鋁制直升機停機坪通用質量特性分析

章成榮 丁婷杰 壽海波

摘 ? 要：建設直升機停機坪是軍民航空產業發展中不可或缺的一部分。全方位探討直升機停機坪的通用質量特性分析是確保停機坪質量的最有效的工具。本文主要通過對某軍品項目的停機坪的特性分析，構建了鋁制停機坪的通用質量特性標準，為將來的停機坪軍品項目奠定了堅實的質量基礎。

關鍵詞：停機坪 ?通用質量特性 ?軍品項目

中圖分類號：TU972.4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）08（a）-0028-03

1 ?概述

為確保產品質量符合要求，達到顧客滿意，根據我公司《鋁制停機坪質量保證大綱》的規定，本文主要是針對鋁制直升機停機坪的可靠性、維修性、保障性、測試性、安全性、環境適應性進行分析，以河南解放軍某中心醫院的直升機停機坪為案例，展開詳細的特性分析，下文中以解001停機坪作為項目簡稱。

2 ?可靠性分析

2.1 可靠性定義

可靠性通常定義為產品在規定條件下和規定時間內完成規定功能的能力。而對于我們的鋁制停機坪而言，它的規定功能是指停放直升機，體現這一功能的能力的指標便是最大可允許停放的直升機重量，即最大允許起飛重量。

本文主要針對解001停機坪的最大允許起飛重量的可靠性進行分析，并得出相關結論。

2.2 可靠性預計

為了確保停機坪能承受直升機的重量以及它起降時帶給停機坪的沖擊力，停機坪的工程基礎至關重要。因此，我們必須對停機坪的工程基礎進行受力計算。

根據基礎埋置深度的相關規定，結合本工程的實際情況：

（1）根據本工程所在區域的地質勘探報告可知本工程所在的區域第2土層為粉土平均深度為3.2m，依據基礎埋深盡可能淺的要求，并綜合本工程實際結構特點可確定基礎的埋置深度為1.5m。

（2）本工程依據直升飛機實際降落時的最不利荷載進行考慮，最不利工況可見圖1所示。

由圖示可以看出在最不利工況條件下AB梁可視為簡支梁，由此我們可以求出基礎1所受的支反力N及彎矩M（見圖2）。

綜合以上分析可得出以下結論，為達到停機坪的最大允許起飛重量，按照最不利情況計算，本工程基礎可采用柱下獨立基礎，基礎埋深1.5m，采用矩形截面且b=L=1.7m。

通過上述分析可得，我公司方案中采用的1.5m埋深，1.7m矩形截面的數據具備可靠性，從而保證了根據此方案制定的停機坪最大允許起飛重量為13.0t的數據結論也同樣具備可靠性。該停機坪為可靠性工程，建議根據此結論完成基礎工程。

3 ?保障性

保障性是產品的一種質量特性，為確定和達到產品保障性要求而開展的一系列技術和管理活動就是綜合保障工作，或稱保障性工程。承制方需要根據顧客指定要求進行簡化設計，達到易于安裝、更換的目的即可，交付時應提供使用說明書。當顧客要求時，應按顧客要求配合完成相關保障性工作。

在該產品中，除了滿足停機坪的最大允許起飛重量及停機坪的起降要求外，我方對于停機坪原材料嚴格把控，除了外購定制的氧化鋁型材，其余通用型鋁型材均為市場采購，每項采購過程中，均要求供應商提供相應的材料性能檢測報告，一旦發現報告數據不合格，立即退回處理，相應報告都存檔保管。同時，在研發生產過程中，品質部嚴格把關，確保每個系統部件都嚴格按照生產工藝、圖紙要求制作完成，完成停機坪的相關保障性工作。

依據GJB3872《裝備綜合保障通用要求》，裝備資源應包括人力與人員、供應保障、保障設備、技術資料、訓練保障、保障設施、包裝、裝卸、貯存和運輸保障、計算機資源。本產品安裝完成后無須特別的保障資源才能使用，可直接用于直升機的停放，但為業主更好地使用，我方將提供一份《停機坪使用說明書》。綜合以上原因，因此本產品具備保障性。

4 ?維修性、測試性

本產品雖占地面積較大，體積較大，整體較為復雜，但是整體可拆解成多個系統，每個系統及組成系統的二級部件的復雜度不高，對外接口較少，系統或者系統本身的二級部件的可恢復性維修工作不能在現場進行，現場只能更換代替，故障件需返廠后只進行故障原因分析查找及記錄，促使更有效地改進產品結構功能。完成此效用后，對于故障件進行報廢處理，并不對故障件維修。同時，解001停機坪具有50年的保修期，在此期間，凡是出現故障的零部件，都將會實行該維修方式。

因此，本產品在維修性、測試性方面不作過多的分析，設計時主要應考慮便于快速定位檢測故障。

5 ?安全性

本產品不含磁性介質，無電磁干擾影響，使用的供電電壓為安全電壓，且由業主提供，產品本身不含有毒有害物質，不會對人體造成損害。本產品中涉及到的原材料采購過程可控，采購時供應商需提供相關的性能檢測報告。本產品的部件鏈接采用鋁焊接和鉚接，產品整體結構穩固。因此，本產品具有安全性。

6 ?環境適應性

環境適應性是指裝備在其壽命期預計可能遇到的各種環境的作用下能實現其所有預定功能、性能和不被破壞的能力，是裝備的重要質量特性之一。解001停機坪位于河南某地，主要應用于解放軍某中心醫院的直升機醫療救援，停機坪安置于醫院內部的室外操場上，屬于地面型高架直升機停機坪，停機坪最大水平高度為1.5M。其可能存在的環境條件有日照高溫、低溫冰凍、雨雪霧等，現對其進行分析。

6.1 高溫

夏季時，停機坪處于日照狀態下，使各系統部件工作在相對較高的溫度區域內，根據氣象局查詢可知，鄭州地區在夏季的最高氣溫通常在8月份，最高溫度可達40℃，在此室外溫度的情況下，停機坪坪體表面的最高溫度可達52℃。

高溫對停機坪的作用主要表現在物理特性的變化，由于材料膨脹系數的不同，高溫下會產生變形，造成某些鋁型材配合關系的變化，此外，一些非金屬材料中的易揮發物質揮發，加速其老化和失效。本產品的面板系統采用的是6005A系列的氧化鋁型材。氧化鋁型材可耐高溫，其變形溫度為450℃～550℃。因此，停機坪表面的最高溫度對停機坪并不會造成任何負作用。

6.2 低溫冰凍

低溫冰凍與高溫對該停機坪的影響機理相同，同屬溫度環境的影響。在河南鄭州地區的冬季，極惡劣的低溫條件下約為-10℃～-5℃。溫度變低，主要影響停機坪鋁型材的力學性能。其變化趨勢為在低溫環境下，拉伸性能提高、抗疲勞能力提高、韌性增強。6005A、6061系列的鋁型材在20K（約為-251.15℃）以上的延伸率隨溫度降低而增加，在20～70K（約為-251.15℃～203.15℃）附近達到最大值，在4.2K（約為-268.95℃）左右下降。因此停機坪表面的最低溫度對于停機坪并不會造成任何力學性能上的負作用。

但是需要提出的是，由低溫帶來的另一個影響為冰凍。當室外溫度低于0℃時，停機坪的鋁型材表面會產生薄冰或冰凍，尤其需要注意的是，河南鄭州地區的平均無霜期為209d。因此，該現象極有可能會時常發生。但是該現象對停機坪本身性能并無影響。

6.3 鹽霧等其他天氣

鹽霧、霧霾等其他天氣并不會對停機坪的性能穩定產生影響，且該停機坪面板采用氧化的鋁型材，其他系統采用6061系列的鋁型材，其整體防腐蝕性能強。因此其他惡劣環境影響不做詳細探究。

通過以上分析表明：解001停機坪在實際環境中可以滿足有關環境要求、可靠地運行，具備環境適應性。

7 ?結語

綜合以上分析，我們可以確定，解001停機坪符合“六性”要求，具備可靠性、安全性、維修性、測試性、保障性及環境適應性。同時，通過對以上的“六性”分析，保障了直升機停機坪的通用質量，將該種分析方式構建成為我公司的鋁制直升機停機坪的通用質量特性分析標準，為將來的停機坪軍品項目奠定了堅實的質量基礎。

參考文獻

[1] 張興權，曲鵬.談建設屋頂直升機停機坪的意義和要點[J].消防科學與技術，2003，22（1）：29.

[2] MH5013-2014民用直升機飛行場地技術標準[S].

[3] 溫海青.談依據GJB9001B對裝備通用質量特性實施審核[J].電子質量，2016（2）：56.

[4] 白月明.使用可靠性評估在提高產品可靠性水平中的作用[J].軍民兩用技術與產品，2017（12）.

[5] 周堃，錢翰博，劉偉，等.淺談裝備環境適應性與可靠性[J].裝備環境工程，2014（1）：105.