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民機(jī)試飛過程系統(tǒng)故障的排故要求和方法

Removal Demands and Technique for Testing Civil Aircraft System Fault

陳顯調(diào) / Chen Xiandiao

(上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院，上海201210)

(Shanghai Aircraft Design and Research Institute，Shanghai 201210，China)

0引言

民機(jī)試飛工作是一門綜合性的系統(tǒng)工程，由多專業(yè)、多學(xué)科、多層管理部門協(xié)同開展，一次成功的試飛要在飛機(jī)的構(gòu)型到位、技術(shù)準(zhǔn)備充分、資源保障和運(yùn)營保障等多種因素同時(shí)具備的情況下才能完成，故障能否及時(shí)排除并準(zhǔn)確地進(jìn)行安全性評估，將會直接影響試飛計(jì)劃、試飛科目的有效性以及運(yùn)行成本等。

1試飛故障原因排查的基本要求

試飛故障一般是由試飛員在執(zhí)行試飛任務(wù)或由機(jī)務(wù)在執(zhí)行地面工作時(shí)發(fā)現(xiàn)，排故需要建立在定位準(zhǔn)確、機(jī)理清楚、問題復(fù)現(xiàn)、措施有效、舉一反三這五方面展開。在故障機(jī)理未判斷清楚的情況下，認(rèn)為是“偶發(fā)故障”或“虛警”，通過換件等手段完成所謂“排故”工作的，這不是最根本、最科學(xué)和最有效的排故方式，只有設(shè)計(jì)人員具備了豐富的專業(yè)知識儲備和過硬的故障分析實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)格按規(guī)定程序執(zhí)行，才能杜絕盲目排故，為故障的準(zhǔn)確定位奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。

(1)當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)清楚地了解飛機(jī)飛行時(shí)本系統(tǒng)是如何工作的、試飛員正副駕駛?cè)绾问褂帽鞠到y(tǒng)的以及設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的目的是什么，并通過閱讀整個(gè)飛行/地面試驗(yàn)的程序步驟、所有的注意事項(xiàng)和全部的警告事項(xiàng)，初步定位故障發(fā)生的可能原因；了解輸入端、傳輸路徑和輸出端的關(guān)系，把試驗(yàn)程序的內(nèi)容和步驟與系統(tǒng)原理結(jié)合起來分析。

(2)盡可能先排除由于外力沖擊導(dǎo)致的明顯損傷、液體外泄、燒毀、接觸不良等外因可能導(dǎo)致的故障，對系統(tǒng)硬件進(jìn)行完整、充分地外觀目視檢查，確信所有系統(tǒng)部件都安裝到位，所有接頭、導(dǎo)線均聯(lián)接完好，對有特殊環(huán)境要求的或需其它條件保證的各項(xiàng)措施均應(yīng)滿足要求。這些都是最為直接的原因查找，對幾年的試飛故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，設(shè)備故障和線路問題發(fā)生的概率相對較高。

(3)對系統(tǒng)進(jìn)行初步檢查，在接通電源、氣源或其它外部能源前，檢查系統(tǒng)所有的開關(guān)、斷路器、控制裝置、標(biāo)記、指示器等裝置，確信其在不工作的位置。

(4)檢查試驗(yàn)程序是否存在疏漏或可能錯(cuò)誤的內(nèi)容，盡可能讓故障復(fù)現(xiàn)，檢查指示系統(tǒng)以消除任何可能導(dǎo)致異常反應(yīng)和指示的明顯條件。

(5)在進(jìn)行機(jī)上系統(tǒng)功能檢查前應(yīng)充分理解每一章節(jié)和步驟的要求，按步驟檢查其反應(yīng)和指示，當(dāng)發(fā)生異常反應(yīng)和指示時(shí)是系統(tǒng)故障的重要線索和故障隔離的原始點(diǎn)。

(6)從檢查程序中的異常反應(yīng)或指示來確定它在系統(tǒng)原理圖中的位置，分析相關(guān)的線路或管路；如果系統(tǒng)由兩個(gè)相同的半系統(tǒng)組成，則可以先隔開有故障的半系統(tǒng)，或者從最容易的部位進(jìn)行故障隔離。

(7)在使用線路圖時(shí)，可以從系統(tǒng)原理圖中確定故障在線路圖中的位置，從故障段開始清理線路，直至排除故障并恢復(fù)系統(tǒng)。

2試飛故障檢測方式

故障檢測方式大致可以分為三種途徑：點(diǎn)射式、求解式和分析式。工程人員應(yīng)根據(jù)不同的情況采用最經(jīng)濟(jì)、最有效而又最快速的途徑解決故障檢測問題。

(1)點(diǎn)射式

所謂點(diǎn)射式，通俗地講即打一槍換一個(gè)地方，命中即解決，命不中則繼續(xù)打。它是將可能的故障因素進(jìn)行隨機(jī)性排除。這種途徑比較容易、迅速。缺點(diǎn)是要求現(xiàn)場要有很多系統(tǒng)備件，可不斷更換，不斷測試或試驗(yàn)，具有偶然性和無規(guī)則性，不適用于大型、復(fù)雜的或難以拆裝的部件，也不太適用于通過試飛(或開發(fā)動機(jī))來驗(yàn)證的故障，沒有較大把握的試飛排故成本太高。

(2)求解式

這種途徑基本上是利用維護(hù)手冊資料進(jìn)行故障檢測，通過對故障進(jìn)行判定和記錄，收集相關(guān)資料，對排故的結(jié)果進(jìn)行評估。

幫助需要幫助的人。俗話說“助人為快樂之本”，通過參加志愿服務(wù)活動去幫助他人，不但能提高個(gè)人在社會上的人格魅力，而且可以緩和當(dāng)下社會上普遍存在的“社會冷漠”，構(gòu)建社會和諧的大環(huán)境，讓旁觀者相信“人間自有真情在”，并且潛移默化地影響他人，自覺主動地參與到志愿服務(wù)活動中來。

(3)分析式

這種途徑一般適用于復(fù)雜部件、復(fù)雜系統(tǒng)或復(fù)雜故障。通過對故障進(jìn)行判定和記錄，收集相關(guān)信息，查閱維護(hù)手冊等資料，最大可能性地分析故障原因，有目的地排除故障，然后確定排故方案，并對結(jié)果進(jìn)行評估。它可能是最經(jīng)濟(jì)、最有效的辦法。這種方式要求工程人員對系統(tǒng)原理要清楚，有較豐富的經(jīng)驗(yàn)，掌握盡可能多的資料。

3試飛故障排查的手段

試飛故障排查的手段多種多樣，常用的有分析和對比試驗(yàn)、機(jī)內(nèi)自動檢測或巡回檢測、故障分析表、邏輯圖、故障樹和矩陣圖等，但試飛現(xiàn)場排故需要綜合分析，根據(jù)不同的情況采取最合適的排查手段。

(1)分析和對比試驗(yàn)

有些故障具有偶發(fā)性和特殊性，不具備永久性和連續(xù)性，往往是由于接觸件接觸不良，導(dǎo)管接頭泄漏，支座松動，功能件安裝固定不好，當(dāng)飛機(jī)振動或結(jié)構(gòu)變形時(shí)就會可能引起故障，所以故障分析時(shí)先排除這種明顯的原因。

對比試驗(yàn)指兩套功能和結(jié)構(gòu)相同的系統(tǒng)或半系統(tǒng)，其中之一出現(xiàn)故障時(shí)即可采用對比試驗(yàn)，將可能產(chǎn)生故障的部件與無故障的完好系統(tǒng)中對應(yīng)的部件對調(diào)后對比檢查，看故障是否會轉(zhuǎn)移，很容易查出故障部件或故障原因。因此，對比試驗(yàn)是試飛現(xiàn)場故障排查中常用的一種手段。

很多電子設(shè)備都裝有機(jī)內(nèi)自檢的線路，可作為故障檢測使用，可以查出是設(shè)備部件本身故障還是相關(guān)的部件故障。另外，更為先進(jìn)的飛機(jī)系統(tǒng)裝有自動巡回檢測裝置。該裝置可周期性地監(jiān)視控制系統(tǒng)主要部件工作情況并發(fā)出故障信號，無需人工檢測，是最有效、最經(jīng)濟(jì)的排故方式，可以提高試飛機(jī)的出勤率。

(3)故障分析表

故障分析表適用于沒有專用檢測設(shè)備的大型復(fù)雜系統(tǒng)或部件，如發(fā)動機(jī)排故，發(fā)動機(jī)故障分析表中羅列了各類故障現(xiàn)象和故障分屬于發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的ATA章節(jié)號，以及故障可能產(chǎn)生的原因，按照此表可以迅速查出產(chǎn)生故障的原因。它是一種故障索引，通過故障現(xiàn)象查出產(chǎn)生故障的幾種可能性，將龐大復(fù)雜的設(shè)備或系統(tǒng)的故障原因迅速縮小到某一個(gè)或某些系統(tǒng)或部件。

(4)邏輯圖

邏輯圖是一種對復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)性故障檢測的邏輯試驗(yàn)圖。它可以作為系統(tǒng)的功能檢查程序，能直接測出故障部件和線路。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，給出故障信號，系統(tǒng)仍可能繼續(xù)工作，這樣能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除故障，缺點(diǎn)是可能要完成整個(gè)邏輯試驗(yàn)才能找出故障，相對比較費(fèi)時(shí)。

(5)故障樹

故障樹是一種常用的故障隔離方法，是將故障發(fā)生的可能因素進(jìn)行各種并聯(lián)和串聯(lián)組合，用以表示故障現(xiàn)象和故障因素直接或間接的邏輯關(guān)系。一般有經(jīng)驗(yàn)的工程人員在了解故障現(xiàn)象后，在排除明顯的故障因素后，會自然地將可能產(chǎn)生的故障原因形成框架，然后對于每種原因分解深化其各種因素，包容所有的可能性后就可以構(gòu)成由頂事件和底事件及中間事件組成的故障樹分解圖。

故障樹具有廣泛的包容性和靈活性，它可以分析系統(tǒng)的各種失效狀態(tài)，能形象地展示故障因果關(guān)系，是故障隔離和故障檢測有效的借鑒方法。

(6)矩陣圖

矩陣圖是將系統(tǒng)和故障分解成a行b列的表。矩陣圖可現(xiàn)實(shí)復(fù)雜系統(tǒng)多元關(guān)系。它可以幫助工程人員進(jìn)行故障隔離和故障檢測。

4結(jié)論

綜上所述，故障隔離、故障檢測和故障排除是一個(gè)很復(fù)雜的決策過程。尤其是飛行故障，在絕大多數(shù)情況下不可能得到全部信息，有些故障地面又不能復(fù)現(xiàn)，這樣就不可能排除所有不確定性因素；另外，在試飛計(jì)劃緊迫的限度下，時(shí)間約束迫使工程人員必須做出一個(gè)最合適的決策，只有最有效、最經(jīng)濟(jì)、最快速的方式才是工程人員最需要的排放方式。

因此，工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)具備良好的專業(yè)知識和基礎(chǔ)知識，從工作中不斷累積直接經(jīng)驗(yàn)和類似情況的相近經(jīng)驗(yàn)，以提高分析和判斷的能力，從而提高故障排查的效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國航空工業(yè)總公司民機(jī)系統(tǒng)工程局編.運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)咨詢手冊[M].北京：航空工業(yè)出版社，1995.

摘要：

試飛故障是指試飛飛機(jī)在飛行試驗(yàn)期間(包括飛行和地面機(jī)上工作)發(fā)生的故障，故障能否及時(shí)排除和關(guān)閉歸零將直接影響試飛的進(jìn)度和飛行安全，有些故障還可能直接影響相應(yīng)科目的試飛結(jié)果，導(dǎo)致試飛結(jié)果的失效。

關(guān)鍵詞：試飛故障；安全;民用飛機(jī)

[Abstract]Testing flight fault means testing aircraft occurs faults during testing flight(including aircraft flight and on ground work). Whether the faults can be solved successfully will directly affect the testing flight progress and flight safety. Some faults may also affect the testing flight subject result, leading to the result invalid.

[Key words]testing flight fawlt; safety; civil aircraft

中圖分類號：V217+.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A