基于CBM 的军机持续适航管理*

张洋铭，陈云翔，罗广旭，刘 念

（1.空军工程大学装备管理与安全工程学院，西安 710051；2.空军勤务学院，江苏 徐州 221000；3.解放军94188部队，西安 710051）

0 引言

随着民用航空领域适航工作的持续开展，有效降低了民航飞机适航安全问题，使得军方逐渐意识到军机进行适航工作的重要意义，然而近年来军机适航工作主要停留在体制机制设置和适航审查准则的制定工作中，具体的适航技术和管理活动还没有得到有效开展，特别是针对军机全寿命全系统过程中的适航管理工作考虑欠佳，对军机的持续适航管理的指导作用没有得到凸显，本文试图明确军机持续适航管理的真正内涵，并引入基于状态的维修CBM维修理念，为军机持续适航管理工作提供借鉴和参考作用。

1 军机持续适航管理的真正内涵

适航管理的思想主要来源于民用航空领域，是民航为民用飞机量身定做的安全性管理思想，从20世纪美空军引入适航管理理念以来，美军战机飞行可靠性和安全性系数明显提高，最有力的实例是美军大型运输机的发展：美军C-130大力神运输机诞生之后，机械事故频发，经过美军论证是在设计之初没有考虑后续适航管理工作的问题导致，于是美军在设计C-17环球霸王大型运输机时将适航理念应用其中，为后续的使用维修保障工作打下了良好的基础，从20世纪80年代服役以来，C-17环球霸王运输机从未因设计原因导致一起飞行事故。随着美军先进思想的传入和我军飞机事故多发问题的严重性，我空军逐步开始重视和开展军机的适航管理工作。

适航管理主要分为初始适航管理和持续适航管理。初始适航管理工作主要是依据适航性的要求和规范，确保军用航空器和航空器部件的设计、制造是按照军方的要求来进行的全部活动。初始适航管理主要起始于全寿命周期的方案阶段，从设计源头着手，对后续军机的使用和维修保障工作进行了决定性设计，可以说初始适航管理工作是适航管理的重中之重，是持续适航管理的先导。初始适航管理与持续适航管理工作的阶段划分如图1所示。

持续适航管理工作在见刊的杂志中一般都被定义为飞机定性后的使用维修管理工作，这里笔者持一定的保留意见，即从全系统全寿命管理的角度出发，军机的持续适航管理工作不可能仅仅由使用和维修管理活动组成，军机的持续适航管理至少由以下几部分构成，如图2所示。

显然由图2可以发现，持续适航管理工作的开展应该是紧接着初始适航之后的，应该对初始适航后的所有全寿命阶段都进行持续适航管理，才能确保在军机的整个全寿命周期内都对军机适航工作进行持续地监管。当然，在持续适航阶段，使用维修保障过程是其最主要的组成部分，在这一阶段不仅对军机的使用性能发挥和保持有极其重要的作用，而且能够对军机的寿命周期费用进行十分重要的控制，进行良好的持续适航管理同时能够有效节约LCC。

2 CBM介绍

基于状态的维修（CBM，Condition-Based Maintenance）是一种基于实时或者是接近实时评估装备状态，在装备出现了劣化后即实行的维修策略。狭义的状态维修，是根据先进的状态监控和故障诊断技术提供的装备状态信息，判断装备异常，预知装备故障，在故障发生前进行维修的方式，即根据装备的健康状态来安排维修计划、实施装备维修。广义的状态维修，是根据不同装备的重要性、可测性和可维修性，科学合理地选择不同的维修方式，形成一套融事后维修、定期维修、状态维修等为一体的、优化的综合维修方式，以提高装备可靠性、降低维修成本。

CBM最主要的实施步骤有3个：状态监测、状态评估、状态维修决策。在进行CBM之后，首先要通过状态监测，对装备状态进行采集，然后对状态的数据进行处理，并且提取其特征向量进行分析处理，最后同状态阈值进行比较、分析装备所处的状态情况（对装备的状态进行鉴定），这是状态监测的过程；状态监测之后要对装备或主要工作部件进行状态评估，即分辨其现在所处的状态到底是正常状态还是异常状态，对这两种状态进行区分，如果是正常状态则正常运行或者是例行维护，如果是异常状态还要对状态进行分类处理并且预测装备该状态下的剩余寿命或潜在故障的发生情况，对故障状态进行相应的状态维修决策，CBM的流程图如图3所示。

通过CBM工作流程图发现，在CBM过程中突出强调对状态信息的收集和处理，并且对装备的实时运行状态进行强有力地监控和管理，在这一点上与持续适航管理不谋而合。

3 基于CBM的军机持续适航管理

其实军机在进行初始适航管理的过程中就应该将CBM提上日程，可以在军机上装载记载监控设备，实时监控军机的飞行状态，这一点已经在美空军新型战机中得到了应用和实践。2005年服役的美国空军新一代战斗机F-22的机载维修系统就采用基于状态的维修思想，具备了状态监控、预兆、故障诊断与隔离、故障恢复、故障评估与报告等功能，可在飞行过程中精确定位故障，科学评估故障对当前飞行任务的影响，并能通过改变路径、降低功能等方式减少故障的影响。美军正在研制的F-35联合攻击战斗机“预测与状态管理（PHM）”系统就是美军最先进的预测式维修系统，它采用多传感器数据融合技术、基于模型的故障征兆监测与分析技术、剩余寿命预测技术、装备状态实时监测技术等多种先进技术，具有诊断、状态管理以及预测等功能。

4 结论

通过对军机实施CBM，可以准确有效地进行状态监控、故障诊断和维修决策，真正实现军机维修从事后维修到实时维修的转变，可以将远程维修和信息化维修变为可能，同时实现预防性维修到预测性维修的极大转变。

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