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現(xiàn)代航空維修理論形成及其發(fā)展趨勢(shì)
航空運(yùn)輸作為一種安全、快速的交通運(yùn)輸方式為世界經(jīng)濟(jì)和文化的發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。那么下面是小編為大家分享現(xiàn)代航空維修理論形成及其發(fā)展趨勢(shì)，歡迎大家閱讀瀏覽。
一.緒論
自人類發(fā)明飛機(jī)以來(lái)，航空運(yùn)輸作為一種安全、快速的交通運(yùn)輸方式為世界經(jīng)濟(jì)和文化的發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。航空維修業(yè)作為航空運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分，從最初的手工作坊式維修發(fā)展到了今天科學(xué)、先進(jìn)的維修體系。在維修實(shí)踐過(guò)程中，人們通過(guò)不斷的認(rèn)識(shí)和探索維修工作的基本規(guī)律，不斷的把經(jīng)驗(yàn)上升為 理論，在航空實(shí)踐過(guò)程中建立和發(fā)展了航空維修理論。
目前，許多國(guó)家都在航空維修方面進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)與研究，并取得了可喜的進(jìn)展，初步形成了具有實(shí)踐性和科學(xué)性的現(xiàn)代航空維修理論。特別是美國(guó)在航空維修方面的研究比較早，投入的人力、物力和財(cái)力比較多，已經(jīng)提出了一整套 較為全面、系統(tǒng)和完善的維修理論體系。
二.航空維修的內(nèi)容和特點(diǎn)
1.航空維修的內(nèi)容
飛機(jī)在空中飛行和地面停放時(shí)，技術(shù)狀況受到內(nèi)部和外部各種因素的影響，技術(shù)狀況由合格變?yōu)椴缓细�，要糾正這種情況，就需要對(duì)飛機(jī)進(jìn)行維修。飛機(jī)維修是飛機(jī)在使用過(guò)程中進(jìn)行維護(hù)和修理的總稱。維護(hù)是保持飛機(jī)固有技術(shù)性能和 發(fā)揮其最大效能所采取的技術(shù)措施;修理是指飛機(jī)性能下降或部件故障時(shí)，為恢 復(fù)其固有技術(shù)性能所采取的技術(shù)措施。維修的直接目的是保證飛機(jī)處于良好可以 狀態(tài)，保證飛機(jī)圓滿完成運(yùn)輸、訓(xùn)練和其他飛行任務(wù)。為達(dá)到安全飛行的目的，不僅要求從技術(shù)上保證航空器具有良好的可靠性、維修性和技術(shù)性能，還要求各級(jí)維修部門對(duì)維修工作實(shí)施有效的管理以做好維修工作。
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新技術(shù)、新工藝和新材料的廣泛使用，使飛機(jī)維修從過(guò)去單一的擦洗、修補(bǔ)等日常作業(yè)逐步形成一個(gè)大的工作組合。要做好維修工作，不僅要掌握相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，還要掌握航空維修理論，這樣才能把維修工 作從經(jīng)驗(yàn)維修轉(zhuǎn)變到科學(xué)維修。
2.航空維修的特點(diǎn)
航空器的維修是為了使其具有更好的使用性，飛機(jī)的使用特點(diǎn)決定了航空維修的特點(diǎn)。航空維修具有以下特點(diǎn)：
(1)空中使用特點(diǎn)飛機(jī)的使用不同于地面車輛和水面艦船，地面車輛和水面艦船出現(xiàn)故障可以停下來(lái)維修;飛行在空中使用，一旦出現(xiàn)故障則難以采取維修工作，有可能造成嚴(yán)重的后果。這一特點(diǎn)決定了航空維修的特點(diǎn)，即必須在飛行前，飛機(jī)在地面的 時(shí)候做好維修工作，保證飛機(jī)從投入使用到使用結(jié)束保持安全、可靠的飛行。
(2)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性能先進(jìn)航空器與其他運(yùn)輸設(shè)備相比，具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜和性能先進(jìn)的特點(diǎn)，特別是隨著
科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，這種特點(diǎn)越來(lái)越突出。以航空渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，早期的機(jī)械式燃油控制系統(tǒng)，到監(jiān)控型燃油控制系統(tǒng)，以及目前最先進(jìn)的 全權(quán)限燃油控制系統(tǒng)，控制越來(lái)越復(fù)雜和先進(jìn)，維護(hù)性也越來(lái)越好。固然飛機(jī)性 能先進(jìn)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜使得維護(hù)性和使用性提高，但結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，會(huì)降低可靠性水平。這都需要維護(hù)人員轉(zhuǎn)變維修觀念，科學(xué)維修。
(3)維修費(fèi)用占總費(fèi)用比例大某機(jī)型飛機(jī)做過(guò)統(tǒng)計(jì)，累計(jì) 15 年的維修費(fèi)用約為新機(jī)價(jià)值的 2.6 倍。維修費(fèi)用占了保障飛機(jī)正常飛行的全部費(fèi)用中的很大一部分。這要求我們研究維修工作，科學(xué)維修，減少換件率，降低維修工時(shí)，提高經(jīng)濟(jì)效益。
三.現(xiàn)代航空維修理論的形成和發(fā)展
飛機(jī)問(wèn)世的幾十年間，航空維修理論經(jīng)歷了一系列的變化。特別是近 40 年以來(lái)，隨著飛機(jī)制造技術(shù)的提高，先進(jìn)維修手段的運(yùn)用，維修經(jīng)驗(yàn)不斷增加，飛機(jī)維修理論和思想不斷得到完善，逐漸形成了現(xiàn)代航空維修理論。
1.傳統(tǒng)航空維修理論的形成
傳統(tǒng)維修理論就是以“預(yù)防為主”的維修思想。早期的飛機(jī)，由于設(shè)計(jì)和制造比較簡(jiǎn)單，飛機(jī)采用很少的余度技術(shù)，任何一個(gè)部件故障都有可能導(dǎo)致事故的發(fā)生。所以人們便產(chǎn)生了對(duì)飛機(jī)及其零部件故障的預(yù)防和修理相結(jié)合并以預(yù)防為 主、保證飛行安全的飛機(jī)維修指導(dǎo)思想。這一思想歷經(jīng)考驗(yàn)，對(duì)今天的飛機(jī)維修 仍然起著重要的指導(dǎo)作用，是實(shí)施飛機(jī)維修工作時(shí)必須遵循的一條基本規(guī)律。
傳統(tǒng)的預(yù)防維修理論是：預(yù)防性維修與使用可靠性之間存在著因果關(guān)系，這 種因果關(guān)系是根據(jù)一種直觀的認(rèn)識(shí)，即：機(jī)件工作→工作必然磨損→磨損出故障 →故障危及安全 ，因而每個(gè)機(jī)件的可靠性都和使用時(shí)間有直接的關(guān)系，都有一 個(gè)可以找到并且在使用中不得超過(guò)的翻修時(shí)限，翻修的越徹底，防止故障的可能 性越大，即預(yù)防性工作做的越多，可靠性越高。定時(shí)維修是預(yù)防性維修的基本維 修手段。從航空維修理論發(fā)展的歷史來(lái)看，傳統(tǒng)的預(yù)防維修理論同早期的飛機(jī)發(fā) 展水平是相適合的，對(duì)于保證飛行安全起到了應(yīng)有的水平。直到現(xiàn)代航空維修理 論確定后，這種維修思想才退出歷史舞臺(tái)，但其合理的部分作為一種維修方式- “定時(shí)維修”方式仍被保存了下來(lái)。
2.現(xiàn)代航空維修理論的形成和發(fā)展航空維修理論較長(zhǎng)時(shí)間都停留在“預(yù)防為主”的維修思想階段，經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間的維修實(shí)踐，人們發(fā)現(xiàn)有些類型的故障，不論預(yù)先做多少工作，仍然不能夠防止。于是人們對(duì)傳統(tǒng)維修理論產(chǎn)生了懷疑，紛紛尋找新的解決方法，從而導(dǎo)致“以可靠性為中心的維修”(Reliability-Centered Maintenance 簡(jiǎn)稱 RCM)現(xiàn)代航 空維修理論的形成。
現(xiàn)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(chǔ)上，根據(jù)不同零部件的不同故障模式和后果，采取不同的維修方式和維修制度的科學(xué)預(yù)防維修思想。它的實(shí)質(zhì)就是采取最經(jīng)濟(jì)有效的 措施，對(duì)航空器的可靠性實(shí)施最優(yōu)的控制。它是對(duì)傳統(tǒng)維修理論的繼承和發(fā)揚(yáng)，也是航空維修理論和經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。
“以可靠性為中心的維修”由裝備的具體可靠性特性產(chǎn)生的預(yù)定維修工作組成，它認(rèn)為：零部件都會(huì)在使用過(guò)程中的某個(gè)時(shí)期發(fā)生故障，有的故障后果比較嚴(yán)重，有些故障對(duì)使用安全有直接的影響，而其余的故障只影響裝備的使用能力， 故障的后果取決于零部件本身及裝備的設(shè)計(jì)。有時(shí)裝備的使用環(huán)境也是一個(gè)附加 的因素，但是故障對(duì)裝備的影響，以及由此給使用部門的帶來(lái)的后果，基本上也 是由裝備的設(shè)計(jì)者確定。所以故障的后果是裝備主要的固有可靠特性，根據(jù)故障 的后果作分析，如果故障影響使用安全，則所有可能預(yù)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(xiǎn)性，則必須對(duì)裝備重新設(shè)計(jì);如果 故障僅僅是經(jīng)濟(jì)性的，不影響安全性，則維修工作的有效性僅根據(jù)經(jīng)濟(jì)效果決定。
現(xiàn)代航空維修理論主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
(1)現(xiàn)代航空維修理論是以可靠性為中心，就是堅(jiān)持正確認(rèn)識(shí)和處理航空器設(shè)計(jì)與維修之間的關(guān)系。要使航空器安全、可靠地發(fā)揮其最大效能，必須以可靠性為中心搞好維修品質(zhì)設(shè)計(jì)，要采用各種先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想和制作技術(shù)，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(fù)航空器的可靠性、安全性等水平為總目標(biāo)，確立正確的維修方針。既要通過(guò)與飛行人員合作，把航空器的所有零部件置于維修監(jiān)督之下，有必須區(qū)分重要零部件和一般零部件、簡(jiǎn)單零部件和復(fù)雜零部件以及有無(wú)支 配性的故障模式，有針對(duì)性地采用預(yù)防維修方針。要在飛機(jī)固有可靠性的基礎(chǔ)上， 只做那些十分必要的維修工作，防止過(guò)度維修。需要指出的是，不正確的維修方 針，例如過(guò)量維修和過(guò)少維修的方針，都會(huì)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(duì)某一架航空器實(shí)施預(yù)防性維修的指導(dǎo)性文件，是維修保障設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。制定維修方案是一項(xiàng)對(duì)航空器固有可靠性水平和維修優(yōu)化的綜合研究分析工作，必須 運(yùn)用決斷邏輯分析法加以實(shí)施。
(4)視情檢查可以通過(guò)發(fā)現(xiàn)潛在的故障而達(dá)到預(yù)防故障的目的，是進(jìn)行預(yù)防維修最為有效的檢查方法。凡是有條件實(shí)行視情檢查時(shí)，都應(yīng)該優(yōu)先運(yùn)用，以取代傳統(tǒng)的分解檢查方法。
(5)航空器維修部門應(yīng)以可靠性控制為主要目的建立航空維修監(jiān)控信息系統(tǒng)，收集和處理航空器故障信息和維護(hù)信息，為維修的優(yōu)化和航空器的改進(jìn)，為實(shí)現(xiàn)定性與定量相結(jié)合的維修管理，提供必要數(shù)量的數(shù)據(jù)。 在“以可靠性為中心的維修”維修理論的研究中，美國(guó)投入的人力、物力和 財(cái)力最多，其研究成果也處于世界領(lǐng)先地位，具有代表性，并逐漸為許多航空強(qiáng) 國(guó)所承認(rèn)和效仿。根據(jù)美國(guó)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(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：
(1)研究與提出階段
第二此世界大戰(zhàn)以后，航空事業(yè)迅速發(fā)展，航空技術(shù)裝備越來(lái)越復(fù)雜，維修費(fèi)用也隨之增高。五十年代，美國(guó)空軍軍費(fèi)的 1/3 用于維修，全部人員的 1/3從事維修�？墒窃诠ぷ髦邪l(fā)現(xiàn)，很多類型的故障，不管維修工作做的多么頻繁，仍然不能防止或者減少，這種狀況迫使人們?nèi)タ紤]如何提高維修效率，用較小的代價(jià)換取較大的成果。1960 年，美國(guó)聯(lián)邦航空局(FAA)和航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)(ATA) 雙方共同組成工作組研究維修方式和可靠性間的關(guān)系，頒布和制定了《動(dòng)力裝置 可靠性大綱》;在完成動(dòng)力裝置的可靠性大綱后，美國(guó)聯(lián)合航空公司(UAL)和幾 家航空公司聯(lián)合研究了一些項(xiàng)目，并制定了某些復(fù)雜機(jī)型項(xiàng)目的《部件可靠性大 綱》。
在這兩個(gè)大綱的基礎(chǔ)上，1965 年，美國(guó)諾蘭等人提出了一種初步的邏輯分 析技術(shù)，按每個(gè)項(xiàng)目的可靠特性來(lái)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、迅速地確定維修項(xiàng)目和維修方式，從而主動(dòng)，有目的地 實(shí)施維修工作，不做徒費(fèi)時(shí)間的無(wú)效工作。邏輯分析決斷法在制定維修大綱中的 運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)了航空維修工作由“預(yù)防為主“的維修思想向“以可靠性為中心”維 修思想的轉(zhuǎn)變。
(2)運(yùn)用與形成階段1968 年由美國(guó)聯(lián)邦航空局(FAA)和航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)(ATA)組成指導(dǎo)小組，研究并制定了《MSG-1 維修鑒定與大綱的制定》，該文件包括了定時(shí)方式、視情方式和狀態(tài)監(jiān)控三種維修方式，以及初始邏輯分析決斷法。同年 MSG-1 用于 Boeing747 飛機(jī)初始維修大綱的制定，取得了成功的經(jīng)驗(yàn)，這是第一個(gè)以可靠性理論為指導(dǎo)的維修大綱。
通過(guò) MSG-1 的實(shí)際運(yùn)用，發(fā)現(xiàn)了它有很多不足之處，1970 年美國(guó)航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)在修改 MSG-1 的基礎(chǔ)上頒布了《MSG-2 航空公司/制造公司維修大綱制定書》，并作為洛克希德 L1011 和道格拉斯 DC-10 寬體飛機(jī)預(yù)定維修大綱的基礎(chǔ)。 MSG-2 還用在美國(guó)軍用飛機(jī)上。歐洲國(guó)家也編寫了類似的文件作為制定空中客車 A300 和協(xié)和式飛機(jī)初始預(yù)定維修大綱的基礎(chǔ)。
MSG-1 和 MSG-2 的技術(shù)目標(biāo)是以最低的費(fèi)用保證裝備達(dá)到最大的安全性和可靠性。雖然它們革新了運(yùn)輸機(jī)維修大綱，但是仍然存在著不少缺點(diǎn)，例如：某些概念闡述不夠完善，邏輯決斷圖需要改進(jìn)等問(wèn)題。1978 年，美聯(lián)合航空公司諾 蘭等人對(duì) MSG-2 作出了修改和擴(kuò)充，提出了一個(gè)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(xiàn)和運(yùn)用，表征了“以可靠 性為中心的維修”思想的形成。
(3)發(fā)展階段1979 年航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)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(chǔ)發(fā)展新的維修大綱。由美國(guó)聯(lián)邦航空局、英國(guó)民航局、飛機(jī)工程師協(xié)會(huì)、美國(guó)和歐洲的飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠家、美國(guó)和外國(guó)的航空 公司、以及美國(guó)海軍的積極參加共同力。于 1980 年產(chǎn)生了《MSG-3 航空公司/ 制造公司的維修大綱計(jì)書》。
MSG-3 大綱分為兩個(gè)獨(dú)立的分析法：系統(tǒng)/動(dòng)力裝置分析法和飛機(jī)結(jié)構(gòu)分析法。采用由上到下的分析法，即：故障后果分析法。MSG-3 是以可靠性為中心維修思想的成熟和發(fā)展，它較為完整的概括了現(xiàn)代航空維修理論，構(gòu)成了現(xiàn)代航空 維修理論的基礎(chǔ)。
四.結(jié)束語(yǔ)
近年來(lái)，我國(guó)民航業(yè)高速發(fā)展，民航大量從美國(guó)和歐洲引進(jìn)飛機(jī)。我國(guó)民航的維修工作，實(shí)際上已經(jīng)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(gè)多層次、多環(huán)節(jié)和多專業(yè)的有機(jī)維修整體。要使航空維修這個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)靈 活運(yùn)轉(zhuǎn)、相互協(xié)調(diào)和高效能的發(fā)揮作用，我們必須掌握和熟練運(yùn)用現(xiàn)代航空維修 理論，實(shí)施科學(xué)維修，提高飛機(jī)平均日利用率，降低維修成本，增加航空公司的 經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，以先進(jìn)的維修理論指導(dǎo)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(xiàn)：
(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(guó)民用航空出版社
(3)《現(xiàn)代航空維修理論》 張梅倩 中國(guó)民航廣州職業(yè)技術(shù)學(xué)院
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