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現代航空維修理論形成及其發展趨勢

航空培訓 閱讀(1.82W)

航空運輸作為一種安全、快速的交通運輸方式為世界經濟和文化的發展作出了巨大的貢獻。那麼下面是小編為大家分享現代航空維修理論形成及其發展趨勢,歡迎大家閱讀瀏覽。

現代航空維修理論形成及其發展趨勢

  一.緒論

自人類發明飛機以來,航空運輸作為一種安全、快速的交通運輸方式為世界經濟和文化的發展作出了巨大的貢獻。航空維修業作為航空運輸的重要組成部分,從最初的手工作坊式維修發展到了今天科學、先進的維修體系。在維修實踐過程中,人們通過不斷的認識和探索維修工作的基本規律,不斷的把經驗上升為 理論,在航空實踐過程中建立和發展了航空維修理論。

目前,許多國家都在航空維修方面進行了大量的實驗與研究,並取得了可喜的進展,初步形成了具有實踐性和科學性的現代航空維修理論。特別是美國在航空維修方面的研究比較早,投入的人力、物力和財力比較多,已經提出了一整套 較為全面、系統和完善的維修理論體系。

  二.航空維修的內容和特點

  1.航空維修的內容

飛機在空中飛行和地面停放時,技術狀況受到內部和外部各種因素的影響,技術狀況由合格變為不合格,要糾正這種情況,就需要對飛機進行維修。飛機維修是飛機在使用過程中進行維護和修理的總稱。維護是保持飛機固有技術性能和 發揮其最大效能所採取的技術措施;修理是指飛機效能下降或部件故障時,為恢 復其固有技術性能所採取的技術措施。維修的直接目的是保證飛機處於良好可以 狀態,保證飛機圓滿完成運輸、訓練和其他飛行任務。為達到安全飛行的目的,不僅要求從技術上保證航空器具有良好的可靠性、維修性和技術性能,還要求各級維修部門對維修工作實施有效的管理以做好維修工作。

隨著現代科學技術的發展,新技術、新工藝和新材料的廣泛使用,使飛機維修從過去單一的擦洗、修補等日常作業逐步形成一個大的工作組合。要做好維修工作,不僅要掌握相關的專業知識,還要掌握航空維修理論,這樣才能把維修工 作從經驗維修轉變到科學維修。

  2.航空維修的特點

航空器的維修是為了使其具有更好的使用性,飛機的使用特點決定了航空維修的特點。航空維修具有以下特點:

(1)空中使用特點飛機的使用不同於地面車輛和水面艦船,地面車輛和水面艦船出現故障可以停下來維修;飛行在空中使用,一旦出現故障則難以採取維修工作,有可能造成嚴重的後果。這一特點決定了航空維修的特點,即必須在飛行前,飛機在地面的 時候做好維修工作,保證飛機從投入使用到使用結束保持安全、可靠的飛行。

(2)結構複雜、效能先進航空器與其他運輸裝置相比,具有結構複雜和效能先進的特點,特別是隨著

科學技術的進步,這種特點越來越突出。以航空渦輪風扇發動機的燃油控制系統來說,早期的機械式燃油控制系統,到監控型燃油控制系統,以及目前最先進的 全許可權燃油控制系統,控制越來越複雜和先進,維護性也越來越好。固然飛機性 能先進、結構複雜使得維護性和使用性提高,但結構的複雜,會降低可靠性水平。這都需要維護人員轉變維修觀念,科學維修。

(3)維修費用佔總費用比例大某機型飛機做過統計,累計 15 年的維修費用約為新機價值的 2.6 倍。維修費用佔了保障飛機正常飛行的全部費用中的很大一部分。這要求我們研究維修工作,科學維修,減少換件率,降低維修工時,提高經濟效益。

  三.現代航空維修理論的形成和發展

飛機問世的幾十年間,航空維修理論經歷了一系列的變化。特別是近 40 年以來,隨著飛機制造技術的提高,先進維修手段的運用,維修經驗不斷增加,飛機維修理論和思想不斷得到完善,逐漸形成了現代航空維修理論。

  1.傳統航空維修理論的形成

傳統維修理論就是以“預防為主”的維修思想。早期的飛機,由於設計和製造比較簡單,飛機採用很少的餘度技術,任何一個部件故障都有可能導致事故的發生。所以人們便產生了對飛機及其零部件故障的預防和修理相結合並以預防為 主、保證飛行安全的飛機維修指導思想。這一思想歷經考驗,對今天的飛機維修 仍然起著重要的指導作用,是實施飛機維修工作時必須遵循的一條基本規律。

傳統的預防維修理論是:預防性維修與使用可靠性之間存在著因果關係,這 種因果關係是根據一種直觀的認識,即:機件工作→工作必然磨損→磨損出故障 →故障危及安全 ,因而每個機件的可靠性都和使用時間有直接的關係,都有一 個可以找到並且在使用中不得超過的翻修時限,翻修的越徹底,防止故障的可能 性越大,即預防性工作做的越多,可靠性越高。定時維修是預防性維修的基本維 修手段。從航空維修理論發展的歷史來看,傳統的預防維修理論同早期的飛機發 展水平是相適合的,對於保證飛行安全起到了應有的水平。直到現代航空維修理 論確定後,這種維修思想才退出歷史舞臺,但其合理的部分作為一種維修方式- “定時維修”方式仍被儲存了下來。

2.現代航空維修理論的形成和發展航空維修理論較長時間都停留在“預防為主”的維修思想階段,經歷較長時間的維修實踐,人們發現有些型別的故障,不論預先做多少工作,仍然不能夠防止。於是人們對傳統維修理論產生了懷疑,紛紛尋找新的解決方法,從而導致“以可靠性為中心的維修”(Reliability-Centered Maintenance 簡稱 RCM)現代航 空維修理論的形成。

現代航空維修理論,是以可靠性為中心的維修思想,這種思想建立在綜合分析航空器固有可靠性的基礎上,根據不同零部件的不同故障模式和後果,採取不同的維修方式和維修制度的科學預防維修思想。它的實質就是採取最經濟有效的 措施,對航空器的可靠性實施最優的控制。它是對傳統維修理論的繼承和發揚,也是航空維修理論和經驗的總結。

“以可靠性為中心的維修”由裝備的具體可靠性特性產生的預定維修工作組成,它認為:零部件都會在使用過程中的某個時期發生故障,有的故障後果比較嚴重,有些故障對使用安全有直接的影響,而其餘的故障隻影響裝備的使用能力, 故障的後果取決於零部件本身及裝備的設計。有時裝備的使用環境也是一個附加 的因素,但是故障對裝備的影響,以及由此給使用部門的帶來的後果,基本上也 是由裝備的設計者確定。所以故障的後果是裝備主要的固有可靠特性,根據故障 的後果作分析,如果故障影響使用安全,則所有可能預防這種故障的維修工作都 是必要的;如果維修工作不能減少故障的危險性,則必須對裝備重新設計;如果 故障僅僅是經濟性的,不影響安全性,則維修工作的'有效性僅根據經濟效果決定。

  現代航空維修理論主要體現在以下幾個方面:

(1)現代航空維修理論是以可靠性為中心,就是堅持正確認識和處理航空器設計與維修之間的關係。要使航空器安全、可靠地發揮其最大效能,必須以可靠性為中心搞好維修品質設計,要採用各種先進的設計思想和製作技術,從根本 上改善和提高航空器的可靠性和安全性。

(2)要以保持和恢復航空器的可靠性、安全性等水平為總目標,確立正確的維修方針。既要通過與飛行人員合作,把航空器的所有零部件置於維修監督之下,有必須區分重要零部件和一般零部件、簡單零部件和複雜零部件以及有無支 配性的故障模式,有針對性地採用預防維修方針。要在飛機固有可靠性的基礎上, 只做那些十分必要的維修工作,防止過度維修。需要指出的是,不正確的維修方 針,例如過量維修和過少維修的方針,都會降低航空器固有的可靠性。

(3)制定以可靠性為中心的維修方案。航空器的維修方案是具體地對某一架航空器實施預防性維修的指導性檔案,是維修保障設計的一項重要內容。制定維修方案是一項對航空器固有可靠性水平和維修優化的綜合研究分析工作,必須 運用決斷邏輯分析法加以實施。

(4)視情檢查可以通過發現潛在的故障而達到預防故障的目的,是進行預防維修最為有效的檢查方法。凡是有條件實行視情檢查時,都應該優先運用,以取代傳統的分解檢查方法。

(5)航空器維修部門應以可靠性控制為主要目的建立航空維修監控資訊系統,收集和處理航空器故障資訊和維護資訊,為維修的優化和航空器的改進,為實現定性與定量相結合的維修管理,提供必要數量的資料。 在“以可靠性為中心的維修”維修理論的研究中,美國投入的人力、物力和 財力最多,其研究成果也處於世界領先地位,具有代表性,並逐漸為許多航空強 國所承認和效仿。根據美國這方面的研究情況,在航空維修中的“以可靠性為中 心的維修”維修理論形成和發展大致經歷了三個階段:

  (1)研究與提出階段

第二此世界大戰以後,航空事業迅速發展,航空技術裝備越來越複雜,維修費用也隨之增高。五十年代,美國空軍軍費的 1/3 用於維修,全部人員的 1/3從事維修。可是在工作中發現,很多型別的故障,不管維修工作做的多麼頻繁,仍然不能防止或者減少,這種狀況迫使人們去考慮如何提高維修效率,用較小的代價換取較大的成果。1960 年,美國聯邦航空局(FAA)和航空運輸協會(ATA) 雙方共同組成工作組研究維修方式和可靠性間的關係,頒佈和制定了《動力裝置 可靠性大綱》;在完成動力裝置的可靠性大綱後,美國聯合航空公司(UAL)和幾 家航空公司聯合研究了一些專案,並制定了某些複雜機型專案的《部件可靠性大 綱》。

在這兩個大綱的基礎上,1965 年,美國諾蘭等人提出了一種初步的邏輯分 析技術,按每個專案的可靠特性來分析,確定需要做的維修工作的方式—邏輯分 析決斷法,以幫助正確、迅速地確定維修專案和維修方式,從而主動,有目的地 實施維修工作,不做徒費時間的無效工作。邏輯分析決斷法在制定維修大綱中的 運用,實現了航空維修工作由“預防為主“的維修思想向“以可靠性為中心”維 修思想的轉變。

(2)運用與形成階段1968 年由美國聯邦航空局(FAA)和航空運輸協會(ATA)組成指導小組,研究並制定了《MSG-1 維修鑑定與大綱的制定》,該檔案包括了定時方式、視情方式和狀態監控三種維修方式,以及初始邏輯分析決斷法。同年 MSG-1 用於 Boeing747 飛機初始維修大綱的制定,取得了成功的經驗,這是第一個以可靠性理論為指導的維修大綱。

通過 MSG-1 的實際運用,發現了它有很多不足之處,1970 年美國航空運輸協會在修改 MSG-1 的基礎上頒佈了《MSG-2 航空公司/製造公司維修大綱制定書》,並作為洛克希德 L1011 和道格拉斯 DC-10 寬體飛機預定維修大綱的基礎。 MSG-2 還用在美國軍用飛機上。歐洲國家也編寫了類似的檔案作為制定空中客車 A300 和協和式飛機初始預定維修大綱的基礎。

MSG-1 和 MSG-2 的技術目標是以最低的費用保證裝備達到最大的安全性和可靠性。雖然它們革新了運輸機維修大綱,但是仍然存在著不少缺點,例如:某些概念闡述不夠完善,邏輯決斷圖需要改進等問題。1978 年,美聯合航空公司諾 蘭等人對 MSG-2 作出了修改和擴充,提出了一個新的邏輯分析決斷法,稱為“以 可靠性為中心的維修”決斷法,RCM 邏輯分析法的出現和運用,表徵了“以可靠 性為中心的維修”思想的形成。

(3)發展階段1979 年航空運輸協會的工作組重新審定了 MSG-2 中可能需要修改的部分,以 MSG-2 和 RCM 的概念為基礎發展新的維修大綱。由美國聯邦航空局、英國民航局、飛機工程師協會、美國和歐洲的飛機和發動機製造廠家、美國和外國的航空 公司、以及美國海軍的積極參加共同力。於 1980 年產生了《MSG-3 航空公司/ 製造公司的維修大綱計書》。

MSG-3 大綱分為兩個獨立的分析法:系統/動力裝置分析法和飛機結構分析法。採用由上到下的分析法,即:故障後果分析法。MSG-3 是以可靠性為中心維修思想的成熟和發展,它較為完整的概括了現代航空維修理論,構成了現代航空 維修理論的基礎。

  四.結束語

近年來,我國民航業高速發展,民航大量從美國和歐洲引進飛機。我國民航的維修工作,實際上已經開始普及以可靠性為中心的維修思想。航空維修工作是一個多層次、多環節和多專業的有機維修整體。要使航空維修這個複雜的系統靈 活運轉、相互協調和高效能的發揮作用,我們必須掌握和熟練運用現代航空維修 理論,實施科學維修,提高飛機平均日利用率,降低維修成本,增加航空公司的 經濟效益。同時,以先進的維修理論指導維修工作,保證維修工作的安全,保障民用航空安全。

  參考文獻:

(1)《Modern Maintenance Theories》 Airplane Corporation Maintenance & GroundOpecations Systems 1986.3 Beoing Commercial

(2)《民用航空維修工程管理概論》 張永生 中國民用航空出版社

(3)《現代航空維修理論》 張梅倩 中國民航廣州職業技術學院