孫瑪麗
(上海飛機客戶服務有限公司,上海 200241)
根據專業機構對1300 次重大航空事故原因的統計,由機械故障導致的重大航空事故占22%。航空管路系統是機械故障的高發地帶,看似不起眼的管路,卻成為飛行安全的致命弱點,一次又一次地帶來沉重的損失和沉痛的教訓。
民用飛機管路系統由飛機所有系統中的管路子系統(主要包括導管和管路件)組成,是飛機的“血管”和“氣管”,其重要作用毋庸置疑。無論是機頭、機身還是機尾、機翼,都能看到穿越其中的管路系統,“無所不在”的航空管路系統要求具備“無懈可擊”的安全可靠性[1]。
為保證民用飛機管路的安全性及可靠性,除了要在飛機交付使用前,即初始適航階段,對管路從可靠性、安全性等方面進行設計外,還需在飛機投入運營后,即持續適航階段,依據維修規則和標準,對管路系統進行維護,以保證其在使用中能夠保持或恢復到適航審定的安全水平。
目前,對民用飛機管路可靠性、安全性設計方面的研究較多。但是管路設計完成,即初始適航確定并投入運營后,對管路如何進行維護,以保證并改進管路持續適航性的研究較少,而對維修人員做維修工作時的依據文件——管路維修程序的編制研究更是寥寥無幾,因而開展民機管路維修程序編制的研究勢在必行。
在航線維護中,維修人員對排除管路的故障普遍存在畏難情緒,主要原因為管路在飛機中鋪設復雜,且管路之間相互關聯;管路維修程序內容不規范、不詳細。
本文通過查看并分析國內外成熟機型飛機維修手冊管路維修部分的內容,結合國內某機型編制經驗,總結出目前管路維修程序編制存在的問題。
(1)對管路維修程序的范圍不清楚,導致編寫初期管路維修程序缺失、不完整。
(2)未從管路通用程序和飛機系統級協調編寫管路維修程序,存在管路維修程序的缺失和重復。
(3)對管路維修程序的編制流程不甚了解,對編制過程中各方需提供的內容定義不清,導致源數據準備不到位,程序出現不嚴謹等情況。
針對以上問題,通過系統研究技術出版物編寫標準、規范,橫向對比國外成熟機型管路維修程序的內容,對管路維修程序編制過程遇到的問題分別給予定義,旨在為主制造商編制管路維修程序提供指導。
民用飛機的管路按照軟硬程度分為硬管和軟管,現代飛機上使用的硬管材料主要有三種:鋁合金、不銹鋼和鈦合金。鋁合金管材主要用于低壓系統,其特點是比重小,塑性高,強度適中,具有良好的抗腐蝕性和焊接性。不銹鋼管路主要用于高壓系統,其特點是強度較高,耐腐蝕性好。在飛機上,經過特殊處理的不銹鋼管路可以用于操控主輪剎車,襟翼收放等主要液壓系統;鈦合金管路一般具有強度高、密度低、耐腐蝕、耐高溫的特點,可在一定范圍內替代不銹鋼使用,注意不要使用鈦合金修理氧氣管路,會引起火災。軟管材質主要包括丁腈膠、氯丁膠、異丁膠和特氟隆(聚四氟乙烯)[2]。
民用飛機管路連接標準件主要分為飛機管路連接件(擴口式導管接頭、無擴口式導管接頭和收壓型導管接頭),航空軟管(橡膠軟管和氟塑料軟管),密封件(O 形密封圈和擋圈)及其他管路連接件等,硬管的連接方式主要分為4 種。
(1)擴口管接頭:擴口管接頭已長期用于航空航天產品的管路連接,導管端部預先做成特殊的擴口形狀。擴口管接頭的連接見圖1。
(2)無擴口管接頭:無擴口管接頭的連接形式在管路系統連接中大量使用,其特點是壓力越高,密封性越好。既能滿足低、中壓導管的要求,又適用于高壓導管。無擴口管接頭的連接見圖2。
(3)收壓型套管接頭:收壓型套管接頭是一種不可卸連接,用于不需拆卸、萬一泄漏易造成危害的部位,連接方式見圖3。
(4)金屬導管的柔性連接:金屬導管的柔性連接,用來連接直徑為20~150 mm 的金屬薄壁管。金屬導管的柔性連接形式見圖4。

圖1 擴口管接頭

圖2 無擴口管接頭
不管是哪種管路及哪種管路連接方式,其因故障、損傷、特殊事件或限制引起的維修活動,均可以分為三種情況[3]:①在客戶運營現場進行更換;②在客戶庫房進行維修;③不可維修。
主制造商編寫的管路維修程序僅包含①②兩種情況下的維修,即僅包含外場人員維修管路所需的資料。

圖3 收壓型套管接頭

圖4 柔性連接
因管路維修程序可寫入AMM(Aircraft Maintenance Manual,飛機維修程序)中,其程序類型、編寫格式與文字表述需符合AMM 編寫規范的要求。
CAAC(Civil Aviation Administration of China,中國民用航空局)頒布的“航空器的持續適航文件要求”咨詢通告AC-91-11 R1 對AMM 內容提出了最低要求[4]。本文通過研究理解上述規范對AMM 內容的要求,并分析各機型的管路維修程序,總結得出管路維修程序應包含的范圍如下:
(1)MPD(Maintenance Planning Document,維修計劃文件)中管路的計劃維修任務。
(2)MMEL(Master Minimum Equipment List,主最低設備清單)中管路的“(M)”項(表示該設備失效時,維修人員在飛行前應依照維修程序完成特定的內容)。
(3)LRU(Line Replaceable Unit,管路航線可更換件)的拆卸/安裝程序。
(4)管路部件拆卸/安裝后必要的維修程序。
(5)管路故障處理涉及的維修程序。
(6)可預計的管路意外損傷的處理。
(7)數據統計分析產生的管路維修任務。
由于飛機上管路數量多、分布廣,無法一對一的編制每個管路的維修程序。為方便維修人員使用,同時減少程序的冗余,減輕程序編寫及完善的工作量,需對每個管路的維修程序在管路系統級以及飛機產品級進行協調,對相同類型相同要求的管路維修程序進行合并規劃,并在20 章標準實施部分編制通用程序。而對于各系統涉及的管路無法使用通用程序完成維修工作、或有特殊維修要求時,應在相應的系統章節按3.3 中原則規劃單獨的管路維修程序。
管路維修程序清單制定后,需定義出每一類程序的內容要求,再進行編寫,以便在程序編寫時目標清晰。同時也有利于對程序內容以及程序的相互參引提前做好規劃,避免出現程序內容過多重疊、程序相互參引的情況。
通過分析成熟機型飛機維修手冊管路維修程序的特點,總結出幾個常用的管路維修程序類型的內容要求(表1)。

表1 管路維修程序類型的內容設計
編制規范、程序范圍、程序清單及程序類型的內容等確定后,便可進入程序的編制環節。
這是整個管路維修程序編制過程中耗時最長、要求最高以及工作量最大的一個環節。為確保所編制維修程序的正確性、可操作性,管路維修程序在編制時應分階段進行,且需多方參與,編制的各個階段及工作內容如圖5 所示。

圖5 管路維修程序編制流程
針對民用飛機管路維修程序編制中存在的問題,擬通過明確管路維修程序的范圍,制定管路維修程序清單,設計管路維修程序類型的內容,定義管路維修程序編制四個階段的工作目標和工作內容等措施,在管路維修程序的編寫初期予以規避。本文提出的方法理論,用于提高管路維修程序編制質量,指導維修人員準確、快速維修管路,排除管路故障,最終改進管路持續適航能力。