巴雪映，孫 峰，熊 茜

（航空工業(yè)直升機設計研究所，江西景德鎮(zhèn) 333001）

0 引言

民用直升機增強區(qū)域分析主要針對直升機包含電氣線路互聯(lián)系統(tǒng)EWIS（Electrical Wiring Interconnection System）的線纜和相關部件，對于包含電氣線纜和有可燃物積聚，以及電氣線纜鄰近關鍵設備或部件的區(qū)域，需要進行增強區(qū)域分析。該類區(qū)域一般設備數(shù)量較多，線纜較密集，當區(qū)域存在可燃物積聚條件時，易產(chǎn)生火情事故，導致該區(qū)域內(nèi)部系統(tǒng)/設備功能失效，尤其是影響運行操作的系統(tǒng)設備功能失效時，對直升機飛行安全造成嚴重影響。

2011 年，美國航空運輸協(xié)會ATA（Air Transport Association of America）首次發(fā)布了MSG-3 Volume 2《（Rotorcraft）Operator/Manufacturer Scheduled Maintenance Development》，旋翼類航空器-直升機有了開展計劃維修要求制定的依據(jù)，得到世界各國局方和工業(yè)部門-旋翼航空器制造商的認可，國外先進的旋翼航空器制造商，如波音、西科斯基、空直、阿古斯塔等公司紛紛開展基于RMSG-3 標準的技術研究和型號應用，取得了較好的效果。我國也一直在跟蹤和消化該標準，CAAC 飛標司作為該標準制定的參與者，要求新研制的民用直升機必須依據(jù)該標準開展初始計劃維修要求分析和評審。

以某型民用直升機尾梁區(qū)域為例，基于RMSG-3 標準的相應條款，對該區(qū)域包含EWIS、可能存在可燃物材料積聚的部分進行分析研究，得出民用直升機增強區(qū)域分析流程，為后續(xù)各型國產(chǎn)民用直升機編制EWIS 檢查任務提供依據(jù)。

1 RMSG-3 標準相應條款

RMSG-3 標準對增強區(qū)域分析流程給出如下說明[1]：

（1）確認各區(qū)域內(nèi)包含EWIS 并且有潛在的可燃物積聚。一個區(qū)域內(nèi)的任何部位和項目都需考慮在內(nèi)，包括已從維修通道移除的項目（如，客艙內(nèi)飾面板上的EWIS，廚房、廁所存在的可燃物積聚等）。

（2）對該類區(qū)域進行增強區(qū)域分析，并進行單獨目視檢查任務，這些檢查任務應適當注意已安裝的EWIS 的狀態(tài)，特別是區(qū)域內(nèi)電纜極為貼近（即2 英寸以內(nèi)或50 mm 以內(nèi)）主和備用的液壓、機械或電氣飛行控制系統(tǒng)，需增加可燃污染物祛除任務，如果任務適當且有效，能將可燃物引起的污染減至最小。

（3）依據(jù)“隨手清潔”的原則，在計劃和/或非計劃維修任務期間，將清潔任務整合至增強區(qū)域分析中。對于在鄰近線纜或系統(tǒng)中由線纜/EWIS 失效引起的潛在火情影響（如，飛行操縱功能失效風險），應用評級表根據(jù)區(qū)域的大小和安裝設備的稠密度等級判斷檢查級別。一般目視檢查GVI（General Visual Inspection）任務對于完整的區(qū)域是有效的。詳細目視檢查DET（Detailed Visual Inspection）任務對于區(qū)域內(nèi)具體項目具有適應性和有效性。評級表應結合偶然損傷AD（Accidental Damage）等級和環(huán)境損傷ED（Environmental Damage）等級最終判斷區(qū)域檢查間隔期。

（4）詳細目視檢查任務、單獨目視檢查任務，將污染物降低到最小程度的任務應該被整合至系統(tǒng)/動力裝置任務中。由于這些任務并不僅限于常規(guī)的ATA 定義的系統(tǒng)中，并且沒有功能失效分類，通常收錄在某個專門的章節(jié)中，如，ATA20。

（5）將由增強區(qū)域分析得出的一般目視檢查任務與由標準區(qū)域分析確定的區(qū)域檢查任務進行比較，若維修通道要求是相同的且標準區(qū)域分析任務提出的檢查間隔頻率更高，則認為標準區(qū)域分析任務得出的區(qū)域檢查任務已經(jīng)充分地包含了增強區(qū)域分析得出的一般目視檢查任務。相反，單獨目視檢查任務應當保留在系統(tǒng)/動力裝置定義的任務中。

2 增強區(qū)域分析方法

2.1 區(qū)域線纜評估

在進行增強區(qū)域分析前，先對區(qū)域中各系統(tǒng)存在的EWIS進行評估。該評估可以確定區(qū)域內(nèi)是否存在各系統(tǒng)電源線和信號線等線纜，以及線纜是否靠近液壓、機械、電氣設備或部件。以確定是否需要進行可燃物清除和對EWIS 進行的維修任務以及任務間隔期。進行區(qū)域評估能有效的避免重復工作，為順利開展增強區(qū)域分析提供輸入。

通過對直升機各系統(tǒng)的研究，可能存在EWIS 及靠近EWIS的區(qū)域在表1 中列出，具體分析時，按照表1 完成信息描述，即可完成EWIS 初步評估工作。

表1 某型民用直升機尾梁區(qū)域評估

2.2 減少可燃物積聚

所謂可燃物，就是能與空氣中的氧或其他氧化劑起燃燒化學反應的物質(zhì)（包括固體、液體、氣體），在隔離火源情況下，其仍可能燃燒。如果區(qū)域內(nèi)EWIS 部分積聚了該類材料而不進行有效的工作進行清除，那么附近的線纜很有可能因為可燃物的自燃或線纜外部防護層因振動或受環(huán)境影響等因素導致磨損、破損而產(chǎn)生的電火花引起可燃物的持續(xù)燃燒，嚴重影響直升機的安全性。線纜一般分布在直升機各區(qū)域內(nèi)部，普通的日常檢查難以滿足可燃物清除的要求，因此需要確定一種專門有效的工作明顯降低可燃物積聚的可能性。如果存在有效的清潔類恢復等工作能明顯降低可燃材料的積聚，則需要產(chǎn)生此項任務，并確定其檢查間隔期。

確定區(qū)域內(nèi)是否有可燃物積聚是進行該項工作的重點。在進行分析時，應注意2 個問題：

（1）區(qū)域環(huán)境損傷評估的需考慮濕氣的影響，盡管濕氣本身是不可燃的，但當線纜外部防護層有磨損、破損時，濕氣會引發(fā)該處產(chǎn)生電火花，從而導致線纜起火，如果同時附近有可燃材料存在，火情就有可能發(fā)生蔓延。因此需要通過“進行有效的工作來降低線纜表面或其附近可燃材料的積聚”來降低此類危險發(fā)生的可能。

（2）駕駛艙和設備艙等區(qū)域內(nèi)的電子設備和儀表容易吸附灰塵、碎屑等可燃物，該類設備安裝較緊密，不易散熱，因此需要著重考慮該類區(qū)域的可燃物積聚。

減少可燃物積聚工作分析流程詳見圖1，通過回答問題（①～④），得出是否存在將可燃材料積聚清除的維修任務，如無，則進入增強區(qū)域分析流程，進行下一步分析。

圖1 減少可燃物積聚工作分析流程

以某型民用直升機尾梁區(qū)域為例，問題（①～④）回答如下：

問題①：是，存在電纜和數(shù)據(jù)線，連接超短波電臺天線與主機、伏爾/儀表著陸設備天線、無線電高度表天線、短波電臺天線、航管應答機、自動定向儀線纜。

問題②：是，存在可燃物積聚，在線纜、液壓管路及管路接頭附近易覆蓋灰塵、滲漏物。

問題③：是，定期采用干凈抹布清除線纜、液壓管路及管路接頭等處可燃物積聚物。

問題④：根據(jù)邏輯分析，得出可燃物積聚清除的維修任務，不需要回答問題④，不適用。

綜上，某型民用直升機尾梁區(qū)域需進行可燃物積聚物清潔類恢復任務。

2.3 線纜檢查任務確定

當區(qū)域含有EWIS 時，按照RMSG-3 標準規(guī)定，以下兩種情況需繼續(xù)進行增強區(qū)域分析，以確定EWIS 的檢查任務。①區(qū)域內(nèi)EWIS 存在可燃物積聚，但無有效的任務清除可燃物積聚；②區(qū)域內(nèi)EWIS 不存在可燃物積聚，但EWIS 靠近（2 英寸或50 mm 內(nèi)）飛行操縱的主要或備份系統(tǒng)（如：液壓/機械/電氣設備或部件）。

2.3.1 影響因素評級

按照RMSG-3 標準規(guī)定，應用評級表根據(jù)區(qū)域的大小和安裝設備的稠密度等級判斷檢查級別，另外，對于在鄰近線纜或系統(tǒng)中由線纜/EWIS 失效引起的潛在火情影響也應納入評級表中，該因素的評級能直觀反映火情發(fā)生后對直升機飛行安全的影響，是確定線纜檢查任務的一項重要指標。

（1）區(qū)域大小。各區(qū)域間的一個相對量度，區(qū)域大小等級低的區(qū)域，區(qū)域內(nèi)線纜的損傷以及特殊情況容易通過區(qū)域一般目視檢查發(fā)現(xiàn)。具體表示為：——大：區(qū)域大小等級大，以數(shù)字3 表示；——中：區(qū)域大小等級中等，以數(shù)字2 表示；——?。簠^(qū)域大小等級小，以數(shù)字1 表示。某型民用直升機尾梁區(qū)域大小等級見表2。

表2 某型民用直升機尾梁區(qū)域大小等級

（2）區(qū)域稠密度。稠密度等級表示區(qū)域中各種零部件的的密集程度。根據(jù)區(qū)域內(nèi)系統(tǒng)設備和結構項目數(shù)和區(qū)域體積內(nèi)的比值大小來確定，是各區(qū)域之間的相對量度。稠密度等級的高低能有效反映對區(qū)域項目進行檢查的難易程度，因此稠密度等級評定可作為區(qū)域維修任務間隔期確定的輸入條件。其具體表示為：——高：區(qū)域內(nèi)安裝系統(tǒng)項目多、復雜，各系統(tǒng)交聯(lián)密集，以數(shù)字3 表示；——中：區(qū)域內(nèi)安裝系統(tǒng)項目較多、較復雜，各系統(tǒng)交聯(lián)較密集，以數(shù)字2 表示；——低：區(qū)域內(nèi)安裝系統(tǒng)項目少、較簡單，各系統(tǒng)交聯(lián)較少，以數(shù)字1 表示。區(qū)域稠密度等級低的區(qū)域，線纜布局較簡單，區(qū)域內(nèi)線纜的損傷以及特殊情況容易通過區(qū)域GVI 發(fā)現(xiàn)，某型民用直升機尾梁區(qū)域稠密度等級見表3。

表3 某型民用直升機尾梁區(qū)域稠密度等級

（3）區(qū)域潛在的火情影響。潛在的火情影響是一個評定相鄰EWIS 及系統(tǒng)受火情影響危險程度大小的指標。一旦出現(xiàn)火情，將導致區(qū)域內(nèi)電纜、數(shù)據(jù)線、系統(tǒng)設備和結構項目造成功能失效，主要根據(jù)區(qū)域內(nèi)項目功能失效后，造成安全性、任務完成和營運經(jīng)濟損失的嚴重影響后果來確定。具體表示為：——高：區(qū)域潛在火情對應等級為高，電纜安裝復雜，距離易燃滲漏泄漏物近，火情出現(xiàn)后將產(chǎn)生災難性影響，以數(shù)字3 表示；——中：存在液態(tài)可燃物積聚，距離滲漏泄漏可燃物積聚較近，火情出現(xiàn)后產(chǎn)生危險性影響，以數(shù)字2 表示；——低：無易燃的液態(tài)可燃物積聚，不靠近可燃物積聚管路，火情出現(xiàn)后不會產(chǎn)生災難性及危險性影響，以數(shù)字1 表示。對影響直升機區(qū)域潛在火情的各項因素進行匯總，綜合判斷后，得到區(qū)域潛在火情影響等級，某型民用直升機尾梁區(qū)域火情潛在影響等級詳見表4。

2.3.2 檢查任務確定

對區(qū)域稠密度、大小等級按L 型矩陣圖進行評級，確定區(qū)域稠密度/大小等級，再按照L 型矩陣圖將潛在火情影響等級與區(qū)域稠密度/大小等級進行組合，從而確定區(qū)域的線纜檢查等級。某型民用直升機尾梁區(qū)域線纜檢查級別確定如圖2 所示。

表4 某型民用直升機尾梁區(qū)域火情潛在影響等級

圖2 某型民用直升機尾梁區(qū)域線纜檢查級別確定

如果區(qū)域線纜檢查級別評定為1，說明對區(qū)域內(nèi)所有EWIS進行GVI 是有效的；如果區(qū)域線纜檢查級別評定為2，說明對區(qū)域內(nèi)所有EWIS 進行GVI，并對特定的EWIS 增加單獨GVI 檢查是有效的；如果區(qū)域線纜檢查級別評定為3，說明對區(qū)域內(nèi)所有EWIS 進行GVI，并對特定的EWIS 增加單獨GVI 檢查或詳細目視檢查檢查是有效的。檢查任務組合結果詳見表5。

表5 線纜檢查任務組合匯總

綜上，針對某型民用直升機尾梁區(qū)域，區(qū)域GVI 檢查任務即可滿足該區(qū)域檢查要求。

2.3.3 線纜檢查任務分析流程（圖3）

2.4 維修任務間隔期確定

圖3 線纜檢查任務分析流程

按照 RMSG -3標準規(guī)定，評級表應結合區(qū)域的偶然損傷等級和環(huán)境損傷等級最終判斷區(qū)域檢查間隔期。

（1）AD 等級。用于評定區(qū)域受意外損傷的可能性，該損傷可能來自于地面保障設備、外來物FOD（Foreign Object Debris）、天氣影響、維修頻度、液體濺灑或乘員活動等因素。用嚴重、中等、輕微表示其等級。具體如下：——嚴重：偶然損傷造成的危險性較大，用3 表示；——中等：偶然損傷造成的危險性中等，用2 表示；——輕微：偶然損傷造成的危險性較小，用1 表示。

（2）ED 等級。用于評定區(qū)域受環(huán)境因素而損傷的可能性，該損傷可能來自于溫度、振動、腐蝕液體、濕氣或污染物等因素。用嚴重、中等、輕微表示其等級。具體如下：——嚴重：環(huán)境損傷造成的危險性較大，用3 表示；——中等：環(huán)境損傷造成的危險性中等，用2 表示；——輕微：環(huán)境損傷造成的危險性較小，用1 表示。

表6 區(qū)域維修任務整合及轉(zhuǎn)移

在對各區(qū)域ED 和AD 的影響因素進行等級評定后，分別選取各自最大值作為ED 等級和AD等級。某型民用直升機尾梁區(qū)域的ED 和AD 評級如圖4 所示。

圖4 某型民用直升機尾梁區(qū)域的ED 和AD 評級

按照L 型矩陣圖對ED 等級和AD 等級進行組合，可以得出區(qū)域線纜檢查任務的維修間隔期，如圖5 所示。圖中A 和C為維修間隔期的基準值，在分析時需參考根據(jù)直升機維修策略制定具體間隔期。

2.5 區(qū)域維修任務整合及轉(zhuǎn)移

根據(jù)RMSG-3 標準，增強區(qū)域分析得出的特定線纜的單獨GVI 類檢查任務、特定線纜的單獨DET 類檢查任務、可燃物積聚清除類檢查任務需轉(zhuǎn)移至系統(tǒng)和動力裝置計劃維修任務中。對于由增強區(qū)域分析得出的一般目視檢查區(qū)域線纜任務，應與由標準區(qū)域分析確定的區(qū)域檢查任務進行比較，若維修通道相同且標準區(qū)域分析任務提出的檢查間隔頻率更高，則認為標準區(qū)域分析任務得出的區(qū)域檢查任務已經(jīng)充分地包含了增強區(qū)域分析得出的一般目視檢查任務，另外，單獨目視檢查任務應當保留在系統(tǒng)和動力裝置計劃維修任務中，詳見表6。

3 民用直升機增強區(qū)域分析流程

按照RMSG-3 標準的思想，對于含有電氣線路部分區(qū)域包含可燃物材料、不包含可燃物材料且靠近導線或其他系統(tǒng)電氣線纜組件的部分，需要對該區(qū)域進行增強區(qū)域分析以確定對EWIS的檢查任務。增強區(qū)域分析大致分為兩部分：一是確定是否有有效的工作可以減少區(qū)域可燃物積聚；二是確定針對EWIS 的具體檢查工作。結合本文論述，民用直升機增強區(qū)域分析流程如圖6 所示。

圖5 區(qū)域線纜維修任務間隔期確定

4 結論

依據(jù)RMSG-3 標準，結合國產(chǎn)民用直升機的特點及使用維護經(jīng)驗，對增強區(qū)域分析流程的各要素進行分析與研究，得出以下結論：確定區(qū)域維修任務及其間隔期，以滿足民用直升機包含EWIS 的區(qū)域的計劃維修要求；得出一套適用于國產(chǎn)民用直升機的增強區(qū)域分析流程，為新研國產(chǎn)民用直升機確定區(qū)域計劃維修，制定區(qū)域維修大綱提供理論依據(jù)。

圖6 民用直升機增強區(qū)域分析流程