曲建東，汪柳毅，蘇 林，曾曼成，朱俊生

(中國(guó)直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所，江西景德鎮(zhèn) 333001)

0 引言

直升機(jī)MSG－3區(qū)域分析涉及系統(tǒng)專業(yè)多、數(shù)據(jù)量大和分析復(fù)雜等特點(diǎn)，制約了區(qū)域檢查大綱制定的合理性和科學(xué)性。如果建立一套系統(tǒng)的科學(xué)分析方法，將有利于區(qū)域檢查維修大綱的制定。本文以某民用直升機(jī)MSG－3區(qū)域分析為例，闡述和分析了MSG－3區(qū)域分析流程、直升機(jī)區(qū)域界定方法和等級(jí)確定原則，能更科學(xué)地進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析和增強(qiáng)區(qū)域分析，有利于確定合適有效的維修任務(wù)及其間隔期，降低維修保障費(fèi)用，提高運(yùn)行效率，確保飛行安全。

1 MSG－3區(qū)域分析流程

直升機(jī)MSG－3區(qū)域分析工作主要包括區(qū)域界定、標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析和增強(qiáng)區(qū)域分析3個(gè)環(huán)節(jié)，區(qū)域界定是直升機(jī)MSG－3區(qū)域分析工作的前提，區(qū)域界定完成后，需要確認(rèn)和篩選區(qū)域內(nèi)的系統(tǒng)部件和結(jié)構(gòu)項(xiàng)目，根據(jù)區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)部件和結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的環(huán)境等級(jí)、偶然損傷等級(jí)、區(qū)域重要性、稠密度、大小和潛在火情影響等級(jí)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析和增強(qiáng)區(qū)域分析，具體分析流程見圖1所示。

2 區(qū)域界定

區(qū)域界定是直升機(jī)MSG－3區(qū)域分析的第一步，也是重要的環(huán)節(jié)之一，決定了整個(gè)分析工作的有效性。區(qū)域界定工程師應(yīng)對(duì)直升機(jī)結(jié)構(gòu)和各系統(tǒng)專業(yè)知識(shí)非常了解。在區(qū)域界定中，分別對(duì)直升機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)、駕駛艙、后機(jī)身結(jié)構(gòu)、動(dòng)力裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)和旋翼系統(tǒng)、左翼、右翼、起落架和特殊任務(wù)設(shè)備等模塊依次進(jìn)行8段位區(qū)域劃分。具體參見表1直升機(jī)區(qū)域界定標(biāo)準(zhǔn)和圖2直升機(jī)區(qū)域圖示方法。

圖1 直升機(jī)MSG－3區(qū)域分析流程［1］

圖2 直升機(jī)區(qū)域圖示方法［2］

區(qū)域界定時(shí)，可遵循以下原則:

1)左、右側(cè)區(qū)域采取奇、偶數(shù)編號(hào);

2)區(qū)域邊界應(yīng)清晰;

3)連通區(qū)域應(yīng)界定在同一區(qū)域;

4)接近方式或維修通道不同應(yīng)盡可能界定為不同區(qū)域。

3 區(qū)域分析方法研究

3.1 等級(jí)確定原則

1)區(qū)域重要性等級(jí)確定原則

表1 直升機(jī)區(qū)域界定標(biāo)準(zhǔn)

區(qū)域重要性等級(jí)根據(jù)關(guān)重件目錄和FMEA報(bào)告確定。

①區(qū)域內(nèi)存在關(guān)鍵件或?qū)е聻?zāi)難性影響，則該區(qū)域重要性為高;

②區(qū)域內(nèi)存在重要件或?qū)е挛ｋU(xiǎn)性影響，則該區(qū)域重要性為中;

③區(qū)域內(nèi)無關(guān)重件或?qū)Π踩珶o影響的，則該區(qū)域重要性為低。

2)區(qū)域稠密度等級(jí)確定原則

區(qū)域稠密度等級(jí)根據(jù)單位區(qū)域體積內(nèi)系統(tǒng)設(shè)備和結(jié)構(gòu)項(xiàng)目數(shù)的比值大小來確定，是各區(qū)域之間的相對(duì)量度，也要結(jié)合系統(tǒng)設(shè)備的實(shí)際安裝復(fù)雜程度。

①數(shù)字1為低，項(xiàng)目少，單一;

②數(shù)字2為中，項(xiàng)目較多，安裝較復(fù)雜;

③數(shù)字3為高，項(xiàng)目很多，涉及多個(gè)系統(tǒng)，復(fù)雜。

3)區(qū)域環(huán)境等級(jí)確定原則

區(qū)域環(huán)境等級(jí)是定性指標(biāo)，與直升機(jī)使用環(huán)境譜、載荷譜和任務(wù)剖面等多個(gè)因素有關(guān)，需要以區(qū)域所處的安裝位置暴露在外部的情況等方面綜合考慮。

①數(shù)字1為環(huán)境等級(jí):溫度低、振動(dòng)小，腐蝕液體和濕氣輕微;

②數(shù)字2為環(huán)境等級(jí):溫度一般、振動(dòng)中等，腐蝕液體和濕氣中等;

③數(shù)字3為環(huán)境等級(jí):溫度高、振動(dòng)大，腐蝕液體和濕氣嚴(yán)重。

4)區(qū)域偶然損傷等級(jí)確定原則

區(qū)域偶然損傷等級(jí)的確定主要根據(jù)區(qū)域內(nèi)維修活動(dòng)頻度，是否存在冰雹雨雪，地面操作設(shè)備操作和旅客活動(dòng)、液體濺灑情況對(duì)比分析得出，是定性指標(biāo)。

①數(shù)字1為:偶然損傷可能性小;

②數(shù)字2為:偶然損傷可能性中等;

③數(shù)字3為:偶然損傷可能性大。

5)區(qū)域大小等級(jí)確定原則

根據(jù)LCA中CATIA區(qū)域界定空間X、Y、Z值域體積的大小對(duì)比確定，是各區(qū)域之間的相對(duì)量度。

①數(shù)字1為:區(qū)域大小對(duì)應(yīng)等級(jí)為低;

②數(shù)字2為:區(qū)域大小對(duì)應(yīng)等級(jí)為中;

③數(shù)字3為:區(qū)域大小對(duì)應(yīng)等級(jí)為高。

6)區(qū)域火情潛在影響等級(jí)確定原則

僅在進(jìn)行增強(qiáng)區(qū)域分析時(shí)需要，主要適用:區(qū)域內(nèi)存在可燃物積聚，一旦出現(xiàn)火情，將導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)電纜、數(shù)據(jù)線、系統(tǒng)設(shè)備和結(jié)構(gòu)項(xiàng)目功能失效，主要根據(jù)區(qū)域內(nèi)項(xiàng)目功能失效后，造成持續(xù)安全飛行和著陸的嚴(yán)重影響后果來確定。

①數(shù)字1為低，對(duì)直升機(jī)無安全性影響;

②數(shù)字2為中，對(duì)直升機(jī)產(chǎn)生危險(xiǎn)性安全影響;

③數(shù)字3為高，對(duì)直升機(jī)產(chǎn)生災(zāi)難性安全影響。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析方法

標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析需要根據(jù)區(qū)域重要性等級(jí)、稠密度等級(jí)、環(huán)境等級(jí)、偶然損傷等級(jí)和暴露等級(jí)共同來確定檢查間隔期。標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析流程:

1)首先，確定重要性等級(jí)和稠密度等級(jí)，并由重要性等級(jí)和稠密度等級(jí)交叉得出重要性/稠密度等級(jí);

2)其次，確定環(huán)境等級(jí)和偶然損傷等級(jí)，由環(huán)境等級(jí)和偶然損傷等級(jí)中的最高等級(jí)確定暴露等級(jí);

3)最后，由暴露等級(jí)和重要性/稠密度等級(jí)交叉得出標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域檢查間隔期。

具體邏輯分析見圖3所示。

3.3 增強(qiáng)區(qū)域分析方法

增強(qiáng)區(qū)域分析是MSG－3中新增加提出的分析內(nèi)容，主要從安全性角度進(jìn)行考慮。增強(qiáng)區(qū)域分析主要是針對(duì)存在電纜的區(qū)域。在存在電纜的區(qū)域，需要進(jìn)一步確定是否存在可燃物積聚，即使不存在可燃物積聚，如果區(qū)域內(nèi)電纜靠近管路或設(shè)備、機(jī)械機(jī)構(gòu)以及飛行操縱設(shè)備，同樣需要進(jìn)行增強(qiáng)區(qū)域分析。因此，增強(qiáng)區(qū)域分析主要包括區(qū)域評(píng)估及減少可燃物積聚任務(wù)判定、線路檢查級(jí)別判定和增強(qiáng)區(qū)域分析任務(wù)間隔確定。

1)區(qū)域評(píng)估及減少可燃物積聚任務(wù)判定

可燃物積聚主要分為固態(tài)和液態(tài)兩種形態(tài)［3］。

①固態(tài)可燃物積聚:金屬薄片、金屬屑、碎片、動(dòng)物糞便、絨棉和灰塵;

②液態(tài)可燃物積聚:液壓油、電解液、燃油、腐蝕性物質(zhì)、化學(xué)物質(zhì)、清洗劑、除冰液、漆、軟質(zhì)飲料和咖啡。

圖3 標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析方法［4］

若可燃物積聚覆蓋在電纜上或附近，當(dāng)電纜出現(xiàn)跳火、雷擊或有明火時(shí)，易產(chǎn)生火情或助燃引起重大火災(zāi)，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)部件和結(jié)構(gòu)項(xiàng)目損壞，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致災(zāi)難性事故。因此，區(qū)域評(píng)估時(shí)，需要進(jìn)行可燃物積聚的判定和選擇任務(wù)及其間隔期，主要步驟如下:

①首先，判斷是否存在可燃物積聚;

②其次，選擇有效的減少可燃物積聚的維修任務(wù);

③最后，確定減少可燃物積聚維修任務(wù)間隔期。

區(qū)域評(píng)估及減少可燃物積聚任務(wù)判定的邏輯分析方法見圖4所示。

2)線路檢查級(jí)別判定

線路檢查級(jí)別判定主要是根據(jù)區(qū)域大小/稠密度等級(jí)和區(qū)域火情潛在影響等級(jí)確定區(qū)域內(nèi)線路檢查的級(jí)別，主要檢查級(jí)別分為3類:

①區(qū)域GVI(一般目視檢查);

②區(qū)域GVI+某些導(dǎo)線單獨(dú)GVI;

③區(qū)域GVI+某些導(dǎo)線單獨(dú)GVI或某些導(dǎo)線單獨(dú)的DET(詳細(xì)檢查)。

區(qū)域大小等級(jí)和稠密度等級(jí)共同決定了區(qū)域大小/稠密度等級(jí)，與區(qū)域火情潛在影響等級(jí)交叉后即可判定線路檢查級(jí)別。具體參見圖5、圖6所示。

圖4 區(qū)域評(píng)估及減少可燃物積聚任務(wù)判定分析方法［4］

3)增強(qiáng)區(qū)域分析任務(wù)間隔確定

增強(qiáng)區(qū)域任務(wù)產(chǎn)生后，需要進(jìn)一步對(duì)維修任務(wù)確定檢查間隔期，具體流程如下:

圖5 增強(qiáng)區(qū)域檢查級(jí)別判定［4］

圖6 增強(qiáng)區(qū)域檢查任務(wù)確定

①首先，確定偶然損傷可能性等級(jí);

②其次，評(píng)定環(huán)境影響等級(jí);

③最后，由偶然損傷可能性等級(jí)和環(huán)境影響等級(jí)交叉得出增強(qiáng)區(qū)域分析任務(wù)間隔期。

具體流程如圖7所示。

圖7 增強(qiáng)區(qū)域檢查任務(wù)間隔確定

3.4 區(qū)域分析任務(wù)匯總

完成標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析、增強(qiáng)區(qū)域分析后，需要進(jìn)行區(qū)域任務(wù)整合。任務(wù)整合包括兩部分:

1)整合標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析和增強(qiáng)區(qū)域分析任務(wù);

2)整合從MSI、SSI分析和L/HIRF(閃電防護(hù)/高強(qiáng)輻射分析)中轉(zhuǎn)移來的一般目視檢查(GVI)任務(wù)。

區(qū)域任務(wù)整合詳見表2所示。

表2 區(qū)域維修任務(wù)匯總表

4 典型樣例

根據(jù)直升機(jī)MSG－3區(qū)域分析方法，對(duì)某民用直升機(jī)進(jìn)行24區(qū)域界定(圖8和表3)、標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析和增強(qiáng)區(qū)域分析，最終形成了初始區(qū)域檢查大綱。表4僅列舉某民用直升機(jī)部分區(qū)域檢查任務(wù)及其間隔期以作示例。

表3 某民用直升機(jī)24區(qū)域劃分表

續(xù)表3

圖8 某民用直升機(jī)區(qū)域界定圖

5 結(jié)論

本文以某民用直升機(jī)MSG－3區(qū)域分析為例，闡述和分析了MSG－3區(qū)域分析流程、直升機(jī)區(qū)域界定方法、等級(jí)確定原則、標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域分析和增強(qiáng)區(qū)域分析方法，通過某民用直升機(jī)AEG的工作，驗(yàn)證了直升機(jī)MSG－3區(qū)域分析方法的有效性和可行性。本文研究的方法可為今后國(guó)內(nèi)直升機(jī)MSG－3區(qū)域分析提供參考。

表4 某民用直升機(jī)區(qū)域檢查維修大綱

續(xù)表4

［1］ATA.MSG －3 revision 2009［Z］.2009.

［2］美國(guó)航空運(yùn)輸協(xié)會(huì).S1000D技術(shù)出版物國(guó)際技術(shù)規(guī)范［S］.2009.

［3］FAA.AC25 －27 Advisory Circular［S］.2007.

［4］MD－FS－AEG003，MSG－3應(yīng)用指南［Z］.2010