{信息技术}F发动机的维修保障模式中国工程技术信息网综合

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F119发动机的维修保障模式

于晓伟邢晨光王萍张宝珍

以F-22为代表的国外新壹代战斗机的维修体制、维修保障模式正于发生根本性变化，特别是将三级维修体制改为二级维修体制，将传统的维修保障模式转变为基于性能的保障模式，可谓飞机维修史上的革命。同军用飞机壹样，军用发动机的维修体制、维修模式也于发生巨大变化，目的是进壹步减少维修中间环节，降低全寿命周期费用，提高装备战备完好性。壹、国外四代机发动机维修保障模式的演变

1.从三级维修体制向俩级维修体制的演变

随着航空装备全寿命管理观念的确立，航空维修系统观念的形成，以及对航空装备作战需求的提高，军方要求简化航空维修体制，减少装备维修的中间环节，提高装备的战场生存能力和部署/转场机动性，且降低装备的全寿命周期费用。航空科学技术的进步，装备管理水平和使用水平的提高又为这壹简化提供了可能。美国于20世纪90年代就率先提出且实施了俩级维修体制，取消了中继级，且于F-22战斗机的维修保障中正式采用了俩级维修体制。

军用发动机的维修体制也正于由三级维修体制向二级维修体制转换。国外于制定新研发动机维修方案时，尽可能减少维修级别，使其从三级维修体制改变成二级维修体制（保留基层级和基地级，取消中继级）。比如，对于F119发动机的维修，基层级维修由美空军维修人员负责，中继级和基地级维修由普·惠公司管理。空军俄克拉何马城后勤中心（OC-ALC）主要负责F119的装拆、产品修理、后送车间保障。而普·惠公司主要承担：项目管理、机群管理；供应链、器材管理；维持工程；修理、大修管理；特殊修理工艺；零部件修理、存储清单和器材保存等。尽管F119发动机目前仍然沿用三级维修体制，但中继级的维修工作相比传统中继级的工作量减少了75%左右。

2.从军方单独直接维修到军民合作维修模式的演变

于发动机维修方面，制造商和军方的合作关系越来越紧密。比如，普·惠公司和美国空军于廷克（Tinker）空军基地建立了军民合作关系。最为典型的服务保障军民合作项目莫过于美国F-22“猛禽”战机的发动机项目。当第壹批F-22于美国兰利空军基地服役时，普•惠公司和设于俄克拉何马城航空后勤中心（ALC）之间的军民合作已经全面展开，且获得美国空军的资格证书。

合作将最大限度利用双方最好的技术、设施和人员。这是普•惠公司首次对壹个重大武器系统项目开展真正的军民合作，且将以经济可承受的价格来保证发动机的可用性。根据协议，由空军基地的工作人员进行发动机维修，而普•惠公司则提供管理小组，负责日常进度和维修标准的监管和对修理的最终验收，以保证维修质量。美国空军将受益于普•惠公司于民用发动机维修方面获得的经验，包括车间管理、生产调度和无纸文件系统。同时，普•惠公司于筹建F119发动机HMC时投了资，空军将见到发动机寿命周期费用的节省。利用现有设施和熟练的技术人员也可使成本降低。该合作项目的另壹个特点涉及基地级的供应链管理，包括所有的后勤和库存保障，目的是减少库存和缩短大修周转时间。于此供应链上，大多数修理好的零件将用于这些零件被拆下来的发动机上，而不是将修好的零件放回仓库后再安装于别的发动机上。这种合作项目仍处于刚起步的阶段，何时全面实现精益供应链仍无法确定。可是，普•惠公司和F-22系统项目办公室于讨论如何分阶段实现这个目标。

3.从购买发动机备件到购买发动机性能（基于性能的后勤）的演变

于发动机领域，基于性能的后勤（PBL）策略来自发动机原始设备供应商对民用航空公司提供的壹揽子维修服务经验，即“按运行小时计费”的维修策略。以PBL为代表的基于性能的保障服务和传统保障模式的最大区别就是确定了产品保障的性能指标。这些顶层的性能参数包括：使用可用度、使用可靠性、单位使用费用、后勤规模、后勤响应时间等。这种服务模式彻底改变了制造商和军方之间的合作关系。因为用户购买的不仅仅是产品和服务，而

是写入合同中的性能。该模式自美国2000年首次于海军陆战队霍尼韦尔辅助动力装置上实施以来，迅速推广到多家厂商。不管是整架飞机，仍是其中的发动机部件，均可和制造商签署基于性能的合同。除了美国的PBL模式，英国的基于可用性的合同同样确定了产品保障的性能指标。

PBL已于军用发动机领域获得广泛应用。2003年，罗•罗公司从美国海军获得壹份T-45教练机的F405-RR-401发动机的PBL合同，罗•罗公司派出113名员工到5个不同地点为美国海军提供服务。海军只要告诉罗•罗公司所需的发动机可用数量，罗•罗公司按使用小时数确定维修价格。据称，这种新的合同能够以适当的价格为海军提供所需的战备性。海军发动机的可用性从2003年前的70%，提高到86%，平均翻修时间从500小时延长到1000小时。

PBL和传统的保障模式壹样，不是壹成不变的，会随时代的发展而发展。制造商从不同的角度对PBL的未来发展作了预测。罗·罗公司认为，PBL于军民合作上会有较大发展。普·惠公司预计，今后将于新式武器系统采办早期阶段实施PBL保障。比如，普·惠公司和空军于F-22“猛禽”研发早期阶段开始合作，当下为廷克空军基地提供发动机维修软件。今后更多的PBL保障，将租借军方的基础设施。例如，普·惠公司为意大利所租赁的F-16战机F110发动机实施建制维修和中继级维修，其基础设施是按每飞行小时付费合同由意大利军方提供的。

4.从整机寿命控制的维修向单元体寿命控制的维修演变

发动机结构单元体化是目前各种军、民用航空发动机普遍采用的设计原则，各单元体均有严格的性能及其他技术要求。因此，各单元体不仅具有安装尺寸的可互换性，而且性能上也具有可互换性（即更换某壹单元体后，对发动机性能不会有影响）。发动机采用单元体结构后，可改善维修工作，提高飞机的可用性和经济性：可减少备用发动机数；各单元体可根

据各自的工作条件具有不同的寿命，发动机能够得到充分的利用；更换快，保证飞机的可用时间；装运比整台发动机方便，便于进行空运，能够加快运送速度，因此，能够减少飞机因换件的停机时间。

利用兰德模型，且借助比价系数，能够估算发动机于整机寿命控制和单元体寿命控制俩种方式下大修经济性对比。于建模估算的基础上，可利用俩种维修方式下的大修费用进行俩种维修体制经济性的对比分析。计算表明，采用单元体寿命控制的大修费明显少于整机寿命控制的大修费用。

5.从传统预防性维修向基于状态的维修（CBM）演变

基于状态的维修（CBM）和通常说的视情维修含义基本相同，是通过嵌入式传感器和/或外部测试和测量进行于线或离线监控，基于实时或接近实时评估装备状态，判断装备故障机理且预测装备的剩余寿命，进而于装备出现明显退化后决定采取何种维修措施的维修方法。CBM减少了不必要的发动机或单元体拆换，从而能大大提高发动机的利用率，适度减少预防性维修的工作人力和维修费用，同时仍因能及时查出故障及故障部位，大大提高发动机的可靠性。

以F135发动机为例，它所采用的发动机预测和健康管理技术，利用发动机吸入碎屑监控系统、润滑油情况监控系统、发动机应力监控系统、静电式轴承监控系统、静电式润滑油碎屑监控系统等各种先进传感器的集成，且借助各种算法和智能模型来预测、诊断、监控和管理发动机的状态，为实现CBM奠定了基础。

二、F119发动机的维修保障模式

1.概述

2004年6月29日，美国空军发布关于F119-PW-100发动机长期PBL通告，为F119发动机PBL长期合同进行市场调研，寻找可能的承包商。当时，F/A-22系统项目办公室预