直升机MSG－3区域分析方法研究

曲建东，汪柳毅，苏 林，曾曼成，朱俊生

(中国直升机设计研究所，江西景德镇 333001)

0 引言

直升机MSG－3区域分析涉及系统专业多、数据量大和分析复杂等特点，制约了区域检查大纲制定的合理性和科学性。如果建立一套系统的科学分析方法，将有利于区域检查维修大纲的制定。本文以某民用直升机MSG－3区域分析为例，阐述和分析了MSG－3区域分析流程、直升机区域界定方法和等级确定原则，能更科学地进行标准区域分析和增强区域分析，有利于确定合适有效的维修任务及其间隔期，降低维修保障费用，提高运行效率，确保飞行安全。

1 MSG－3区域分析流程

直升机MSG－3区域分析工作主要包括区域界定、标准区域分析和增强区域分析3个环节，区域界定是直升机MSG－3区域分析工作的前提，区域界定完成后，需要确认和筛选区域内的系统部件和结构项目，根据区域内系统部件和结构项目的环境等级、偶然损伤等级、区域重要性、稠密度、大小和潜在火情影响等级进行标准区域分析和增强区域分析，具体分析流程见图1所示。

2 区域界定

区域界定是直升机MSG－3区域分析的第一步，也是重要的环节之一，决定了整个分析工作的有效性。区域界定工程师应对直升机结构和各系统专业知识非常了解。在区域界定中，分别对直升机机身结构、驾驶舱、后机身结构、动力装置、传动系统和旋翼系统、左翼、右翼、起落架和特殊任务设备等模块依次进行8段位区域划分。具体参见表1直升机区域界定标准和图2直升机区域图示方法。

图1 直升机MSG－3区域分析流程［1］

图2 直升机区域图示方法［2］

区域界定时，可遵循以下原则:

1)左、右侧区域采取奇、偶数编号;

2)区域边界应清晰;

3)连通区域应界定在同一区域;

4)接近方式或维修通道不同应尽可能界定为不同区域。

3 区域分析方法研究

3.1 等级确定原则

1)区域重要性等级确定原则

表1 直升机区域界定标准

区域重要性等级根据关重件目录和FMEA报告确定。

①区域内存在关键件或导致灾难性影响，则该区域重要性为高;

②区域内存在重要件或导致危险性影响，则该区域重要性为中;

③区域内无关重件或对安全无影响的，则该区域重要性为低。

2)区域稠密度等级确定原则

区域稠密度等级根据单位区域体积内系统设备和结构项目数的比值大小来确定，是各区域之间的相对量度，也要结合系统设备的实际安装复杂程度。

①数字1为低，项目少，单一;

②数字2为中，项目较多，安装较复杂;

③数字3为高，项目很多，涉及多个系统，复杂。

3)区域环境等级确定原则

区域环境等级是定性指标，与直升机使用环境谱、载荷谱和任务剖面等多个因素有关，需要以区域所处的安装位置暴露在外部的情况等方面综合考虑。

①数字1为环境等级:温度低、振动小，腐蚀液体和湿气轻微;

②数字2为环境等级:温度一般、振动中等，腐蚀液体和湿气中等;

③数字3为环境等级:温度高、振动大，腐蚀液体和湿气严重。

4)区域偶然损伤等级确定原则

区域偶然损伤等级的确定主要根据区域内维修活动频度，是否存在冰雹雨雪，地面操作设备操作和旅客活动、液体溅洒情况对比分析得出，是定性指标。

①数字1为:偶然损伤可能性小;

②数字2为:偶然损伤可能性中等;

③数字3为:偶然损伤可能性大。

5)区域大小等级确定原则

根据LCA中CATIA区域界定空间X、Y、Z值域体积的大小对比确定，是各区域之间的相对量度。

①数字1为:区域大小对应等级为低;

②数字2为:区域大小对应等级为中;

③数字3为:区域大小对应等级为高。

6)区域火情潜在影响等级确定原则

仅在进行增强区域分析时需要，主要适用:区域内存在可燃物积聚，一旦出现火情，将导致区域内电缆、数据线、系统设备和结构项目功能失效，主要根据区域内项目功能失效后，造成持续安全飞行和着陆的严重影响后果来确定。

①数字1为低，对直升机无安全性影响;

②数字2为中，对直升机产生危险性安全影响;

③数字3为高，对直升机产生灾难性安全影响。

3.2 标准区域分析方法

标准区域分析需要根据区域重要性等级、稠密度等级、环境等级、偶然损伤等级和暴露等级共同来确定检查间隔期。标准区域分析流程:

1)首先，确定重要性等级和稠密度等级，并由重要性等级和稠密度等级交叉得出重要性/稠密度等级;

2)其次，确定环境等级和偶然损伤等级，由环境等级和偶然损伤等级中的最高等级确定暴露等级;

3)最后，由暴露等级和重要性/稠密度等级交叉得出标准区域检查间隔期。

具体逻辑分析见图3所示。

3.3 增强区域分析方法

增强区域分析是MSG－3中新增加提出的分析内容，主要从安全性角度进行考虑。增强区域分析主要是针对存在电缆的区域。在存在电缆的区域，需要进一步确定是否存在可燃物积聚，即使不存在可燃物积聚，如果区域内电缆靠近管路或设备、机械机构以及飞行操纵设备，同样需要进行增强区域分析。因此，增强区域分析主要包括区域评估及减少可燃物积聚任务判定、线路检查级别判定和增强区域分析任务间隔确定。

1)区域评估及减少可燃物积聚任务判定

可燃物积聚主要分为固态和液态两种形态［3］。

①固态可燃物积聚:金属薄片、金属屑、碎片、动物粪便、绒棉和灰尘;

②液态可燃物积聚:液压油、电解液、燃油、腐蚀性物质、化学物质、清洗剂、除冰液、漆、软质饮料和咖啡。

图3 标准区域分析方法［4］

若可燃物积聚覆盖在电缆上或附近，当电缆出现跳火、雷击或有明火时，易产生火情或助燃引起重大火灾，导致区域内系统部件和结构项目损坏，严重时将导致灾难性事故。因此，区域评估时，需要进行可燃物积聚的判定和选择任务及其间隔期，主要步骤如下:

①首先，判断是否存在可燃物积聚;

②其次，选择有效的减少可燃物积聚的维修任务;

③最后，确定减少可燃物积聚维修任务间隔期。

区域评估及减少可燃物积聚任务判定的逻辑分析方法见图4所示。

2)线路检查级别判定

线路检查级别判定主要是根据区域大小/稠密度等级和区域火情潜在影响等级确定区域内线路检查的级别，主要检查级别分为3类:

①区域GVI(一般目视检查);

②区域GVI+某些导线单独GVI;

③区域GVI+某些导线单独GVI或某些导线单独的DET(详细检查)。

区域大小等级和稠密度等级共同决定了区域大小/稠密度等级，与区域火情潜在影响等级交叉后即可判定线路检查级别。具体参见图5、图6所示。

图4 区域评估及减少可燃物积聚任务判定分析方法［4］

3)增强区域分析任务间隔确定

增强区域任务产生后，需要进一步对维修任务确定检查间隔期，具体流程如下:

图5 增强区域检查级别判定［4］

图6 增强区域检查任务确定

①首先，确定偶然损伤可能性等级;

②其次，评定环境影响等级;

③最后，由偶然损伤可能性等级和环境影响等级交叉得出增强区域分析任务间隔期。

具体流程如图7所示。

图7 增强区域检查任务间隔确定

3.4 区域分析任务汇总

完成标准区域分析、增强区域分析后，需要进行区域任务整合。任务整合包括两部分:

1)整合标准区域分析和增强区域分析任务;

2)整合从MSI、SSI分析和L/HIRF(闪电防护/高强辐射分析)中转移来的一般目视检查(GVI)任务。

区域任务整合详见表2所示。

表2 区域维修任务汇总表

4 典型样例

根据直升机MSG－3区域分析方法，对某民用直升机进行24区域界定(图8和表3)、标准区域分析和增强区域分析，最终形成了初始区域检查大纲。表4仅列举某民用直升机部分区域检查任务及其间隔期以作示例。

表3 某民用直升机24区域划分表

续表3

图8 某民用直升机区域界定图

5 结论

本文以某民用直升机MSG－3区域分析为例，阐述和分析了MSG－3区域分析流程、直升机区域界定方法、等级确定原则、标准区域分析和增强区域分析方法，通过某民用直升机AEG的工作，验证了直升机MSG－3区域分析方法的有效性和可行性。本文研究的方法可为今后国内直升机MSG－3区域分析提供参考。

表4 某民用直升机区域检查维修大纲

续表4

［1］ATA.MSG －3 revision 2009［Z］.2009.

［2］美国航空运输协会.S1000D技术出版物国际技术规范［S］.2009.

［3］FAA.AC25 －27 Advisory Circular［S］.2007.

［4］MD－FS－AEG003，MSG－3应用指南［Z］.2010