寧宇,周輝,紀嚴
(1.中國電子科技集團公司電子科學研究院,北京 100041;2.凌云科技集團有限責任公司, 當陽 444100)
在軍事領(lǐng)域,傳統(tǒng)意義上的航空飛機是指運輸機、殲擊機、轟炸機等,隨著電子科技日新月異的發(fā)展,涌現(xiàn)出一批依附復雜電子系統(tǒng)實現(xiàn)主要功能的特種飛機,如預警機、電子干擾機、偵察機、指揮通信機等。
傳統(tǒng)意義上的飛機其主要功能依附于載機功性能參數(shù),如飛行速度,飛行高度,機動性、載重量等。其研制、生產(chǎn)、維修都已經(jīng)有一套成熟的標準,傳統(tǒng)意義上的飛機修理分為A/B/C/D四個級別的檢查:
A檢是在日常維護工作的基礎(chǔ)上增加檢查的深度和廣度的一種初步階段檢查;
實際運行中,飛機運營者、航空公司維修部門往往取消B檢,把B檢的項目調(diào)整到A檢或C檢工作中;
C檢是一種為了保持飛機的持續(xù)適航性而做的遍及整個飛機的更深層次的階段性檢查;
D檢又叫大修或翻修,是飛機長期運行后的全面檢修,必須在指定的修理地點內(nèi)進行,是最高級別的檢修,對飛機的各個系統(tǒng)進行全面的檢查。
一型飛機在其研制過程中已經(jīng)對其修理周期做了準確的定義,當飛機飛行小時/起落架次達到規(guī)定的數(shù)量就要對其進行相應級別的檢修。本文主要對D檢進行闡述。
D檢過程中會將飛機進行分解,方便其主線路進行檢查,拆卸的電子產(chǎn)品如大氣機、導航設備、電臺等如果已經(jīng)超出設備壽命的直接更換其余設備進行檢測,檢測出現(xiàn)故障的設備進行修理或更換;依據(jù)本型飛機的維修大綱中規(guī)定的必換材料、配件和設備進行更換。
特種飛機是將在載機平臺上加裝具備某種功能的復雜電子系統(tǒng),其主要功能主要依附于加裝的電子系統(tǒng),目前特種飛機大修(D檢)任務電子系統(tǒng)是否大修、修理方式、修理周期等方面無明確規(guī)定和要求,本文對特種飛機任務電子系統(tǒng)大修的必要性、修理周期、修理方式等介紹一下自己的看法。
特種飛機受載機安全限制,也要按照載機型號的修理大綱按期進行A、C、D定期維護,特種飛機大修過程中任務電子系統(tǒng)是否需要大修是一個充滿爭議的話題,由于任務電子系統(tǒng)屬于電子產(chǎn)品,非航空設備,而且一般不會影響到飛機安全,花費大量的人力和物力開展任務電子系統(tǒng)的大修是否能夠取得較為合理的收益?
特種飛機的載機平臺大修過程中為了檢測到內(nèi)部線纜及重要結(jié)構(gòu)部件,會將大部分設備及附屬結(jié)構(gòu)件暫時拆除,方便載機大修的順利開展。此時被拆卸下來的任務電子系統(tǒng)就具備了良好的檢測環(huán)境,尤其是預警機、干擾機和偵察機的天饋系統(tǒng),在日常維護中一般不會將其分離檢測。
另外根據(jù)載機大修的周期,任務電子系統(tǒng)需要儲存將近6個月的時間才能裝機,此間很多設備會不同程度的氧化而導致不能正常運行,對必要的設備進行加電檢測也是對設備的一種維護。
還有一些設備會根據(jù)使用時間的增加出現(xiàn)性能衰減,因此載機大修期間內(nèi)應將任務電子系統(tǒng)進行一個適當?shù)臋z測和維護,對裝備的穩(wěn)定性、可靠性的提升具有較高的性價比。
對于復雜組成的任務電子系統(tǒng)進行拆除和恢復安裝后,需要集成聯(lián)調(diào),對其基本功性能進行確認,保證其恢復安裝后能夠滿足正常作戰(zhàn)指標。而集成聯(lián)調(diào)的過程也可以視為任務電子系統(tǒng)大修內(nèi)容之一。
特種飛機的大修周期應該充分利用載機平臺的大修過程,根據(jù)載機大修的需求將任務電子系統(tǒng)拆卸至完成回裝的過程中(一般周期為4~6個月)完成任務電子系統(tǒng)的修理,盡可能的避免任務電子系統(tǒng)的修理延長整個飛機的大修周期。
特種機任務電子系統(tǒng)大修的目的并不是為了將已經(jīng)出現(xiàn)的故障進行排除,也不是一個形式化的工作,要根據(jù)該特種機任務電子系統(tǒng)的特點制定一套切合實際的大修方案,對其系統(tǒng)及設備選擇性的進行檢測和修理,減少載機大修的拆裝和儲存對設備及系統(tǒng)的損傷,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性,減少日常維護的工作量,保證下一個大修周期前任務電子系統(tǒng)能夠正常使用。
特種飛機任務電子系統(tǒng)組成不同于載機航電設備的通用性,因此任務電子系統(tǒng)的大修內(nèi)容差異較大,如系統(tǒng)組成特點、系統(tǒng)復雜程度、天饋系統(tǒng)復雜程度等特點結(jié)合日常維護的經(jīng)驗制定相應的修理方案。
特種飛機任務電子系統(tǒng)大修是以不改變技術(shù)狀態(tài)為原則,任何改變技術(shù)狀態(tài)的行為將按照技術(shù)狀態(tài)變更手續(xù)執(zhí)行,如技術(shù)通報貫徹應按照相關(guān)部門正式批復下發(fā)的技術(shù)通報文件規(guī)定的范圍和內(nèi)容執(zhí)行。
特種機任務電子系統(tǒng)大修應該采用檢修、更換、集成聯(lián)試的的方式。內(nèi)容包括設備、軟件運行環(huán)境、天線、線纜、結(jié)構(gòu)件等。
特種飛機任務電子系統(tǒng)的修理不同于載機的修理,載機的修理是對其組成設備及部件、線纜分別進行檢測、修理,各設備均滿足指標就意味著修理工作的完成。任務電子系統(tǒng)的修理是對任務電子系統(tǒng)進行系統(tǒng)的檢修,對必換件進行更換,系統(tǒng)整體的功性能的確定(集成聯(lián)試),復雜的任務電子系統(tǒng)由多個分系統(tǒng)組成,下面以這種復雜組成的任務電子系統(tǒng)為例,修理應該分層次開展,重點強調(diào)的是功性能聯(lián)試的過程,也是任務電子系統(tǒng)大修的重要環(huán)節(jié),體現(xiàn)了特種飛機的特點,如圖1所示。
圖1 特種飛機任務電子系統(tǒng)大修
1)分系統(tǒng)修理
分系統(tǒng)是針對系統(tǒng)組成較為復雜的任務電子系統(tǒng),按照專業(yè)領(lǐng)域分成若干個分系統(tǒng),分系統(tǒng)的修理包含必換件的更換、設備的檢修、架構(gòu)件及部附件的檢修和分系統(tǒng)集成聯(lián)試。
必換件是指在大修過程中必須更換的設備、結(jié)構(gòu)件、材料等,其選擇條件包括三部分:
①使用過程中存在損耗,且日常維護過程中不易更換的設備、結(jié)構(gòu)件、材料等;
②存在壽命的且壽命較短(壽命較長的應根據(jù)實際情況進行更換,不應列為必換件)的設備、結(jié)構(gòu)件、材料等;
③在拆卸、安裝過程中易損壞且不易修復的設備、結(jié)構(gòu)件、材料等。
設備修理與常規(guī)航空設備的修理類似,根據(jù)設備的特點選擇性的對部分設備(易損壞、衰減的設備)在專業(yè)的檢測環(huán)境內(nèi)對所有設備進行功性能、功率、接插件進行深層檢修,對于有復雜天饋系統(tǒng)的要根據(jù)實際情況對天饋系統(tǒng)進行基準標校,對任務電子系統(tǒng)設備軟件運行環(huán)境進行維護和清理。
結(jié)構(gòu)件和線纜的修理分為機上原位檢修和離位檢修,包括對線纜的外觀、導通檢測,對機柜形體檢查、結(jié)構(gòu)探傷等操作。
分系統(tǒng)集成聯(lián)試是在完成了上述基礎(chǔ)修理后的一個重要環(huán)節(jié),體現(xiàn)了任務電子系統(tǒng)大修的特點,對該分系統(tǒng)功性能進行確認,并根據(jù)檢測情況進行調(diào)整和維護。
2)系統(tǒng)集成聯(lián)試
系統(tǒng)集成聯(lián)試后是在分系統(tǒng)完成修理后對系統(tǒng)功性能的確認過程,是保障特種機恢復安裝后,能夠正常使用的最終保障,其主要過程是對任務電子系統(tǒng)安裝正確性的檢查以及對各分系統(tǒng)之間、系統(tǒng)與載機之間接口定義是否正確的確認過程,為避免設備由于重復安裝帶來的損傷,最好分為裝機前集成聯(lián)試和裝機后集成聯(lián)試兩個階段。
裝機前聯(lián)試主要針對各分系統(tǒng)之間接口確認,也能將問題提前暴露,提前解決,避免安裝后發(fā)現(xiàn)問題帶來的重復拆裝。
裝機后集成聯(lián)試主要側(cè)重任務電子系統(tǒng)與載機之間接口的確認,包括供電接口、信號接口、電磁兼容性等。
修理前期要建立一套完整的技術(shù)文件為修理提供必要的依據(jù)和支撐,文件編制應符合相關(guān)國軍標要求,對于相對復雜的組成系統(tǒng),應建立分層次的文件體系,覆蓋范圍全面,做到工作有依據(jù)、過程可追溯,如圖2所示。
圖2 任務電子系統(tǒng)大修體系文件
任務電子系統(tǒng)修理包括原位修理和離位修理設備清單、修理前狀態(tài)確認、設備、線纜級結(jié)構(gòu)件的分解,設備、線纜及結(jié)構(gòu)件的修理,地面集成聯(lián)試、裝機、機上地面集成聯(lián)試、出廠試飛(結(jié)合載機),具體流程見圖3所示。
圖3 任務電子系統(tǒng)修理流程圖
1)確認離位修理和原位修理項目清單
充分結(jié)合載機修理項對任務電子系統(tǒng)設備和線纜進行分類,分為原位修理和離位修理項,影響載機修理的項目需要拆卸的必須拆卸,不影響載機修理的項目,拆卸安裝復雜的項目(如主供電線纜等)可保留在飛機上進行原位檢修,確認存在故障進行修復或更換。
2)任務電子系統(tǒng)修理前狀態(tài)確認階段
系統(tǒng)修理前系統(tǒng)狀態(tài)確認內(nèi)容應包括:設備齊套情況、履歷文件齊套情況、軟件版本、加電運行情況等內(nèi)容。
3)任務電子系統(tǒng)設備、線纜及結(jié)構(gòu)件機上分解
按照前期的分類,將離位修理的項目依據(jù)分解工藝文件進行拆卸,涉及到與載機結(jié)構(gòu)連接的部分由載機相關(guān)專業(yè)人員操作。
4)修理階段
產(chǎn)品應由具備相應修理資質(zhì)的單位承擔修理工作。任務電子系統(tǒng)大修總體單位對各承修單位圍繞人、機、料、法、環(huán)進行修理能力認證審查,并形成審查意見報備機關(guān)。
分系統(tǒng)設備、線纜及結(jié)構(gòu)件修理應由具備相應修理資質(zhì)的單位承擔修理工作。
設備、線纜及結(jié)構(gòu)件的修理過程中應包含對修理對象表層防腐性能的處理。
原位檢測的設備、線纜、結(jié)構(gòu)件達到離位檢測同等的修理效果,如發(fā)現(xiàn)有損壞或者故障的設備、線纜視情進行修復或更換。
分系統(tǒng)修理及設備修理過程嚴格按照工藝文件執(zhí)行做到記錄翔實,保證其工作可追溯性。
5)裝機前地面集成聯(lián)試
地面集成聯(lián)試是整個任務電子系統(tǒng)在實驗室環(huán)境中完成大部分功能及部分性能驗證的過程,軟硬件技術(shù)狀態(tài)應與修理前狀態(tài)確認階段確認的狀態(tài)一致,如設備編號、軟件版本等應與修理前一致,如發(fā)生變化要有更改依據(jù),整個聯(lián)試過程應該嚴格按照聯(lián)試大綱及工藝文件執(zhí)行,作為修理過程的重要環(huán)節(jié)應設置過程檢驗,并根據(jù)驗收測試程序完成檢驗。
6)系統(tǒng)裝機
可按照研制階段編制的裝機工藝文件執(zhí)行。
7)裝機后機上地面集成聯(lián)試
機上地面集成聯(lián)試工作是實裝狀態(tài)下對任務電子系統(tǒng)功能性能、任務電子系統(tǒng)與載機系統(tǒng)接口功能驗證,天線插損、駐波比檢測,消隱信號處理和整機電磁兼容試驗的過程。過程中包括對復雜天饋系統(tǒng)由于安裝帶來的誤差進行精度校準工作。
機上地面集成聯(lián)試過程應按照聯(lián)試大綱及工藝文件執(zhí)行,記錄詳實,作為任務電子系統(tǒng)狀態(tài)最終確認的過程,應該在地面聯(lián)試完成后設置任務電子系統(tǒng)大修的最終檢驗,并總結(jié)編寫任務電子系統(tǒng)機上地面集成聯(lián)試報告。
8)出廠試飛
結(jié)合載機出廠試飛,對任務電子系統(tǒng)地面不能驗證的功能性能進行驗證,可根據(jù)實際情況編寫飛行驗證科目,對于地面能夠充分驗證的型號可以不開展出廠試飛。
特種飛機任務電子系統(tǒng)組成復雜,日常使用過程中故障較多,維護難度較大,任務電子系統(tǒng)大修還屬于起步階段,沒有統(tǒng)一的標準及規(guī)則,選擇性的結(jié)合特種飛機的特點制定修理方案并開展大修工作,對其穩(wěn)定性、可靠性的提升具有重要的意義。