王潔萱

(上海飛機(jī)設(shè)計研究院，上海 201210)

0 引言

飛機(jī)維修性參數(shù)可分為三類，第一類與維修時間有關(guān)，如主起落架機(jī)輪更換時間、平均修復(fù)時間、發(fā)動機(jī)帶周邊組件拆裝時間、平均預(yù)防性維修時間、平均維修性時間等；第二類與維修工時相關(guān)，如每飛行小時維修工時、維修工時率等；第三類與維修成本相關(guān)，如直接維修成本、間接維修成本等[1-2]。維修性參數(shù)的量值即維修性指標(biāo)，在民用飛機(jī)設(shè)計立項論證階段選擇適當(dāng)?shù)木S修性參數(shù)并確定對應(yīng)的量化指標(biāo)，對保證飛機(jī)的正點運(yùn)行和降低運(yùn)營成本有重要的影響[3]。

由于我國民用飛機(jī)研制項目開展較晚，對參數(shù)體系的構(gòu)建和指標(biāo)確定缺少經(jīng)驗[4-6]，而且在維修性指標(biāo)確定工作中可參考依據(jù)較少，一般根據(jù)GJB 1909.1-94[7]等針對武器裝備的方法，并不完全適用于民用飛機(jī)的指標(biāo)確定[8-12]。本文針對傳統(tǒng)的民用飛機(jī)維修性指標(biāo)確定的問題和不足，基于民用飛機(jī)研制的特點，探討維修性參數(shù)的選取和維修性指標(biāo)確定方法，為民用飛機(jī)維修性設(shè)計分析工作提供參考。

1 維修性參數(shù)選取

維修性參數(shù)的選取，應(yīng)考慮以下影響因素：

1)適航要求。適航要求是民用飛機(jī)必須達(dá)到的最低安全要求，民用飛機(jī)參數(shù)選取要充分考慮適航要求，選擇的參數(shù)要能夠體現(xiàn)適航維修性要求。

2)國際慣例。選用國際通用的維修性參數(shù)，有利于民用飛機(jī)參與市場運(yùn)營，并與國際競爭機(jī)型對標(biāo)。

3)產(chǎn)品的層次和特點。將飛機(jī)劃分層級，從整機(jī)級到部件級來選取維修性參數(shù)。

4)全面性、完整性。維修性參數(shù)的選取，應(yīng)能完整描述飛機(jī)維修性特性，包含各個壽命周期階段。

5)不冗余、不矛盾。應(yīng)減少內(nèi)涵相互交叉的參數(shù)，并協(xié)同考慮各參數(shù)間的影響，避免不同參數(shù)出現(xiàn)矛盾。

6)可分析、可考核。民用飛機(jī)指標(biāo)體系中，應(yīng)能給出指標(biāo)的試驗結(jié)果或者可信的分析評價結(jié)果。

維修性參數(shù)類型及參數(shù)的有效性如表1所示，考慮到民用飛機(jī)維修性參數(shù)選擇的影響因素，選取如下維修性參數(shù)。

1)平均修復(fù)時間。平均修復(fù)時間的長短，直接影響飛機(jī)簽派可靠度、維修費用和飛機(jī)的日利用率，從根本上影響客戶的盈利空間。

2)直接維修成本。直接維修成本的高低關(guān)系到飛機(jī)的銷售市場，任何航空公司都不愿購買維修成本過高的飛機(jī)。

3)發(fā)動機(jī)帶周邊組件拆裝時間。飛機(jī)發(fā)動機(jī)的更換是一項復(fù)雜的業(yè)務(wù)，發(fā)動機(jī)帶周邊組件的拆裝時間直接關(guān)系到飛機(jī)的使用維護(hù)成本。

4)主起落架機(jī)輪更換時間。減少主起落架更換時間，可以保證飛機(jī)安全、高效使用，為使用單位節(jié)約成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。

5)每飛行小時維修人工時。每飛行小時維修人工時是與維修人力有關(guān)的維修性參數(shù)，與直接維修成本密切相關(guān)。

2 維修性指標(biāo)的確定依據(jù)

確定民用飛機(jī)維修性指標(biāo)的基本原則是既要考慮市場需求，也要注意技術(shù)可行性。確定維修性指標(biāo)時，應(yīng)首先明確指標(biāo)驗證時機(jī)與驗證方法、主要航線分布、飛機(jī)利用率。

確定指標(biāo)時，應(yīng)依據(jù)以下因素：

1)設(shè)計機(jī)型、飛行距離及座級等相關(guān)信息，進(jìn)行用戶需求、市場和運(yùn)營情況的預(yù)測；

2)國內(nèi)外競爭已達(dá)到的維修性水平；

3)民用飛機(jī)使用的新技術(shù)、新材料等對維修性的影響；

4)飛機(jī)的使用、維修等約束條件。

3 維修性指標(biāo)確定方法

3.1 平均修復(fù)時間

在確定平均修復(fù)時間時，應(yīng)與競爭機(jī)型對比，并低于競爭機(jī)型15%～20%，以提高維修性水平。另外，為了不造成延誤，過站檢查時間與平均修復(fù)時間的和應(yīng)不超過全服務(wù)過站時間±15 min。

3.2 直接維修成本

目前國產(chǎn)民用飛機(jī)的研制是全新的設(shè)計，沒有直接可參考的基礎(chǔ)，考慮到航材費用與人力成本，以及適度體現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步和改型作用，直接維修成本應(yīng)比競爭機(jī)型低，但不宜過低，否則面臨巨大的技術(shù)風(fēng)險。考慮到市場需求以及技術(shù)基礎(chǔ)，直接維修成本應(yīng)較競爭機(jī)型降低3%～5%。直接維修成本的計算可以采用NASA-95法[13]。如已知典型航段、人工時費率、機(jī)體重量、發(fā)動機(jī)重量、發(fā)動機(jī)海平面推力、發(fā)動機(jī)數(shù)量、輪檔時間以及消費者價格指數(shù)修正系數(shù)(基于研制當(dāng)年費用水平)，由上述計算條件可以得到飛機(jī)級維修成本，維修成本中間接維修成本通常是直接維修成本的0.5倍～2倍，從而可以確定飛機(jī)直接維修成本。

3.3 發(fā)動機(jī)帶周邊組件拆裝時間

發(fā)動機(jī)拆裝時間僅計算拆裝步驟的時間，步驟之間的準(zhǔn)備時間不計入。假設(shè)短艙已拆除，工作梯、吊具等已到位，相關(guān)斷路器已設(shè)置完畢，不考慮前期準(zhǔn)備和后期恢復(fù)測試的工作耗時。拆裝任務(wù)步驟大體如表2所示。

表2 發(fā)動機(jī)帶周邊組件拆裝任務(wù)步驟

根據(jù)上述拆裝步驟進(jìn)行競爭機(jī)型發(fā)動機(jī)帶周邊組件拆裝時間對比，尤其應(yīng)注意反推的設(shè)計形式是否與競爭機(jī)型相似，否則會影響拆裝吊掛口蓋蒙皮及斷開/連接管路的耗時。

3.4 主起落架機(jī)輪更換時間

主起落架機(jī)輪更換時間的確定方法與發(fā)動機(jī)帶周邊組件拆裝時間的確定方法類似，主要是根據(jù)更換步驟進(jìn)行競爭機(jī)型機(jī)輪更換時間的類比確定。主起落架機(jī)輪更換時間不包括各步驟之間的準(zhǔn)備時間，假設(shè)工具已準(zhǔn)備到位、飛機(jī)相關(guān)斷路器已設(shè)置完畢、起落架已被頂起。主起落架機(jī)輪更換步驟如表3所示。在確定主起落架機(jī)輪更換時間時，除對比競爭機(jī)型，還要綜合考慮機(jī)場跑道條件和航空公司的實際需求。

表3 主起落架機(jī)輪更換任務(wù)步驟

3.5 每飛行小時維修人工時

每飛行小時維修人工時指標(biāo)中，維修工作通常包括航線維修、定檢、更換限壽件、非計劃維修。在確定每飛行小時直接維修人工時指標(biāo)時，需要參考市場數(shù)據(jù)和競爭機(jī)型維修工作量的相關(guān)材料和國內(nèi)外航空公司維修水平的差異，并結(jié)合新研機(jī)型的結(jié)構(gòu)特點。為了保證新研機(jī)型的市場競爭力，每飛行小時維修工時指標(biāo)應(yīng)比相似機(jī)型降低20%～25%。

4 結(jié)論

在確定維修性指標(biāo)過程中，需要根據(jù)飛機(jī)的預(yù)期實際運(yùn)營條件和設(shè)計參數(shù)，保證飛機(jī)、系統(tǒng)、部件的設(shè)計能夠得到及時、恰當(dāng)和經(jīng)濟(jì)的維修保障。經(jīng)過分析和論述可以得到以下結(jié)論：

1) 通過綜合考慮民用飛機(jī)維修性參數(shù)的影響因素和有效性選取平均修復(fù)時間、直接維修成本、發(fā)動機(jī)帶周邊組件拆裝時間、主起落架機(jī)輪更換時間、每飛行小時維修工時作為維修性參數(shù)。

2) 分別論述了各個維修性指標(biāo)的確定方法。在確定指標(biāo)時,要注意與競爭機(jī)型進(jìn)行對比，此外還要考慮航空公司的使用需求和技術(shù)水平與資源能力。