MSG-3分析中具備系統功能結構件的計劃維修間隔確定方法研究

馬一非

（上海飛機客戶服務有限公司，上海 200241）

0.引言

持續適航文件（ICA）是運輸類飛機投入運行并保持持續適航的前提，計劃維修任務是保證航空器固有設計水平和持續適航性的基礎，飛機計劃維修要求（SMR）則是計劃維修任務的一個重要組成部分。各民航當局的適航標準都將計劃維修要求作為持續適航文件的重要內容。在新型號飛機投入運行前須制定飛機初始計劃維修要求。[1]SMR是通過成立工業指導委員會（ISC）和維修審查委員會（MRB），運用MSG-3的方法產生。

MSG-3的邏輯分析包括以下4個部分的內容：（1）系統/動力裝置分析；（2）結構分析；（3）區域分析，包括標準區域分析和增強區域分析；（4）閃電/高強度輻射場（L/HIRF）防護系統分析。

在系統/動力裝置分析過程中，會涉及到一類情況，即某些承擔系統功能結構件會作為系統分析中的功能失效原因。在MSG-3分析邏輯中，系統/動力裝置分析涉及到的結構件也需要進行分析，但是由于系統分析和結構分析對于任務間隔制定方式的不同，對于在系統/動力裝置中分析的結構件的任務間隔確定則需要分情況討論。

1.間隔確定方法

系統/動力裝置中分析的結構件一般有兩種情況：結構分析已分析和結構分析未分析。

結構分析已分析的結構件，如果在系統/動力裝置分析中的功能失效模式與結構分析中的失效模式一直，系統/動力裝置分析可以直接參引結構分析的結果。

結構分析為分析的結構件，則又分為兩種情況：（1）結構件具有設計可靠性數值，如：整流罩；（2）結構件不具備可靠性數值，如：防火墻。

1.1 可靠性計算法

對于具備可靠性數值的結構件，其任務間隔可以使用符合威布爾分布的可靠性計算方法。

可靠度R(t)與間隔t的關系為：

利用公式（1）可以基于設計可靠性數據 進行間隔t的評估。根據MSG-3分析國際規范，評估結果還需結合供應商推薦和相似機型結果進行保守處理，以確保適航安全。同時由于結構件失效的原因還包含AD（偶然損傷）或ED（環境損傷）因素的，須在威布爾分布評估的基礎上，參考相似機型運行經驗經工程判斷制定一個綜合的初始間隔，例如：多間隔參數的間隔。

1.2 結構評級法

對于不具備可靠性數值的結構件，基于ATA MSG-3分析規范中系統/動力裝置分析章節的說明，在實際操作過程中，可以在制定間隔時使用結構SSI的評級表對作為系統功能失效原因的結構件進行評級確定間隔以作為工程判斷依據。

偶然損傷（AD）的考慮因素包含：地面保障設備工具、外來物損傷、天氣影響、維修頻率、液體溢出、乘客活動。

環境退化損傷（ED）的考慮因素包含：溫度、振動、化學物質、潮濕度、污染物。

示例：某飛機APU艙周向防火墻材料為復合材料CFRP，非SSI。ADR=2，EDR=1，結構設計形式為層壓板材（結構等級2），間隔12000FC/96MO。間隔分析表如圖1。

圖1 周向防火墻結構評級圖

1.3 工程判斷法

如果結構件既沒有可靠性數值也不適用結構SSI評級表，如：封嚴件。則需要ISC/WG基于數據進行工程判斷。

示例：某飛機APU艙門封嚴條，先經1.2結構評級法得到APU艙門檢查間隔為6000FC/48MO，考慮封嚴條為橡膠材質，其失效的原因主要為：（1）老化，對日歷時敏感。48MO的間隔可滿足封嚴條老化的檢查要求；（2）偶然損傷，對APU艙門使用頻率敏感。APU艙門打開關閉主要發生在周檢（十天檢）以及APU系統排故時，以每年APU艙門打開關閉100次，每年飛行2000個航段計算，6000FC內APU艙門會打開關閉300次。即APU艙門最多每打開關閉300次進行一次檢查，可滿足損傷發生可能性的檢查要求。

故確定此APU艙門封嚴條的間隔為6000FC/48MO。

2.間隔整合要求

針對既在系統/動力裝置分析中分析并產生了計劃維修任務和間隔也在結構分析中分析并產生了計劃維修任務和間隔的結構件。最后還需要在MPD中對兩者的任務進行整合[2]。

任務能否整合需要考慮的因素有：（1）任務類型是否一致；（2）任務執行的范圍是否一樣；（3）任務間隔參數和間隔是否一致。

如一致，則系統任務和結構任務可整合；如不一致，可考慮整合至檢查范圍較大、檢查程度較深的任務和任務類型，選取較短的任務間隔，但需同時考慮任務和間隔的經濟性。

3.結語

由于具備系統功能的結構件在飛機上的普遍存在，基于MSG-3系統/動力裝置分析和結構分析，考慮兩種分析邏輯交界面的分析是必要的。通過識別具備系統功能機構件的各類情況，并針對每種情況給出了合適的間隔確定方法。本文所介紹的間隔確定方法已經過型號的應用，結合某型國產飛機的分析案例可表明，該方法已具備可操作性，解決了該型飛機初始計劃維修要求制定中的問題。