机场特种车辆维修性评价方法研究

孙庆生

摘 要：针对传统方法无法实现对机场特种车辆维修性的评价，本文通过划分维修等级，基于结构性因子对维修性进行评估，确定影响特种车辆维修性的主要因子，然后，利用因子评价方法实现整车可维修性的评价，为机场特种车辆的维修提供论证和操作实践的方法和手段。

关键词：机场；特种车辆；维修性；评价；因子

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.021

0 引言

机场特种车辆的维修性是特种装备亟待解决的一个问题，也是在设计之初就拥有的属性。传统的机场特种车辆维修性测试、验证以及评估都对产品的样品严重依赖，必须有样品才能实现，这导致了该类装备由C转D阶段的严重滞后，影响了装备的批量生产和使用。因此，需要对该类装备提前设计，利用较为科学的评估手段和仿真方法，实现对装备在论证和研制初期的科学设计和维修性评估。

本文基于虚拟维修技术、特种装备保障理论、机场特种车辆维修理论，给出了该类型装备可维修性的评估方法。通过该方法的使用，实现该类型装备的快速维修和保养。同时，文中从维修作业的可操作性出发，定量评估的方法，实现通过不同维修任务和维修级别的评价。

1 维修的可操作性因素分析

决定维修性的因素很多。最主要的因素就是结构性的因素，因此，在机场特种车辆的维修性设计之初应充分考虑几个因素：维修的可实施的因素、维修通道的因素、系统布局的因素以及安装紧固件的因素。通过对这些因素的综合考虑，实现对维修可操作性的判定。在实现维修的过程中，必须坚持五个原则，即：预拆更少的配件、预拆更少的关联配件等。实现将操作的繁琐程度简化、减少使用工具的频率、减少维修人员的体力消耗等。尽管这些与维修的可操作性无直接关系，但是却决定着维修的效率，对装备的快速维修有着重要的影响作用。

2 维修的可操作性实施

根据改型装备维修可操作性的主要因子，专注于该型装备维修的基本特点和惯用方法，通过模拟仿真的手段对普通的单点维修作业两个主要因子的计算。为此，在仿真计算过程中，主要针对该型装备维修作业的一般规律，通过选用恰当的碰撞检测手法，实现从空间和层次两个维度的检测和检修。通过该方法产生的海量仿真数据，真实、有效地反应了维修过程，动态的展示了仿真过程中虚拟人、维修零部件等内容。

2.1 碰撞检测方法的仿真模型

本文选用Huffman算法，对维修可操作性进行仿真，用于满足维修性的空间划分和碰撞检测。该方法通过一个较为容易实现的二叉树方法，找到一个节点，对每一层的节点进行编号，从1开始，一直到最底层，形状如一个二叉树。其中，考虑对空间划分的算法：

X程序中，pars_symbol为划分后的子空间占用值，占用赋值1，否则为0；当虚拟人模型发生改变时赋值space_update为1，否则为0；reach_able_symbol表示劃分后的虚拟人模型的子区域可否维修，可维修赋值1，否则为0。

对于碰撞的检测，有相应的算法，即：静态碰撞仿真方法、动态碰撞仿真方法。

2.2 静态碰撞仿真方法

在对实物建模的过程中，考虑在三维空间中，用最小立方体对模型进行包裹，然后通过子区域的划分方法将整个模型切割为多个子区域。而静态碰撞就是将划分后的模型通过pars_symbol=0的赋值进行合并，利用前面列出的空间树，按照这个分叉原理逐级进行合并，从而实现子节点的减少。通过这种方法得到的子区域A1和A2，其中的非分叉子节点被定义为划分过程的空间，分叉节点为最小的子区域，对子区域A1和A2下pars_symbol=1的节点是否占用相同空间进行判断，从而实现静态碰撞的仿真。

2.3 动态碰撞仿真方法

3 实例验证

在机场特种车辆维修性仿真过程中，基于文中的算法进行子区域的划分，并将该方法应用于碰撞检测中，以该型车辆的维修为例，开展实例验证，即将虚拟的人融入到仿真过程，调整人的姿势，然后开展维修工作，结合本文剃刀的工具扭转角度和作业空间的比值，对该动作进行打分，得到一个值S=0.457。这个值较好地实现了对维修动作的量化和模拟，达到对不同维修级别的可操作性评价。

4 结论

针对传统方法无法实现对机场特种车辆维修性的评价，本文通过划分维修等级，基于结构性因子对维修性进行评估，引入了静态碰撞仿真方法和动态碰撞仿真方法，实现对维修动作的量化和模拟，达到对不同维修级别的可操作性评价。

参考文献：

[1]陈云翔.可靠性与维修性工程[M].北京：国防工业出版社，2007：12-13.