大中型無人機與有人飛機機務(wù)保障模式的對比研究

劉怡彪 韓旭 石偉

摘要：隨著科技的進步，我國無人機產(chǎn)業(yè)得到了井噴式的發(fā)展，現(xiàn)有的有人飛機機務(wù)保障模式已不能適應(yīng)無人機新技術(shù)、新裝備的保障需求。大中型無人機的機務(wù)保障與有人機相比，在維修體制、維修專業(yè)要求、維修人員資質(zhì)要求等方面均有不同，本文對以上三個方面的不同點進行了詳細闡述與分析。

關(guān)鍵詞：無人機;有人飛機;保障;維修

0引言

大中型無人機系統(tǒng)一般由無人機平臺、地面站系統(tǒng)、地面保障系統(tǒng)等組成。無人機平臺一般由飛機管理（或飛控）系統(tǒng)、任務(wù)系統(tǒng)、機電控制與管理系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、線束及接口系統(tǒng)、鏈路和機載數(shù)據(jù)終端、機體結(jié)構(gòu)等組成，與有人飛機相比，主要差異體現(xiàn)在飛機管理系統(tǒng)以及與其交聯(lián)的任務(wù)系統(tǒng)、機電控制與管理系統(tǒng)、動力系統(tǒng)。無人機地面站系統(tǒng)主要通過鏈路數(shù)據(jù)與無人機進行通信，以執(zhí)行對無人機的飛行姿態(tài)控制、任務(wù)載荷操作等工作。無人機地面保障系統(tǒng)作為無人機平臺及地面站系統(tǒng)的配套系統(tǒng)，主要由其地面保障資源組成。

健全、實用的飛機機務(wù)保障模式，可以在保證飛機的完好率、出勤率的前提下杜絕人力、物力、財力資源的浪費，極大的提高航空武器裝備的戰(zhàn)斗力。因無人機的工作特點、用途、結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)組成等都有其自身特點，所以無人機的機務(wù)保障模式尤其體現(xiàn)在維修體制、維修專業(yè)要求、維修人員資質(zhì)要求等方面。

1維修體制的差異

1.1有人飛機的維修體制

我國空軍是在十分薄弱的基礎(chǔ)上建立起來的，組建初期所有的技術(shù)保障體系均不完善，特別是各部隊的飛機維修專業(yè)幾乎一片空白，飛機出勤率低，嚴重影響部隊戰(zhàn)斗力。隨后，參考外軍飛機維修保障體制，結(jié)合我軍自身特點設(shè)立了基層級、中繼級、基地級三級維修體制，基層級維修依據(jù)GJB3385-98《出故障后可在工作現(xiàn)場從系統(tǒng)或裝置上拆卸或更換的單元》和GJB/Z91-97《在使用環(huán)境中即處于外場或戰(zhàn)斗環(huán)境中可更換的產(chǎn)品及其組成部分》將故障件隔離到LRU，然后交由中繼級與基地級將故障隔離到SRU并修理。

1.2無人機的維修體制

大中型無人機采用基層級和基地級兩級維修體制。

基層級維修提供的原位維修包括計劃和非計劃維修兩種，具體內(nèi)容包括：

1）檢查機上可卸系統(tǒng)的工作情況。

2）將故障隔離到LRU或相關(guān)部件、線路。

3）拆卸并更換有問題的LRU。

4）對有關(guān)飛機線路、部件進行維修。

5）進行飛機定期、階段性或特殊檢查，更換定時更換件。

6）檢查平臺采用的限時技術(shù)指令的符合性。

大中型無人機的部署性要求以及兩級維修策略，使傳統(tǒng)的后方車問（中繼級）離位維修功能失去了存在價值。一些傳統(tǒng)離位維修功能被轉(zhuǎn)移到基層級，由機務(wù)保障團隊使用移交的保障設(shè)備完成大多數(shù)修理工作，如隔離、拆卸和更換有故障的LRU（LRU可為一塊印制板或容易更換的部件）。故障隔離中采用的手段包括保障設(shè)備、內(nèi)部自檢設(shè)備（BIT）和已核實的技術(shù)數(shù)據(jù)。

基地級維修主要進行超出基層級維修能力或設(shè)施能力之外的維修，包括復(fù)查LRU與SRU故障、隔離并修理有問題的零部件、復(fù)查處理結(jié)果、將修理好的零部件送庫房保管等。

2維修專業(yè)要求的差異

2.1有人飛機的維修專業(yè)要求

最初，我軍在基層級設(shè)立了機械、特設(shè)、無線電、雷達、軍械、質(zhì)控、地面維護7個飛機維修專業(yè)，經(jīng)過多年的探索與總結(jié)，將無線電與雷達兩個專業(yè)合并為航電專業(yè)，現(xiàn)有機械、特設(shè)、航電、軍械、質(zhì)控、地面維護6個飛機維修專業(yè)，這些專業(yè)主要工作內(nèi)容、人員配置以及特點如表1所示。

60多年來，軍機航空機務(wù)維修專業(yè)劃分充分利用了現(xiàn)有的人力和物力保障資源，為我軍軍機的出勤率以及戰(zhàn)斗力奠定了堅實的基礎(chǔ)。但這些專業(yè)設(shè)置在無人機的維修保障上卻出現(xiàn)了不適合的趨勢。

2.2無人機的維修專業(yè)要求

根據(jù)無人機系統(tǒng)的特點及使用維修經(jīng)驗分析，現(xiàn)階段對無人機系統(tǒng)維修專業(yè)應(yīng)劃分為機械、特設(shè)、任務(wù)、地面站、質(zhì)控和地面維護組。當無人機系統(tǒng)發(fā)展到一定階段時，可考慮對無人機系統(tǒng)維修專業(yè)進行整合，將其劃分為機電、任務(wù)、地面站、質(zhì)控和地面維護組等5個維修專業(yè)。根據(jù)無人機系統(tǒng)一般飛行保障工作分析，維修人員應(yīng)分為師、員兩級，某型無人機系統(tǒng)單架無人機維修專業(yè)主要工作內(nèi)容、人員配置以及特點見表2，無人機數(shù)量擴充時，應(yīng)對機組成員進行比例補充。

3維修人員資質(zhì)要求的差異

3.1“機一站一鏈”統(tǒng)籌管理掌握能力

大中型無人機系統(tǒng)是一個非常龐大的系統(tǒng)，維護人員除了負責與有人機類似的無人機機體和機載設(shè)備具體的排故、維修和維護外，還負責地面控制站、數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)等的維護，對其進行全面的大系統(tǒng)聯(lián)試檢查。這些設(shè)備的維護不同于常規(guī)航空設(shè)備的維護，操作人員的工作對象和內(nèi)容大大增加。

目前，與有人機的維修保障不同，很多無人機制造廠向用戶交付產(chǎn)品時存在線路圖不全或技術(shù)資料不能涵蓋整機全部信息的情況，導(dǎo)致機務(wù)保障難以像有人機一樣，根據(jù)原理圖和維護手冊按標準步驟進行準確的故障隔離和相應(yīng)的修護工作。因此，在無人機的維護和保障現(xiàn)場，要求維修人員具有結(jié)合經(jīng)驗及現(xiàn)有知識創(chuàng)新性解決問題的能力。

3.2計算機維護能力

無人機飛行過程中，地面站記錄了大量包括飛機數(shù)據(jù)、發(fā)動機工作情況等的信息，這些信息對監(jiān)測無人機的正常工作和故障判別具有重要意義，也是對其進行維護工作的重要依據(jù)，這也對維護人員在相應(yīng)的軟件平臺上獲取和分析信息的能力提出了要求。同時，無人機的信息化程度明顯高于有人機，機載計算機增多，這就要求維護人員熟知相應(yīng)的計算機工作原理，并且能對無人機上的軟件系統(tǒng)如自動飛行系統(tǒng)進行版本判別，因為機載軟件與地面控制站的軟件版本必須相對應(yīng)。因此，計算機維護能力需求對傳統(tǒng)的航空維修人員提出了挑戰(zhàn)。

3.3地面站操作員能力

地面站作為無人機系統(tǒng)信息顯示、指令操縱、飛機操作、數(shù)據(jù)記錄等飛行操縱的“人機”交互終端，是獲取無人機平臺狀態(tài)信息和無人機平臺操控的主要平臺。有人機與地面失聯(lián)之后，航空器上的飛行員仍可以操作飛機繼續(xù)飛行，無人機如果鏈路中斷，就意味著整架無人機的丟失。當前的無人機在通信中斷后都有應(yīng)對程序，如自動返回到通信中斷前的位置或者在某些特殊情況下主動終止飛行等。據(jù)美國國防部統(tǒng)計，無人機故障中約十分之一是由通信系統(tǒng)造成的。由此可見，地面站操作員是保證無人機平臺與地面站可靠進行數(shù)據(jù)交互、保證無人機平臺安全的必要條件，地面站操作員應(yīng)具有無人機平臺以及地面站的機務(wù)維修經(jīng)驗，熟練掌握無人機平臺和地面站的基本系統(tǒng)組成、飛行知識以及崗位操作技能，在出現(xiàn)故障或特情時能夠運用所學(xué)知識迅速定位和排除故障并進行應(yīng)急操作。

3.4復(fù)合材料的探傷和修復(fù)能力

復(fù)合材料具有比強度和剛度高、熱膨脹系數(shù)小、抗疲勞和抗振動能力強、可設(shè)計性強、易于整體成型的特點。與有人機相比，無人機大量使用了復(fù)合材料。復(fù)合材料的制造工藝、損傷形式和探傷方法不同于金屬材料，復(fù)合材料的修理需要特殊的方法和設(shè)備。隨著復(fù)合材料在無人機結(jié)構(gòu)中所占比例的大幅提高，掌握復(fù)合材料的檢測和維修技能是對無人機維修保障人員的基本要求。

4結(jié)論

由于無人機的工作特點、用途、結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)組成等都有其自身特點，所以無人機的機務(wù)保障模式與有人機相比有共同點也有差異。無人機維修體制不同于有人機，將傳統(tǒng)的三級維修體制改為二級維修體制;維修專業(yè)要求不同，根據(jù)專業(yè)進行整合并增加了地面站專業(yè);維修人員資質(zhì)要求不同，無人機要求機務(wù)保障人員具有“機站鏈”統(tǒng)籌管理掌握的能力、計算機維護能力、地面站操作員能力以及復(fù)合材料的探傷和修復(fù)能力。