直升機MSG－3區域分析方法研究

2013-09-16 11:35:46曲建東汪柳毅曾曼成朱俊生

直升機技術 2013年2期

曲建東，汪柳毅，蘇林，曾曼成，朱俊生

(中國直升機設計研究所，江西景德鎮 333001)

0 引言

直升機MSG－3區域分析涉及系統專業多、數據量大和分析復雜等特點，制約了區域檢查大綱制定的合理性和科學性。如果建立一套系統的科學分析方法，將有利于區域檢查維修大綱的制定。本文以某民用直升機MSG－3區域分析為例，闡述和分析了MSG－3區域分析流程、直升機區域界定方法和等級確定原則，能更科學地進行標準區域分析和增強區域分析，有利于確定合適有效的維修任務及其間隔期，降低維修保障費用，提高運行效率，確保飛行安全。

1 MSG－3區域分析流程

直升機MSG－3區域分析工作主要包括區域界定、標準區域分析和增強區域分析3個環節，區域界定是直升機MSG－3區域分析工作的前提，區域界定完成后，需要確認和篩選區域內的系統部件和結構項目，根據區域內系統部件和結構項目的環境等級、偶然損傷等級、區域重要性、稠密度、大小和潛在火情影響等級進行標準區域分析和增強區域分析，具體分析流程見圖1所示。

2 區域界定

區域界定是直升機MSG－3區域分析的第一步，也是重要的環節之一，決定了整個分析工作的有效性。區域界定工程師應對直升機結構和各系統專業知識非常了解。在區域界定中，分別對直升機機身結構、駕駛艙、后機身結構、動力裝置、傳動系統和旋翼系統、左翼、右翼、起落架和特殊任務設備等模塊依次進行8段位區域劃分。具體參見表1直升機區域界定標準和圖2直升機區域圖示方法。

圖1 直升機MSG－3區域分析流程［1］

圖2 直升機區域圖示方法［2］

區域界定時，可遵循以下原則:

1)左、右側區域采取奇、偶數編號;

2)區域邊界應清晰;

3)連通區域應界定在同一區域;

4)接近方式或維修通道不同應盡可能界定為不同區域。

3 區域分析方法研究

3.1 等級確定原則

1)區域重要性等級確定原則

表1 直升機區域界定標準

區域重要性等級根據關重件目錄和FMEA報告確定。

①區域內存在關鍵件或導致災難性影響，則該區域重要性為高;

②區域內存在重要件或導致危險性影響，則該區域重要性為中;

③區域內無關重件或對安全無影響的，則該區域重要性為低。

2)區域稠密度等級確定原則

區域稠密度等級根據單位區域體積內系統設備和結構項目數的比值大小來確定，是各區域之間的相對量度，也要結合系統設備的實際安裝復雜程度。

①數字1為低，項目少，單一;

②數字2為中，項目較多，安裝較復雜;

③數字3為高，項目很多，涉及多個系統，復雜。

3)區域環境等級確定原則

區域環境等級是定性指標，與直升機使用環境譜、載荷譜和任務剖面等多個因素有關，需要以區域所處的安裝位置暴露在外部的情況等方面綜合考慮。

①數字1為環境等級:溫度低、振動小，腐蝕液體和濕氣輕微;

②數字2為環境等級:溫度一般、振動中等，腐蝕液體和濕氣中等;

③數字3為環境等級:溫度高、振動大，腐蝕液體和濕氣嚴重。

4)區域偶然損傷等級確定原則

區域偶然損傷等級的確定主要根據區域內維修活動頻度，是否存在冰雹雨雪，地面操作設備操作和旅客活動、液體濺灑情況對比分析得出，是定性指標。

①數字1為:偶然損傷可能性小;

②數字2為:偶然損傷可能性中等;

③數字3為:偶然損傷可能性大。

5)區域大小等級確定原則

根據LCA中CATIA區域界定空間X、Y、Z值域體積的大小對比確定，是各區域之間的相對量度。

①數字1為:區域大小對應等級為低;

②數字2為:區域大小對應等級為中;

③數字3為:區域大小對應等級為高。

6)區域火情潛在影響等級確定原則

僅在進行增強區域分析時需要，主要適用:區域內存在可燃物積聚，一旦出現火情，將導致區域內電纜、數據線、系統設備和結構項目功能失效，主要根據區域內項目功能失效后，造成持續安全飛行和著陸的嚴重影響后果來確定。

①數字1為低，對直升機無安全性影響;

②數字2為中，對直升機產生危險性安全影響;

③數字3為高，對直升機產生災難性安全影響。

3.2 標準區域分析方法

標準區域分析需要根據區域重要性等級、稠密度等級、環境等級、偶然損傷等級和暴露等級共同來確定檢查間隔期。標準區域分析流程:

1)首先，確定重要性等級和稠密度等級，并由重要性等級和稠密度等級交叉得出重要性/稠密度等級;

2)其次，確定環境等級和偶然損傷等級，由環境等級和偶然損傷等級中的最高等級確定暴露等級;

3)最后，由暴露等級和重要性/稠密度等級交叉得出標準區域檢查間隔期。

具體邏輯分析見圖3所示。

3.3 增強區域分析方法

增強區域分析是MSG－3中新增加提出的分析內容，主要從安全性角度進行考慮。增強區域分析主要是針對存在電纜的區域。在存在電纜的區域，需要進一步確定是否存在可燃物積聚，即使不存在可燃物積聚，如果區域內電纜靠近管路或設備、機械機構以及飛行操縱設備，同樣需要進行增強區域分析。因此，增強區域分析主要包括區域評估及減少可燃物積聚任務判定、線路檢查級別判定和增強區域分析任務間隔確定。

1)區域評估及減少可燃物積聚任務判定

可燃物積聚主要分為固態和液態兩種形態［3］。

①固態可燃物積聚:金屬薄片、金屬屑、碎片、動物糞便、絨棉和灰塵;

②液態可燃物積聚:液壓油、電解液、燃油、腐蝕性物質、化學物質、清洗劑、除冰液、漆、軟質飲料和咖啡。