飞机维修思想的发展和应用
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1.飞机维修思想的发展和应用
1.1 预防为主的维修思想
1.1.1 预防为主的维修思想产生的背景
早期飞机由于发动机剩余功率较小,飞机的重量受限,航空技术装备不可能采用过多的余度,任何产品出了故障都有可能直接影响飞行安全。基于这种可靠性与安全性紧密联系,要求把维修工作放到故障发生的前面,进而广泛地采用预防性维修措施,即按固定时间进行翻修或报废。“预防为主”的维修思想便在此背景下产生。
早期,我国军用飞机维修主要是以“预防性维修”为指导思想,这在当时的历史时代背景下是行之有效的,它保证了飞行安全和战斗、训练任务的顺利进行,在我国航空维修领域曾发挥了积极作用,而且统治航空维修领域近半个世纪之久。
1.1.2 预防为主维修思想的缺点
“预防性维修”思想存在着一系列严重的缺点,表现在:经常从飞机上拆卸设备并进行大量不恰当的修理工作,使设备的利用率很低;绝大多数设备的单独寿命没有被充分利用;设备修理后的故障率反而增高,对可靠性产生不利影响。此外,这种更换方式也不能防止偶然性故障,还需要储备大量的备件。20世纪50年代末,美国民航界从内外场的统计数据中发现,单一的定时翻修方式并不能防止或有效地减少许多类型的故障,相反,还将带来新的故障。甚至有人提出,有些设备不是用坏的而是拆坏的,比如,一个到期翻修的成品的拆换前并无其他故障,由于拆卸引起电缆、导管故障。这种定时翻修,不能适应飞机设备的数量和复杂程度的迅速增加。
1.2 可靠性为中心的维修思想
1.2.1 国外以可靠性为中心维修理论的发展
1978年美国联合航空公司诺兰等国防部的委托研究并发表了《以可靠性为中心的维修》专著,该专著对故障的形成、故障的后果和预防性维修工作的作
用进行了开拓性的分析,首次采用自上(系统)而下(部件)的方法分析故障的影响,严格区别安全性与经济性的界限,提出了多重故障的概念,用四种工作类型(定时拆修,定时报废,视情维修,隐患检测)替代三种维修方式(定时、视情、状布以可靠性为中心维修的民用标准SAEJA-1011《以可靠性为中心维修程序评价准则》。
1.2.2 我国以可靠性为中心维修理论的发展
从20世纪70年代末开始,我国空军倡导维修理论研究,开始维修萌芽,由单一的定时该为定时与视情相结合的维修方式,延长歼六等6种飞机翻修时限,取消50h定检制度。效果显著,随后,总部推广全军。1983年我国空军首次确立以可靠性为中心的维修思想。1989年我国发布了航空工业标准HB6211-19891.2.
1.2.3 可靠性维修思想的核心内容
可靠性维修思想的核心就是保持飞机固有的安全性、可靠性、和经济性三者的平衡
1.2.4 可靠性维修的优点
可靠性维修思想随着高新技术在航空装备上应用的日益广泛,飞机日利用率提高,“以预防为主”的单一的定时维修方式已经不再适应航空事业发展的需要。随之,产生了用可靠性方法控制维修和维修指导小组(MSG)的维修思想。
改革开放以来,特别是我国加入WTO后,大量欧美航空器的涌入,给我们传统的航空维修思想带来了极大的冲击,“可靠性为中心思想”的维修逐渐发展成为主流。可靠性维修主要是建立在全寿命维修、从航空产品实际出发进行维修、对航空装备实行全面的可靠性控制和只进行必要的维修工作等维修思想的基础上。
在新的维修思想指导下,有必要对过去的维修体系、维修大纲、维修规程、维修方式和维修手段等方面进行全面革新。它需要建立一个产品可靠性信息收集、分析、处理和反馈系统,进而实行有效的跟踪、监控、闭环控制,以确保
航空装备的飞行安全。因此,可靠性维修,更能反映飞机这样复杂技术装备的真实情况,使得飞机的出勤率更高、维修工作具有更强的针对性,维修工作效益提高并减少大量人力物力的浪费,使有限的人力物力及时间充分用在维修更需要的地方,使得飞机的安全具有更好的可控性。
1.2.5 飞机固有安全性、可靠性和经济性三者的关系并举例说明。
飞机固有安全性、可靠性和经济性三者的关系
可靠性维修思想的核心为了保持飞机的适航性和老龄飞机持续安全飞行所提出的维修工作,充实和发展了维修工作的安全性要求。保持航空器的安全性,主要是做好与安全性相关的维修工作;保持航空器的可靠性,主要是做好保持使用性的维修工作。安全性与可靠性之间相互渗透,部分工作重合,又相互独立,各有特色。
从发动机维修工作的变化可以清楚地看到经济性在维修中的地位越来越重要。由于发动机设计、制造技术的进步,采用了很多提高发动机可靠性,降低发动机使用费用的措施。例如,制造方将故障分析作为发动机设计的组成部分,开发出飞机的折旧费和维修费总和,使用老龄飞机在经济上变得无利可图时,飞机就到达了退役时间。也就是说,飞机的技术寿命已经让位给经济寿命了。
综上所述,可靠性维修思想的目的就是以最低的费用,保持飞机固有的安全性和可靠性水平,并为改进设计提供信息。维修思想的核心,就是保持安全性、可靠性和经济性三者的平衡,简称以安全、可靠、经济为目标的维修。
以可靠性为中心维修理论的发展。
1.3 全系统全寿命的维修思想
20世纪80年代以来,随着航空装备的更新换代和维修实践的深入,人们对维修规律的认识进一步深化,认识到维修是技术过程和管理过程的辩证统一。是一种系统工程活动。涉及航空装备系统各个方面,贯穿航空装备寿命周期过程。逐渐形成了全系统全寿命维修思想。
全系统全寿命的维修思想是把航空装备维修作为一个整体和航空装备系统
的一个子系统从航空装备的发展和使用的纵(全寿命)横(全系统)两个方面来综合考虑。
2 可靠性为中心的维修(RCM)分析的一般步骤
2.1 确定重要功能产品(FSI)
2.1.1 重要功能产品的确定
现在复杂装备是由大量的零部件组成的,若对其进行全面的以可靠性为中心的维修理论分析,工作量很大,而且也无此必要。事实上,许多产品的故障对装备整体并不会产生严重的影响,这些故障发生后能够及时地加以排除即可,其故障后果往往只影响事后维修的费用,而该费用往往并不比预防性维修的费用高。因此,进行可靠性为中心的维修理论分析时没有必要对所有的产品逐一进行分析,只有会产生严重故障后果的重要功能产品(项目)(FSI, Functionally Significant Item)需做详细的以可靠性为中心的维修理论分析。
(1)确定FSI的过程与方法。确定FSI的过程是一个比较粗略、快速且偏于保守的分析过程,不需要进行非常深入的分析。具体方法如下:
(1)将功能系统分解为分系统、组件、部件、……、直到零件,
见图3-3;;(2)沿着系统、分系统、组件……的次序,自上而下
按产品的故障对装备使用的后果进行分析确定FSI,直到产品的故
障后果不再是严重时为止,低于该产品层次的都是非重要功能产品
NFSI。
(2)