[科普中國(guó)]-航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修性設(shè)計(jì)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修性設(shè)計(jì)1是維修性工程的核心。維修性設(shè)計(jì)是維修性工程的核心，主要包括以下工作:根據(jù)系統(tǒng)的工作要求，建立維修概念;確定系統(tǒng)維修性的定量和定性要求，建立維修性要求和規(guī)定的約束條件轉(zhuǎn)換成詳細(xì)的硬件和軟件設(shè)計(jì);維修性工程人員參加系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程并從事維修性方面的協(xié)調(diào)工作;最后對(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行維修性設(shè)計(jì)評(píng)審與驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的不良維修區(qū)，并作必要的設(shè)計(jì)更改。

簡(jiǎn)介維修性（Maintainability）是指產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi),按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時(shí)，保持或恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)的能力。工業(yè)產(chǎn)品一般可分為可維修和不可維修產(chǎn)品兩種。不可維修產(chǎn)品是指失效后不能或不值得維修的產(chǎn)品，如燈泡、火箭等。維修性是指對(duì)可修復(fù)產(chǎn)品進(jìn)行維修的難易程度。航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)屬于可維修產(chǎn)品。

最初提出維修性概念時(shí)，僅把它作為可靠性部分內(nèi)容加以考慮，直到20世紀(jì)60年代，維修性才被公認(rèn)為一個(gè)獨(dú)立的專(zhuān)業(yè)。目前在系統(tǒng)工程中，通常把維修性視為一種設(shè)計(jì)出來(lái)的系統(tǒng)固有特性，這種固有的、可以量化的特征決定了為把系統(tǒng)維持在或恢復(fù)到給定使用狀態(tài)所需的維修工作量。確切地說(shuō)，維修性的定義是:系統(tǒng)在規(guī)定的條件下(包括維修等級(jí)、人員技術(shù)水平與資源等),在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時(shí)，保持或恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)的能力。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)維修性參數(shù)（1）更換發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)間。一種飛機(jī)在外場(chǎng)維修時(shí)，拆下用過(guò)的發(fā)動(dòng)機(jī)換上新裝的發(fā)動(dòng)機(jī)，以及換裝后的檢查所用的總工時(shí)和經(jīng)過(guò)的時(shí)間。

（2）外場(chǎng)可更換組件（LRU）更換時(shí)間(加權(quán)平均)。每一LRU更換時(shí)間乘以它各自的最新預(yù)測(cè)的更換頻次后的所有LRU更換時(shí)間的總和，除以總的更換頻次。如果必須拆卸發(fā)動(dòng)機(jī)以便接近LRU,則更換時(shí)間應(yīng)包括拆、裝和檢查發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)間。扣除存取和停工的時(shí)間，除非合同另有規(guī)定。

（3）每飛行小時(shí)維修人時(shí)(維修工時(shí)/發(fā)動(dòng)機(jī)飛行小時(shí))。平均用于發(fā)動(dòng)機(jī)每項(xiàng)飛行小時(shí)由于所有發(fā)動(dòng)機(jī)原因維修發(fā)動(dòng)機(jī)所需的全部工時(shí)，包括排除故障和檢查。發(fā)動(dòng)機(jī)拆卸和重裝，發(fā)動(dòng)機(jī)分解和裝配，單元體、零件、部件的修理或調(diào)節(jié)。

（4）預(yù)防工作的維修工作時(shí)間，進(jìn)行預(yù)防維修工作，包括(不限于)檢查、調(diào)節(jié)、拆卸、重裝、故障分析、修理和翻修所需的總時(shí)間和經(jīng)過(guò)的時(shí)間。

維修性工程維修性工程是系統(tǒng)工程的一個(gè)新興的分支專(zhuān)業(yè)。是研究在產(chǎn)品研制及生產(chǎn)中為保證產(chǎn)品要求的維修性所進(jìn)行的工程及管理活動(dòng)的一門(mén)學(xué)科，其功能在于形成設(shè)計(jì)特性、維修方針和維修資源等因素的合理組合，以便以最小的壽命周期費(fèi)用達(dá)到使用要求中規(guī)定的維修性水平。

維修性工程與可靠性工程是系統(tǒng)工程的兩個(gè)分支?？煽啃怨こ淌巩a(chǎn)品能夠在規(guī)定的環(huán)境及規(guī)定的時(shí)間內(nèi)無(wú)故障或無(wú)嚴(yán)重性能下降地工作;維修性工程提供有效的方法來(lái)減少產(chǎn)品預(yù)防性維修及修理造成的停機(jī)時(shí)間。

維修性設(shè)計(jì)是維修性工程的核心，主要包括以下工作:根據(jù)系統(tǒng)的工作要求，建立維修概念;確定系統(tǒng)維修性的定量和定性要求，建立維修性要求和規(guī)定的約束條件轉(zhuǎn)換成詳細(xì)的硬件和軟件設(shè)計(jì);維修性工程人員參加系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程并從事維修性方面的協(xié)調(diào)工作;最后對(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行維修性設(shè)計(jì)評(píng)審與驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的不良維修區(qū)，并作必要的設(shè)計(jì)更改。

維修性要求確定出合乎實(shí)際的定性和定量的維修性要求，對(duì)保證系統(tǒng)具有合理的維修性特性是至關(guān)重要的。

定性的維修要求通常以設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的形式加以規(guī)定。其中包括對(duì)系統(tǒng)的可達(dá)性、標(biāo)準(zhǔn)化與互換性、防錯(cuò)與識(shí)別、安全、檢測(cè)及人素工程等方面要求。我國(guó)的國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJ B368-87《裝備維修性通用規(guī)范》中列出了一般的維修性要求，可作為確定定性的維修性要求的依據(jù)。

定量的維修性要求一般規(guī)定出所要求的對(duì)系統(tǒng)不能工作時(shí)間的限制、維修工作時(shí)間方面的定量要求。在說(shuō)明定性的維修性要求時(shí)，應(yīng)同時(shí)指明維修級(jí)別，因?yàn)榫S修參數(shù)值與維修條件密切相關(guān)。

維修性預(yù)計(jì)為了判斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案是否滿足維修性指標(biāo)的要求，應(yīng)該盡早地定量地估計(jì)產(chǎn)品的維修性。隨著產(chǎn)品研制階段的推進(jìn),還要多次反復(fù)進(jìn)行維修的預(yù)計(jì)工作。

維修性預(yù)計(jì)的主要目的是，貫徹考慮維修性的產(chǎn)品設(shè)計(jì)思想，及早評(píng)定產(chǎn)品是否達(dá)到了預(yù)定的系統(tǒng)維修性參數(shù)的指標(biāo);在方案設(shè)計(jì)階段就能進(jìn)行可靠性和維修性的權(quán)衡，以便得到最佳方案;及早向設(shè)計(jì)人員指出維修不良的部件，為產(chǎn)品的改進(jìn)、改型提供依據(jù)。

維修性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則維修性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是為了將系統(tǒng)的維修性要求和規(guī)定的約束條件轉(zhuǎn)換為實(shí)際而有效的硬件和軟件設(shè)計(jì)而確定的通用或?qū)Ｓ迷O(shè)計(jì)原則及標(biāo)準(zhǔn)，它應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的維修概念和修復(fù)政策來(lái)確定。當(dāng)這些準(zhǔn)則在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中得到充分的體現(xiàn)，使系統(tǒng)具有了規(guī)定的維修特征時(shí)，才能滿足系統(tǒng)的定性和定量的維修性要求。

擬訂維修性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則有以下幾條基本原則:

(l}減少由維修造成的不工作時(shí)間;

(2)維修簡(jiǎn)便;

(3)降低維修費(fèi)用;

(4)有防維修差錯(cuò)的措施;

(5)滿足與維修有關(guān)的安全性要求;

(6)滿足與維修有關(guān)人素要求;

(7)滿足與維修性有關(guān)的可靠性要求。

維修性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則中通常應(yīng)包括可達(dá)性、可檢測(cè)性、通用性、更換性、標(biāo)記性、人素工程(包括簡(jiǎn)易性、舒適性、防錯(cuò)性、安全性等)、冗余設(shè)計(jì)等方面的內(nèi)容。

對(duì)于飛機(jī)的動(dòng)力裝置，其維修性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則包括下列一些內(nèi)容。

（1）布局

動(dòng)力裝置的布局應(yīng)易于接近所有部件，易于進(jìn)行維修以及進(jìn)行常規(guī)檢查;

維修的部位應(yīng)避開(kāi)排氣方向。

（2）連接與安裝拆卻

發(fā)動(dòng)機(jī)在飛機(jī)上的拆卸、安裝應(yīng)力求迅速，盡可能地減少連接件的數(shù)量.簡(jiǎn)化管路、電纜的敷設(shè)；

飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)間的管路接頭及電纜插頭應(yīng)采用集中的、快卸形式的。

發(fā)動(dòng)機(jī)裝入飛機(jī)機(jī)身內(nèi)時(shí)應(yīng)有導(dǎo)向及定位件。

各連接件的位置應(yīng)有良好的可達(dá)性，拆卸任一LRU時(shí)不應(yīng)拆卸其他零部件或管路，不應(yīng)采用保險(xiǎn)絲、開(kāi)口銷(xiāo)等鎖緊裝置。

發(fā)動(dòng)機(jī)安裝設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮在適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。

更換發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，除用發(fā)動(dòng)機(jī)拖車(chē)外，不需其他專(zhuān)用工具。油濾和其他要定期維修的零部件，應(yīng)采用普通的手動(dòng)工具進(jìn)行拆卸和更換。

（3）維修與調(diào)整

應(yīng)為目視判別發(fā)動(dòng)機(jī)滑油掖位提供切實(shí)的方法和防錯(cuò)措施，保證發(fā)動(dòng)機(jī)滑油口蓋安裝正確。

對(duì)要求日常維修、調(diào)整、更換較頻繁的零部件，應(yīng)在其所在部位設(shè)立快卸的檢查維修口蓋或透明的觀察窗。

應(yīng)明確地標(biāo)明維修調(diào)整點(diǎn)。

發(fā)動(dòng)機(jī)燃油調(diào)節(jié)器的調(diào)整部位應(yīng)便于調(diào)整，具有良好的可達(dá)性。

（4）故降診斷與監(jiān)視

動(dòng)力裝置應(yīng)設(shè)立機(jī)載的和地面的診斷與監(jiān)視設(shè)備，通過(guò)這些設(shè)備收集有效的信息，以監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的健康狀態(tài)，并為診斷提供技術(shù)依據(jù)。

發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)盡可能地使用無(wú)損探傷技術(shù)和多功能的測(cè)試、探傷技術(shù)與設(shè)備。

測(cè)試接頭、傳感器安裝座及探側(cè)都位應(yīng)可達(dá)，并能方便地安裝和拆卸測(cè)量管路、傳感器等。

動(dòng)力裝置應(yīng)有機(jī)內(nèi)自測(cè)試裝置或系統(tǒng)，它應(yīng)具有故障檢測(cè)、隔離、記錄功能，并能根據(jù)需要顯示故障信息。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

杜強(qiáng) - 高級(jí)工程師 - 中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所