习1 维修性、可维护性 maintainability见"维修性"。
a. 对软件进行维护的容易程度；b. 按照预定的需要对某一功能部件进行维护的容易程度；c. 按照规定的使用条件，在给定时间间隔内，产品保持在某一指定状态或恢复到某一指定状态的能力。
在此状态下，若在规定的条件下实现维护并使用所指定的过程和资源时，它能实现要求的功能。
(GB/T11457-95)编者注：对软件称为"可维护性"。
2 软件可维护性 software maintainability在与任务要求相一致的预定期间内，使软件能保持或恢复到规定状态的概率。
(防务采办术语-98)3 易维护性 serviceability产品在规定条件下和给定时间内。
完成维护的容易程度。
(防务采办术语-98) 4 易修性 serviceability使定期维修或预防性维修(包括专用工具、保障设备、技能和人力使用)要求最少和改善这些维修(包括目视检查和保养)方便性的设计、布局和装配特性。
(DOD-HDBK-791(AM)-88)设备修理的困难或容易程度。
(MIL-HDBK-338-84)5 可修复性 repairability产品被修复的固有能力。
(GJB/Z91-97、DOD-HDBK-791(AM)-88)出现故障的系统在规定的实际修理时间内使其恢复到可工作状态的概率。
(防务采办术语-98、MIL-HDBK-338-84)6 任务维修性 mission maintainability产品在规定的任务剖面中，经维修能保持或恢复到规定状态的能力。
航空维修管理(课件)
加强安全监管力度，确保维修工 作符合相关安全要求，防止事故 发生。
航空维修的信息化管理
信息化系统
建立完善的信息化管理系统，包括工单管理、航 材管理、工具管理、质量管理等模块。
数据统计与分析
通过信息化系统对维修数据进行统计与分析，为 管理层提供决策支持。
实时监控与预警
利用信息化技术对维修过程进行实时监控与预警， 及时发现并处理问题。
降低维修成本
优化维修流程
通过改进和优化维修流程，降低维修成本和时 间成本。
合理利用资源
合理调配和使用维修资源，避免浪费和重复投 入。
推行预防性维修
通过预防性维修减少突发故障和紧急维修，降低维修成本。
加强维修质量控制
制定严格的维修标准
建立完善的维修标准和操作规程，确保维修质量符合要求。
加强质量检查和监督
对维修过程和质量进行严格的检查和监督，确保维修质量达标。
推行持续改进
通过收集和分析维修数据，不断改进和优化维修工作，提高维修质 量。
优化维修资源配置
合理配置人力资源
根据维修任务和工作量，合理安排人力，避免人力浪 费和不足。
优化设备资源配置
根据维修需求和设备性能，合理配置设备资源，提高 设备利用率。
维修实施与控制
01
根据维修计划和任务， 组织维修人员进行实际 操作。
02
确保维修过程中的安全 和质量，采取必要的安 全措施和技术手段。
03
对维修过程进行监控和 管理，确保维修工作按 照计划和标准进行。
04
对维修进度进行跟踪和 控制，及时调整和优化 维修计划。
维修质量与安全
制定和实施维修质量标准和安全规范，确保维修工作的 可靠性和安全性。
国军标产品“六性”(产品通用特性)要求的最全解析
国军标产品“六性”(产品通用特性)要求的最全解析本文介绍了国军标产品“六性”要求的基本概念和相互关联。
“六性”包括可靠性、维修性、保障性、测试性、安全性和环境适应性，是武器装备产品开发中除功能特性外要满足的质量特性。
第一部分介绍了产品全特性质量特性，其中可靠性是其中的一个重要方面。
可靠性的定义包括规定条件、规定时间、规定功能和能力，固有可靠性和使用可靠性，以及基本可靠性和任务可靠性。
此外，还介绍了关联故障与非关联故障以及产品故障浴盆曲线。
第二部分介绍了维修性，包括基本概念、维修的分类和维修级别。
此外，还介绍了维修性定量和定性要求。
第三部分介绍了保障性，包括基本概念、保障性参数和保障性与可靠性、维修性的关系。
第四部分介绍了测试性，包括测试性定义和测试性参数。
其中重要参数包括故障检测率、关键故障检测率、故障隔离率、虚警率、不能复现率、平均故障检测时间、平均故障隔离时间、平均虚警间隔时间、平均诊断时间和诊断有效性等。
总之，了解“六性”是武器装备产品开发中必不可少的一部分，它们是产品实现策划必须要考虑和满足的要求。
5.安全性5.1 基本概念安全性是指产品在使用过程中不会导致人员伤亡、系统毁坏、重大财产损失或不危及人员健康和环境的能力。
安全性是各类装备都必须具备的一种属性，与可靠性、维修性和保障性等密切相关，是各种装备必须满足的首要设计要求，是通过设计赋予的装备属性。
危险是可能导致事故的状态或情况。
危险是事故发生的前提或条件，可以用危险模式或危险场景来描述。
危险控制是保证将发生危险事件的风险保持在可接受极限水平之内的过程，包括制定待实施的工程技术和管理决策，及时实施危险减少或消除措施，并监控控制措施的有效性。
残余危险是采取危险消除、减少等措施之后，系统虽满足安全性要求，但系统中仍存在的、不能或不打算采取进一步安全性改进措施的危险。
安全可靠度是在规定一系列的任务剖面中，不发生由于系统或其设备故障造成灾难性事故的概率。
可靠性维修性国军标在航空产品上的应用
G JB 841- 90
所有型号
电 子元 器件 选用 5 管理要求
G JB 3404- 98
2 种新 研机 型
可 靠性 维修 性评 6 审指南
G JB/ Z 72- 95
1 种新 研歼 击机 和 2 种 直 升机
可 靠性 增长 管理
7 指南
G JB/ Z 77- 95
可 靠性 维修 性工 8 程报 告编 写一 般要
本文主要对规划维修与装备保障性分析、 规划使用保障以及规划保障资源之间的关系作 了初步探讨, 认为:
( 1) 装备保障性分析不是独立于其他装备 38
综合保障工作的一系列独立工作, 它应当是装 备综合保障工作( 包括规划维修) 中用到的一系 列方法和分析工作的统称;
( 2) 规划维修和规划使用保障在工作对象 上可以进行划分, 但这种区分也是不太明显的, 在许多装备的研制过程中, 这两项工作可以合 并成一个工作项目;
2 在航空产品上应用的国军标项目
在航空产品上已得到应用的可靠性维修性
求, 但由于这些需求是从不同维修工作中提出 的, 所以一般来说不够系统, 不是优化的, 而规 划保障资源就是要把这些不够系统、但却明确 具体的保障资源进行优化、组合和完善, 进而把 由规划维修提出的保障资源需求与由规划使用 保障提出的保障资源需求统一进行 分析和优 化, 最终确定出系统、优化、具体的保障资源需 求。 5 结束语
序号
标准名称
标准代号
应用型号
可 靠性 维修 性术
1语
G JB 451- 90
所有型号
装 备研 制与 生产 2 的可靠性通用大纲 G JB 450- 88
所有型号
装 备可 靠性 维修
3 性参 数选 择和 指标 确定要求
载人航天器安全性、可靠性、维修性
㊀V o l ．３１㊀N o ．６㊀８６㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程S P A C E C R A F TE N G I N E E R I N G ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第３１卷㊀第６期㊀２０２２年１２月载人航天器安全性㊁可靠性㊁维修性技术实践及发展展望夏侨丽㊀侯永青㊀李伟(北京空间飞行器总体设计部,北京㊀１０００９４)摘㊀要㊀空间站工程推动了我国载人航天器安全性㊁可靠性㊁维修性技术的长足发展,形成了围绕保证航天员安全㊁航天器平台可靠㊁在轨运行长寿命的安全性㊁可靠性㊁维修性一体设计技术体系.文章结合载人航天 三步走 发展战略,总结了在神舟飞船㊁空间实验室和空间站项目中,安全性㊁可靠性和维修性的工程实践,论述了在安全性㊁可靠性㊁维修性一体设计㊁在轨可维修性设计与验证㊁多任务阶段可靠性验证与评估方面的技术突破,梳理了载人航天器安全性㊁可靠性㊁维修性工作的重点研究方向和关键技术.关键词㊀载人航天器;安全性;可靠性;维修性;神舟飞船;空间实验室;空间站中图分类号:V ４７６ １㊀㊀文献标志码:A ㊀㊀D O I :１０ ３９６９/ji s s n １６７３Ｇ８７４８ ２０２２ ０６ ０１２P r a c t i c e a n dP r o s p e c t s o f S a f e t y ,R e l i a b i l i t y ,M a i n t a i n a b i l i t y T e c h n o l o g i e s o fM a n n e dS pa c e c r a f t X I A Q i a o l i ㊀HO U Y o n g q i n g㊀L IW e i (B e i j i n g I n s t i t u t e o f S p a c e c r a f t S y s t e m E n g i n e e r i n g ,B e i j i n g １０００９４,C h i n a )A b s t r a c t :T h e r a p i d d e v e l o p m e n t o fm a n n e d s p a c e c r a f t s a f e t y ,r e l i a b i l i t y ,m a i n t a i n a b i l i t yt e c h n o l Ｇo g y h a s b e e n p r o m o t e d i nC h i n aS p a c eS t a t i o nP r o g r a m ,a n d i n t e g r a t e dd e s i g n s y s t e mo f s a t e t y,r e l i a b i l i t y a n dm a i n t a i n a b i l i t y h a s b e e ne s t a b l i s h e d ．B a s e do n t h e t h r e e Ｇp h a s ed e v e l o p i n g s t r a t e g yf o rm a n n e d s p a c e f l igh t ,p r a c ti c e o f s a f e t y ,r e l i a b i l i t y a n dm a i n t a i n a b i l i t y i nS h e n z h o u s p a c e c r a f t ,s p a c e l a ba n d s p a c e s t a t i o n i s r e v i e w e d ．M e a n w h i l e ,t e c h n i c a l b r e a k t h r o u g h i n i n t e g r a t e dd e s i gn ,d e s i g n a n dv e r i f i c a t i o no f o n Ｇo r b i tm a i n t e n a n c e ,v e r i f i c a t i o na n de v a l u a t i o no fm u l t i t a s k i n g s t a g e h a s b e e nd i s c u s s e d ．F i n a l l y ,t h ek e y r e s e a r c hd i r e c t i o n s a n dk e y t e c h n o l o gi e s a r e s u mm a r i z e d ．K e y wo r d s :m a n n e ds p a c e c r a f t ;s a f e t y ;r e l i a b i l i t y ;m a i n t a i n a b i l i t y ;S h e n z h o us p a c e c r a f t ;s p a c e l a b ;s pa c e s t a t i o n 收稿日期:２０２２Ｇ１１Ｇ０８;修回日期:２０２２Ｇ１１Ｇ３０基金项目:中国载人航天工程作者简介:夏侨丽,女,硕士,高级工程师,从事载人航天器安全性可靠性与维修性研究工作.E m a i l :x i a qi a o l i _b u a a ＠１６３．c o m .㊀㊀１９９２年９月２１日,中国载人航天工程 三步走 发展战略获得正式批准.２００３年１０月１６日,杨利伟乘神舟五号安全返回,标志着我国已经独立掌握了载人航天技术;２０１６年６月 ２０１７年４月,成功实施了空间实验室阶段４次飞行任务,天宫一号先后成功与神舟八号㊁神舟九号㊁神舟十号载人飞船完成交会对接,标志着我国已经突破空间交会对接技术;２０２１年４月２９日,天和核心舱发射成功,标志我国已全面转入空间站在轨建造阶段.安全可靠是载人航天工程的首要目标,所有 三Copyright ©博看网. All Rights Reserved.步走 发展战略目标的实现,都贯穿了安全性㊁可靠性和维修性设计理念.１４次载人飞船成功发射并安全返回;天宫一号在轨正常运行超过４ ５年,完成多次交会对接任务并实现航天员中期驻留;天宫二号在轨运行接近３年,并完成组合体控制㊁在轨推进剂补加技术和在轨维修技术验证,为建造空间站奠定坚实的技术基础;截至２０２２年１２月,天和核心舱在轨运行超过１ ５年,问天实验舱和梦天实验舱已成功与核心舱交会对接并完成了转位,空间站三舱组合体已经建造完成,正式进入长期运营阶段.载人航天工程通过系统的安全性㊁可靠性㊁维修性工作,实现了航天器长期在轨稳定运行,保证了航天员安全,并成功实施各项任务.同时,针对载人飞船㊁空间实验室㊁空间站的不同任务特点,为满足长寿命高可靠的目标,也牵引了载人航天器的安全性㊁可靠性和维修性设计㊁验证与评估技术实现了跨越式发展.本文总结了安全性可靠性和维修性技术在神舟飞船㊁空间实验室和空间站项目中的工程实践以及取得的突破,展望了后续研究方向.１㊀载人航天器安全性㊁可靠性㊁维修性特点㊀㊀１)载人安全性要求高确保航天员的生命安全,是载人航天的首要任务.载人飞船上升段的力学环境㊁航天员在轨驻留期间可能面临的失火㊁失压㊁有毒有害气体㊁高压电均是威胁航天员安全的危险源,空间站任务过程中,航天员频繁出舱活动面临的空间辐照㊁舱体表面电位㊁舱外活动风险以及载荷照料过程中可能存在的高热㊁微生物㊁有毒有害气体等也是影响航天员安全的重要因素;此外,航天器长期运行过程中可能发生平台设备故障,也会间接影响航天员生命安全.载人航天器存在的危险源多,航天员在轨驻留时间的延长以及复杂的航天器任务可能引入新的危险源,全面且准确识别载人航天器的一般危险源和故障危险源,有效的结合产品本质安全性设计和在轨处置等措施消除危险源㊁控制危险后果,并对安全性进行合理的验证与评估,是载人航天器安全性工作的重点.２)在轨运行寿命长从载人飞船在轨飞行７天,到空间实验室设计寿命２年,再到空间站建造完成后至少运行１０年,载人航天器的运行寿命要求不断提高.载人航天器运行的低轨空间环境,具有等离子体稠密㊁温度交变频繁㊁原子氧密集的特点,影响包括舱体结构㊁舱外太阳翼电池片等产品的使用寿命;而航天器产品在长期飞行过程中持续工作,也会逐渐消耗自身寿命.如何实现载人航天器长寿命稳定运行,给产品和系统寿命设计均提出了更大的挑战,需要在提高设备自身固有寿命的基础上,结合系统资源余量配备㊁使用模式设计以及在轨维修处置等手段,共同实现航天器的高任务寿命要求.３)任务要求复杂,分阶段逐步递进实施随着载人航天工程 三步走 发展战略的实施,载人航天器在轨运行寿命不断延长,相应的任务要求不断提高.载人飞船阶段实现了安全载人发射并返回的任务,空间实验室阶段完成了空间交会对接和支持航天员中期驻留任务,而空间站阶段的任务则更加复杂.我国空间站采用在轨分阶段组装建造方案,经历核心舱单独飞行㊁来访飞行器交会对接与停泊㊁实验舱对接与转位的复杂组装建造过程,具备５０余种复杂构型变化与控制能力,需开展包括推进剂补加㊁航天员出舱活动㊁机械臂舱外巡检㊁开展低轨微重力条件下的科学实验等多种任务.按照空间站工程任务规划,在维持平台运行良好的基础上,支持航天员长期不间断驻留,并且年均完成各项复杂专项任务不少于１５次.载人航天器具有任务需求愈加复杂,且因阶段变化的特点,增加了安全性㊁可靠性㊁维修性设计㊁验证与评估工作的难度,如何构建一个覆盖地面研制和在轨飞行阶段的验证和评估体系,有效支撑载人航天器产品可靠性持续增长㊁支持发射决策和在轨运行风险评估,是必须要解决的一个难题.４)在轨可维修载人飞船阶段和空间实验室阶段主要通过设备自身的高可靠性设计来确保航天器在轨不出故障,航天器的运行寿命也由设备自身固有寿命决定.与之不同的是,空间站具有支持航天员长期驻留的能力,航天员可以对航天器平台进行照料,为在轨维修提供了必要条件. 国际空间站 通过大量的维护维修工作,对运行过程中的重大故障进行了修复,并先后进行了两次系统延寿,到目前为止已在轨运行超过２０年.在轨维修是延长空间站运行寿命,并维持任务可靠性的有效手段.７８㊀㊀第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀夏侨丽等:载人航天器安全性㊁可靠性㊁维修性技术实践及发展展望Copyright©博看网. All Rights Reserved.２㊀载人航天器安全性㊁可靠性㊁维修性技术实践㊀㊀载人航天器安全性㊁可靠性和长寿命要求高,在轨维修风险大,保障支援困难的特点,决定了必须以安全性㊁可靠性为中心,开展安全性㊁可靠性㊁维修性一体化设计㊁验证与评估工作.伴随着载人航天 三步走 发展战略的实施,安全性㊁可靠性㊁维修性技术得到了创新实践和持续发展,载人飞船和空间实验室实现了 一重故障工作㊁二重故障安全 ,空间站在此基础上进行了进一步的扩展,实现了 一重故障工作,二重故障不影响航天员驻留,三重故障仍安全 ,确保在航天员安全之外,还具备连续支持航天员驻留和空间科学实验与技术试验的能力.２ １㊀载人飞船阶段神舟飞船的主要任务是将航天员安全地送达太空并安全返回,围绕保航天员安全这一目标,在载人飞船阶段系统开展了危险原识别与危险分析㊁系统级可靠性安全性设计㊁电子产品可靠性设计,实现了飞行器系统和产品设计可靠性提升;在此基础上,开展了产品关键重要特性识别与量化控制,进一步保证产品实现过程的可靠性;建立了一套基于贝叶斯方法的系统可靠性㊁安全性评估方法,实现了安全性㊁可靠性指标的量化评估.１)危险源识别与危险分析根据航天器任务剖面,从航天员所处环境㊁参与操作㊁次生影响等方面建立了危险源索引,包括失压㊁失火㊁高温㊁高电压㊁有害气体等一般危险源,支持全面识别危险源.开展了危险分析工作,确定了以消除危险为基础,辅助告警㊁自动处置㊁控制影响域等手段为补充的安全性设计原则,控制危险后果.此外,在危险源识别中引入故障危险源这一因素,结合故障模式影响分析(F M E A)识别故障后果严酷度高的产品,通过采取可靠性设计措施提高产品和功能的任务可靠性,从而保证飞船的安全性.２)系统专项安全性㊁可靠性分析与设计针对神舟飞船的任务需求开展了任务功能分解,对影响平台基本运行的结构承载与密封功能㊁供配电功能㊁姿态轨道控制功能㊁设备热管理功能㊁信息管理功能,以及影响航天员安全的载人环境控制功能㊁着陆返回功能,和出舱活动㊁交会对接具体任务相关功能,着重开展可靠性㊁安全性分析与设计工作.通过硬件F M E A方法从下至上遍历所有航天器产品的故障模式,识别可能造成航天员伤亡或航天器损毁的I类故障,以及造成航天员应急撤离或主要任务无法完成的I I类故障;在此基础上以I㊁I I 类航天器级故障模式为顶事件,采用从上之下演绎的方法进行故障树分析(F T A),进一步识别可能导致不期望事件发生的重要程度高的设备故障.结合F M E A和F T A,识别航天器可靠性薄弱环节,为针对性采取可靠性设计措施提供依据.采用冗余设计㊁裕度设计㊁余量设计等措施,提高航天器系统的任务可靠性,开展飞行程序设计和在轨故障模式与对策设计,确保飞行过程中产品工作时序正确,应对故障的措施有效.３)电子产品可靠性设计针对电子产品的可靠性影响因素,开展了包括热设计㊁降额设计㊁抗力学环境设计㊁抗辐射设计㊁电磁兼容设计和静电放电防护设计６要素设计,并全面进行了元器件筛选和控制,提高电子产品固有可靠性,减少在轨随机故障的发生.４)关键项目过程控制基于可靠性㊁安全性分析,识别航天器关键项目和关键产品,作为产品研制过程中的重点,在管理上对关键项目的设计与验证方案㊁验证结果㊁产品验收等环节加严控制,技术上针对关键产品开展关重特性分析,针对性制定量化控制措施,并且在产品研制过程中有效落实.通过关键项目过程控制,进一步使设计可靠性有效落实到设备中.５)可靠性验证与评估为解决航天器产品小子样的问题,应用了贝叶斯评估方法进行任务可靠性评估.围绕评估目标,系统分析各类产品的可靠性评估模型㊁可靠用评估用数据源,有针对性策划可靠性定量验证试验.在使用贝叶斯法方法时,从元器件的在轨飞行失效率验前信息出发,将失效率预计值转换为置信上限,都折合为指数分布,作为验前信息进行评估,联合单机㊁分系统和航天器各级的现场试验信息,评估航天器可能达到的可靠度.６)安全性评估载人飞船以航天员在轨安全性为目标,采用俄罗斯在联盟ＧT M飞船上所使用的条件概率公式,在可靠性评估的基础上进行安全性定量评估.计算各任务阶段飞船主要功能及保障航天员安全的应急措施的安全概率,对飞船全任务过程的安全性得出定量评估结果.航天员在舱内安全概率的设计评估取８８㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀３１卷㊀Copyright©博看网. All Rights Reserved.决于设备故障.当载人飞船可靠运行时,认为满足航天员安全性要求.载人飞船发生非平台关键分系统故障时,不采用应急返回,认为此时飞船满足航天员安全性要求;平台关键分系统故障时,采用载人飞船应急返回功能作为救生手段.载人飞船的安全性定量评估方法已成功应用至其他载人航天器.２ ２㊀空间实验室阶段在载人飞船阶段可靠性㊁安全性工作的基础上,创新开展了飞行事件保障链分析工作,采用静态F M E A㊁F T A结合动态时序分析的方法全面识别任务风险,并进行了自主安全模式设计,保障了空间实验室无人值守期间的安全性;此外,针对空间实验室接受载人船对接并停泊的特点,开展了多飞行器组合体管理设计,实现了舱段间功能融合使用,应急状态下可以接管控制.同时,成功对部分软件和设备实施了在轨维护,进一步提高了安全性[１Ｇ２],也为后续空间站全面实施在轨维修进行了技术验证.空间实验室阶段主要开展的安全性㊁可靠性维修性工作包括以下内容.１)飞行事件保障链分析以飞行事件链为线索,递进剖析单步飞行时序动作,识别从指令发出㊁到响应执行至效果反馈,全控制链条上可能导致安全风险的关键事件和薄弱环节.通过飞行事件保障链分析,从动态分析的维度,补充了I期利用F M E A㊁F T A㊁危险源分析进行静态分析的不足,从而更全面的识别航天器的安全性㊁可靠性薄弱环节.２)自主安全模式设计开展了在轨故障自主控制设计,通过在轨状态监测和自主健康管理,和安全模式设计,解决了空间实验室无人值守期间的安全性问题.采用概率风险评估结合F M E A的方法,分析风险传播路径,对风险传播路径中关键事件状态的多点监测,对在轨运行状态或潜在风险事件实时诊断,通过信息融合,实现风险事件诊断后自主进入安全模式,为飞行器在轨运行安全,又增加一道危险防控措施.３)组合体管理设计发挥载人飞船停泊空间实验室过程中,多舱段组合的特点,开展了组合体管理设计.实现在空间实验室的危险防控措施无效的情况下,出现威胁平台安全的故障时,隔离并切除故障设备,通过信息系统调配其他舱段的同等功能设备,接替工作,进一步消除运行过程中的危险.４)在轨维修技术验证开展了对载人航天器维修性设计体系的研究,基本明确了载人航天器维修性设计体系由维修性设计㊁维修性验证㊁维修性评价和维修性管理构成;并提出了维修性设计的具体内容包括确定维修原则㊁分析维修需求㊁规划维修任务㊁设计维修模式;探讨了维修验证的途径为综合采用仿真验证㊁实物试验验证和在轨飞行验证方法;从飞行工程师评价和航天员评价两方面对维修性评价进行了细分[３].初步构建了载人航天器维修性设计体系.结合航天员在空间实验室驻留期间,需要对环控生保连接软管㊁净化器㊁水箱等设备进行维护和操作的任务要求,设计了在轨操作管路系统㊁机械与电气接口㊁操作人机工效以及软件在轨更改升级的验证项目,为空间站全面实施可维修性设计奠定了技术基础.２ ３㊀空间站阶段为了实现空间站１０年寿命,并持续高可靠运行,必须结合在轨维修,在轨维修是延长空间站运行寿命,并维持任务可靠性的必要手段.空间站全面考虑了安全性㊁可靠性和维修性之间的关系,系统实施了安全性㊁可靠性㊁维修性一体化设计.以固有可靠性设计为基础,以在轨维修为补充,通过备件保障支持,共同实现任务寿命与可靠性要求.以F M E A㊁F T A和寿命分析为基础,识别寿命与可靠性薄弱环节;开展以可靠性为中心的维修性设计,从寿命㊁故障后果以及冗余度方面全面识别空间站维修项目;在此基础上开展了维修安全性设计,确保系统在运行状态下可安全插拔替换设备,同时通过设计和防护手段实现航天员安全操作且无误操作;综合在轨设备故障对系统安全性和可靠性的影响,以及系统冗余设计㊁功能裕量,制定天地一体化维修备件存储策略,保障在轨维修可实施.通过安全性㊁可靠性㊁维修性一体设计实现最小保障成本下空间站最优效能.安全性㊁可靠性㊁维修性一体设计过程如图１所示.２ ３ １㊀安全性㊁可靠性㊁维修性一体设计原则与需求分析分析空间站任务要求和环境剖面,根据产品的成熟度㊁寿命与固有可靠性水平,在轨飞行环境下保障支援模式和约束,航天员人时有限的特点,围绕空间站寿命㊁安全性和可靠性指标要求,确定安全性㊁可靠性㊁维修性一体设计原则.按照一体设计原则９８㊀㊀第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀夏侨丽等:载人航天器安全性㊁可靠性㊁维修性技术实践及发展展望Copyright©博看网. All Rights Reserved.明确安全性㊁可靠性㊁维修性定量㊁定性设计要求.将安全性㊁可靠性㊁维修性指标进一步分解至乘组安全性指标㊁安全撤离指标㊁自主飞行可靠性指标㊁组装建造任务可靠性指标㊁维修时间等;同时明确包括冗余设计㊁裕度设计㊁故障检测㊁维修可视可达㊁环境防护等要求.图１㊀安全性㊁可靠性㊁维修性一体设计过程图F i g １㊀I n t e g r a t e dd e s i g n p r o c e s s o f s a f e t y,r e l i a b i l i t y a n dm a i n t a i n a b i l i t y２ ３ ２㊀以可靠性㊁安全性为中心的维修性设计与验证在空间站任务中,全面实践了二期积累的载人航天器维修性设计体系,并在安全性㊁可靠性与维修性权衡设计,在轨维修策略制定,以及维修仿真结合地面试验验证方面,进行了全面扩展和持续深入.探索了以可靠性㊁安全性为中心的在轨可维修性设计技术,采用逻辑决断的方法确定维修需求,综合空间站产品的寿命分析㊁F M E A 和F T A 进行维修需求分析,识别寿命薄弱环节和可靠性关键设备,作为维修性设计的对象;根据设备寿命损耗特性和可靠性建模与预计的结果确定维修策略,综合安全性㊁可靠性㊁测试性和保障性确定在轨可更换单元,考虑故障发生概率接近的部组件为更换单元,通过可靠性和维修性综合设计确保维修需求识别全面㊁准确,同时维修策略合理.针对维修项目,开展维修安全性分析,分析实施维修过程中,切除故障设备后对空间站系统的安全性影响,明确系统可以维持安全运行的最大允许维修时间,作为维修方案的约束;此外,分析在轨维修实施的环境㊁维修步骤㊁维修操作工具㊁维修次生危险源对航天员的危害,采取消除危险或有效防护的措施,开展维修安全性设计.研究了面向任务需求的在轨维修地面验证方法,建立了在轨维修混合式仿真验证平台,提出了在轨微重力和真空环境下进行维修的可视性㊁可达性及维修操作时间的仿真验证方法[４],以及零重力局部环境模拟的维修性验证平台[５],对空间站上所有维修项目进行了有效验证.２ ３ ３㊀天地一体化备件存储设计空间站是在轨飞行的同时,在系统不停机的情况下实施维修,需要系统快速恢复可靠性和安全性,故障设备的备件能否获得就成为了系统能否从故障中快速恢复的制约因素.在轨存储维修备件是一个有效的解决办法,然而空间站密封舱内空间有限,在轨只能少量存储维修备件和工具,主要依靠货运飞船发射运输维修物资.由此,空间站维修保障支援时间长,难度大,备品备件的储备策略需要兼顾空间站故障后果和货运飞船发射任务规划.为既保证备件在轨可及时获得,同时可在在轨有限存储空间存放,空间站维修备件采用了在轨结合地面存储的方式进行储备.以保证空间站运行可靠㊁航天员驻留安全和主要任务成功为目标,故障后果严重且紧急的设备在轨存放备件;故障后果不严重或不紧急的设备,在地面存放备件,故障发生后通过系统自身的容错能力继续运行,由最近的货运飞船发射备件,实施维修更换.地面备件的投产规划与备件上行时机匹配,在备件发射前提前研制完成,备件一旦消耗,立即补充,实现滚动存储.地面存储备件的存储形式则分为整机存储和散件存储,散件存储即储备状态为元器件㊁印制板㊁机械部组件.整机存储可以在较短的时间内具备发射上行状态,而散件存储需要更长的装配和测试时间,但散件状态存储的同个型号的器件或部组件可以为多台不同产品供货,可有效降低成本,储备效率更高.可根据故障紧急程度和备件发射上行规划共同决策确定备件储备状态.备件决策流程如图２所示.０９㊀航㊀天㊀器㊀工㊀程㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀３１卷㊀Copyright ©博看网. All Rights Reserved.图２㊀一体化备件决策流程F i g ２㊀D e c i s i o nm a k i n gp r o c e s s o f s p a r e p a r t s２ ３ ４㊀多任务多舱段可维修组合体的可靠性验证与评估空间站是分阶段组装建造完成的,是典型的多任务多舱段组合可在轨维修航天器,具有可靠性指标内涵复杂,评估对象随着舱段组装动态变化,可通过在轨维修恢复使用可靠性的特点,对产品的寿命与任务可靠性要求高,量化验证试验子样需求量大,成本高昂.如何保证多任务㊁多舱段间组合㊁在轨维修等因素影响下可靠性建模的准确性,以及验证试验策划的合理性,是必须要解决的技术问题.１)任务可靠度评估体系在空间站研制过程中,综合分析了空间站任务剖面㊁组装建造阶段和长时任务与短期任务特点,明确了任务可靠性定量指标内涵并创新提出了分阶段分任务的评估体系,任务可靠度评估体系见表１.２)维修支持下的可靠性建模与评估空间站的可靠性㊁安全性是在维修支持保障下实现的,关注的是安全性㊁可靠性㊁维修性一体化设计下的任务可靠性,以及基于单机设备规定时间完成规定任务能力的系统安全性.空间站创新应用了在轨维修支持下的可靠性㊁安全性评估方法,评估过程中,任务时间的确定以及系统可靠性建模需考虑维修和保障因素[２].首先进行单机产品维修性设计的检验,确认单机是否为在轨可更换单元,进一步对单机紧固件拆卸㊁电连接器插拔㊁防泄漏设计㊁安装精度保证㊁接插件操作空间以及单机自身维修性设计进行检验,检验维修方案是否经过地面验证可行;其次进行系统支持的可维修设计检验,包括故障检测定位和隔离㊁总体布局的可视可达性设计㊁故障件供电信息可隔离㊁修复后可检测等方面检验,检验维修时间是否在系统允许维修时间内;在确认维修可行的基础上,进一步检验保障资源情况,确认是否在轨存有维修备件以及维修操作工具;针对预防性定期更换产品,确认备件发射上行规划与在轨寿命消耗情况匹配性;针对出舱维修操作的项目,确认出舱任务安排.基于维修方案,进行评估模型修正.如果通过维修可行性检验,则视在轨维修符合维修如新的特点,此外在轨存储有备件,经验证可以在系统允许时间内完成维修更换,则近似为在轨的冷备份,按照此原则,将原来系统中的串联无冗余功能和产品,修正近似为冷储备模型或表决模型.模型修正后评估结果较未修正前比较,任务可靠度提高,这与维修保障支持下,系统使用可靠性得的提升的实际相符,验证了该方法的正确性.３)以任务可靠度为中心的可靠性验证试验规划根据影响飞行器任务成败的关键产品及其可靠性特征识别,和可靠性信息在研制过程中的产生规律分析,采用以系统任务可靠度为中心的可靠性验证试验优化方法,构建了可靠性验证试验结合研制试验,寿命与可靠性关键部组件试验结合整机试验的验证体系,提出了基于系统可靠性评估模型,在系统任务可靠度指标满足要求的前提下,适度降低功能级冗余中单机设备的任务可靠度,以减少验证所需子样的方法.实现了验证试验在研制过程中前移,有效控制了验证成本,同时保证了验证数据充分.通过在核心舱上应用,全面识别了包括３３类寿１９㊀㊀第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀夏侨丽等:载人航天器安全性㊁可靠性㊁维修性技术实践及发展展望Copyright©博看网. 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现代船舶维修(练习题)
轮机维护与修理
Introduction to ship
试题练习
在制造和使用过程中，由于材料、工艺因素的影响使产品所具有的可靠性称为——可靠性。 A．实际 B．综合 C．内在 D．固有 答案： A 产品的使用可靠性难于达到其——可靠性。 A．实际 B．内在 C．固有 D．综合 答案： C
轮机知识
轮机维护与修理
Introduction to ship
试题练习
对船舶动力装置的可靠性来讲可靠性是——性能。 A．通过船员努力工作可以提高的 B．固有的 C．实际的 D．综合的 答案： B 产品在规定的时间、规定的条件下完成规定功能的概率，称为——。 A．可靠度 B．可靠性 C．有效性 D．有效度 答案： A
轮机知识
轮机维护与修理
Introduction to ship
轮机知识
轮机知识
Koukiepin
轮机维护与修理
Introduction to ship
试题练习
故障率曲线无明显磨损故障期的设备，故障率随时间延长而缓慢增加，可采用——维修方式进行维修。 A．定时 B．定期 C．视情 D．事后 答案： C 故障率曲线有明显磨损故障期的设备，通常发生磨损、疲劳和材料老化的故障，可采用——维修方式延长使用寿命。 A．定时 B．视情 C．事 D．综合 答案： A 某些不重要的设备缺乏适用的检测手段、临界参数或不具备实施检测的条件，所以只能采用——。 A．事后维修 B．视情维修 C．定期维修 D．定时维修 答案： A
轮机知识
一、维修科学
Koukiepin
轮机维护与修理
Introduction to ship
试题练习
现代维修是对机械设备或零部件进行——维修。 A．使用阶段 B．研制过程 C ．全寿命 D．使用过程 答案： C 不属于全寿命维修的是——。 A．设计 B．制造 C ．试验 D．使用 答案： C
航空轴承标准-概述说明以及解释
航空轴承标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述航空轴承作为飞机关键部件之一，在航空工业中发挥着至关重要的作用。
航空轴承的主要功能是支撑和传输飞机各个部件之间的力和运动，保证飞机的稳定性和可靠性。
航空轴承的性能直接关系着飞机的安全和飞行效果。
因此，为了确保飞机的正常运行，制定并遵循航空轴承标准至关重要。
航空轴承标准是由航空工业各界专家、学者和企业共同制定的一套规范和准则。
这些标准涵盖了航空轴承的设计、生产制造、检测和维护等方面的内容。
航空轴承标准的制定旨在提高航空轴承的品质和性能，提升飞机的可靠性和安全性，同时也促进了航空工业的发展和创新。
航空轴承标准的应用范围广泛，包括航空器、航空发动机、航空电气设备等各个领域。
标准的运用可以确保各个环节的一致性和协调性，减少不必要的差异和误差。
它为航空轴承的生产和使用提供了一种统一的规范和依据，便于质量管理和技术交流。
本文将对航空轴承标准进行全面的介绍和探讨。
首先，将对航空轴承的定义和分类进行解析，明确其在飞机系统中的作用和类型。
其次，将着重探讨航空轴承标准的制定和应用，从制定的过程和目的、标准的内容和要求等方面进行详细分析。
最后，将总结航空轴承标准的重要性，并展望未来对标准的发展和完善。
通过本文的撰写，旨在提供关于航空轴承标准的全面了解，为相关领域的专业人士和研究者提供有价值的参考和指导。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容：文章结构部分主要介绍了本篇长文的章节组成及各章节的内容概要。
通过明确文章的整体框架，读者可以更好地理解本文的结构和内容安排。
本文的结构主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，首先进行了概述，简要介绍了航空轴承标准的背景和意义。
随后，介绍了文章的结构，明确了各章节的主要内容。
最后，说明了本文撰写的目的，即为了探讨航空轴承标准的制定与应用，以及对其重要性进行总结和展望。
在正文部分，首先介绍了航空轴承的定义和分类，对航空轴承的基本概念和各种类型进行了说明，为后续内容的理解奠定了基础。
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式中 ： i —第i个项目的故障率 —第i个项目出故障的平均修复时间
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7 维修性分配 - 目的
为系统各部分研制者提供维修性设计指标， 以保证系统最终符合规定的维修性要求 明确各转承制方或供应方的产品维修性
指标，以便于系统承制方对其实施管理
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4 维修性定性要求
定性要求为定量要求的补充，达到定量
要求的技术途径和措施 定性要求应转化为维修性设计准则，指导 和规范维修性设计
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4 维修性定性要求 - 一般内容
(1) 良好的可达性：维修部位看得见、容易够得着 (2) 提高标准化和互换性程度 (3) 具有完善的防差错措施及识别标记 ：设计上
一种设计特性 • 测试：用测试设备测量或评定产品是否满足 规定要求
• 诊断：对产品进行故障检测和故障隔离的活
动。测试是诊断活动的一部分
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2 维修性工作的主要内容 管理(监督与控制)
制定维修性工作计划 维修性文件 建立数据收集、分析和纠正措施系统
维修性评审
12 维修性设计准则 - 目的
指导设计人员进行产品设计
在研制过程中，尤其在设计阶段中，作为设 计评审的内容
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12 维修性设计准则的制定
设计师系统应组织有经验的研制、生产、使用
等方面的人员及有关专家，总结自己的经验，
吸取国内外类似产品的经验，制定具体产品的
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3 维修性定量要求 - 典型的维修性参数
平均修复时间（MTTR）Mct
故障检测率（FDR）rFD
故障隔离率（FIR）rFI
虚警率（FAR）rFA
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3 维修性定量要求 - MTTR（Mct）
在规定的条件下和规定的时间内，产品在
(7) 结构、功能和电气划分 (8) 测试点：外部测试点；内部测试点；上一级维修
需要的测试点；测试点优化
(9) 性能监控：监控对安全、关键任务有影响的部件 (10) 综合诊断:BITE、ATE、MTE结合，100% FDR (11) UUT与目标ATE兼容性 (12) 符合维修的人素工程要求
人的各种因素(体力、感观力、耐受力、 心理、生理 、人体尺寸等与设备的关系
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7 维修性分配 - 条件
已确定系统的维修性指标 已确定系统的维修方案（维修级别、维修 资源、维修类型等）和产品功能层次
已完成各功能层次的可靠性分配或预计
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7 维修性分配 - 分配方法 -GJB/Z57
编号 101 102 103 104 105 方 等值分配 按故障率分配 法 适 用 范 围 简 要 说 明 缺少R和M信息时做 取各单元维修性指标相等 初步分配 已有R分配值或预 计值 故障率高，维修时间应当 短及测试性指标应当高 按故障率及预计维修的难 易程度加权分配 利用相似产品数据，通过 比例关系分配· 按单元越复杂可用度越低 的原则分配可用度
1 概述 - 维修性（ M ）
产品在规定条件下和规定时间内，按规定的 程序和方法进行维修时，保持或恢复其规定状态 的能力
维修级别
全部活动
维修工作时间
目的
使产品保持或恢复到规定状态所进行的
设计特性 泛指任何元器件、组件、设备、分系统
或系统（指硬件、软件或两者的结合）
技术文件规定采用的维修工作类型、来源和方法
修性分配
(4) 对分配的结果进行可行性分析、权
衡和／或修正
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8 维修性预计 - 目的
预计产品设计或设计方案可达到的维修性 水平，是否能达到规定的指标 及时发现维修性设计缺陷，作为更改设计依据 更改设计时，估计其对维修性的影响
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3 维修性定量要求 - FAR（rFA）
在规定条件下和规定时间内，发生的虚警数 与同一时间内故障指示总数之比，用百分数表示
BITE或其他监测设备指示UUT有故障，
而实际上不存在故障的现象
漏警（报） ： BITE 或其他监测设备指示 UUT 没
有故障，而实际上存在故障的现象
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按故障率和设计特 已知单元R值及有 性的综合加权分配 关设计方案 利用相似产品数据 有相似产品M数据 分配 的情况 保证A和考虑单元 复杂性加权分配
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有故障率值并要保 证可用度的情况
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7 维修性分配 - 分配的步骤
(1) 建立维修性模型 (2) 确定各层次产品的维修频率 (3) 选用合适的维修性分配方法进行维
任一规定的维修级别上，修复性维修总时间与
在该级别上被修复产品的故障总数之比
UUT的维修级别及保 障资源 不包括管理或后勤延误时间
用于统计发生故障、检测故障和隔离故障的时间， 为了能进行统计，该时间应足够长
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3 维修性定量要求 - FDR（rFD）
在规定条件下和规定时间内，用规定的方法正 确检测到的故障数与该时间内发生的故障总数之比
采取措施，确保不出差错，出差错后有预警、保护等措施
(4) 保证维修安全：不会遭受电击、机械损伤以及有
害气体、辐射等伤害
(5) 贵重件的可修复性：可调整、可局部更换 (6) 减少维修内容和降低维修技能要求 ：自动检
测，自动报警；改善润滑、密封装置
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4 维修性定性要求 - 一般内容（续）
(3) 确定设计特性与维修性参数的关系
对可更换件，更换时间主要取决于它的固定方式、 紧固件的型式与数量等 对设备，修复时间则主要取决于设备的复杂程度、 故障检测和隔离方式、可更换件拆装难易等 从类似装备中找出设计特征与维修性参数值的关系
(4) 选用合适的维修性预计方法
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所用的测试方法、测试设备等
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3 维修性定量要求 - FIR（rFI）
在规定条件下和规定时间内，用规定的方法
将正确检测到的故障正确隔离到不大于规定的
可更换单元的故障数与该时间内检测到的故障数
之比
所用的测试方法、测试设备等
模糊度 在规定维修级别上可整体更换的产品(O：LRU/ORU）
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1 概述 - 重要性- 弥补可靠性不足
（4）提高维修性可弥补可靠性不足
- 可靠性（R）：产品在规定的条件下和规定的时间
内，完成规定功能的能力
技术指标
工作时间，R随时间增长而降低
使用的环境条件、应力条件、贮存条件、操作人力等 - M 是通过缩短维修停机时间来提高使用可用性 - R 从延长工作时间来提高使用可用性 - R=1，无M设计
对转承制方和供应方的监督与控制
(FRACAS)
培训
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2 维修性工作的主要内容 设计与分析
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维修性要求 – 动态迭代过程 建立维修性模型 维修性分配 维修性预计 故障模式及影响分析－维修性信息 损坏模式及影响分析（ DMEA ） 维修性设计准则 维修性分析 :维修级别,诊断方案,PM ,备件,
工具,维修安全,订购方提供的产品,成熟的产品
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3 维修性定量要求
维修性要求是设计的出发点，是验证的依据
直接度量产品维修性的水平，维修性目标具体化
通过维修性建模、分配、预计等工作，把维修性
定量要求结合到产品设计中
通过试验验证考核设计是否达到指标要求
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(1) 产品的配置应根据其故障率的高低、维修的难
易、尺寸和质量的大小以及安装特点等统筹安排
(2) 装备的检查点、测试点、检查窗、润滑点、加 注口以及燃油、液压、气动等系统的维护点，应 布置在便于接近的位置 (3) 减少紧固件，或使用快速紧固件，使拆装方便 (4) 要维修的产品，其周围要有足够的操作空间 (5) 远程故障诊断
维修性设计准则
设计准则应包括通用准则（总体要求）和各分系 统的设计准则（特殊要求） 设计准则内容应包括维修性定性要求的内容
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12 - 设计准则一般内容 - 简化产品和维修
(1) 优选满足系统性能的各种简化方案
(2) 对产品功能进行分析权衡，去掉不必要的功能
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12 - 设计准则一般内容 - 模块化
(1) 产品应划分为机械、电气、电子、机电模 块，设计为LRU和SRU (2) 模块能从产品上卸下后检测、调试、维修 (3) 更换到产品上的合格模块应不需要调整或 只要简单的调整 (4) 模块应有监测点，使故障可以隔离到模块 (5) 模块的结构尺寸有统一的标准，制造有允 许公差和容限， (6) 成本低的器件可制成弃件式的模块，其内 部各件的预期寿命应设计得大致相等
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12 - 设计准则一般内容 - 标准化和互换性
(1) 优先选用标准化的产品和工具 (2) 为设计、订购、定型和交付，提供和制定各种 标准文件 (3) 能安装互换的产品，必须能功能互换 (4) 能功能互换时，可采用连接装置达到安装互换 (5) 产品修改设计时，不要任意更改安装的结构要 素，破坏互换性 (6) 装备需作某些更改或改进时，要尽量做到新老 产品之间能够互换使用 (7) 最大限度地采用通用的组件、元器件、零部件