飞机刹车系统平均修复时间的验证方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及飞机刹车系统的维修性领域，具体是一种飞机刹车系统的平均修复时 间验证方法。
【背景技术】
[0002] 民航飞机不仅要求适航，而且对航班延误有严格限制，当平均修复时间分配不妥 当时，会出现维修工作不能在规定时间内完成的情况，引起延误航班。
[0003] GJB451A对平均修复时间的定义是："产品维修性的一种基本参数，它是一种设计 参数。其度量方法为：在规定的条件下和规定的时间内，产品在规定的维修级别上，修复性 维修总时间与该级别上被维修产品的故障总数之比。"飞机产品的维修级别有外场级、中继 级、基地级三级，外场级维修指机务人员在使用现场完成的维修工作；中继级维修指民航修 理厂能完成的维修工作，基地级维修是承制厂进行的翻修。
[0004] 现有技术中，产品的平均修复时间指外场级维修所需的时间，外场级维修在国外 叫在线维修。
[0005] 国内外民用飞机的刹车系统设计有起飞线制动功能、着陆防滑刹车功能、地面转 弯差刹车动功能、地面停机刹车功能、应急刹车功能，任何一种功能不符合设计要求均为发 生故障。当刹车系统中的任何一项功能出现故障时，均应针对故障模式进行维修，外场级维 修就是机场地勤人员对故障产品进行的维修工作，维修内容是对发生故障的外场可更换产 品进行更换、调整合格的工作。
[0006] 由于民用飞机对延误航班有控制要求，因此当产品出现故障时，对维修时间有控 制要求。在产品设计过程中，将外场级维修时间作为维修性指标进行计算或者分配，维修性 设计指可达性、产品的接口方式、安装方式等等的设计过程。维修性分配指将经过计算的 维修性指标分配到各个在线可更换单元，在线可更换单元国际上统称：Line replaceable unit，缩写为：LRU，在线可更换单元的更换由机务进行。刹车系统中的每一项产品均为 LRU，刹车系统的维修性指标在和飞机设计单位签订的协议中规定，要求经过计算后分配到 系统中的每一项产品。
[0007] 现有技术中维修性分配的原则：
[0008] 1、仅考虑刹车系统的故障由单项产品故障引起，刹车系统的每次维修仅考虑其中 一项产品；2、产品平均修复时间的计算方法的依据是产品自身的故障率。
[0009] 国外现状
[0010] 国外的维修性要求在设计过程中体现，由于新研产品仅有故障率预计数据，因此 维修性指标的计算、分配均依据产品的故障率。英国标准Def Stan 00-43(2)《维修性验 证》、DefStan 00-42《可靠性及维修性保证指南》、美国标准MIL-STD-470《维修性大纲》提 出了维修性设计要求、设计准则，在研制过程中将维修性指标设计在产品中，设计的依据是 广品的故障率的大小。
[0011] 所以，采用现有技术进行维修性设计，在使用中出现过简单产品维修时间过剩，复 杂产品维修时间不足，在维修复杂产品时不能在规定时间内完成维修任务的情况。
[0012] 国内现状
[0013] 国内称LRU为外场可更换单元；维修性指标计算和分配方法参照了 Def Stan 00-43(2)、MIL-STD-470等标准，在GJB/Z57《维修性分配与预计手册》提出了 5种维修性指 标计算模型，西安航空制动科技有限公司在申请号为201510575658. X的发明创造中提出 了一种确定各种因素对飞机刹车系统平均修复时间影响力的方法，该方法将这5种平均修 复时间计算方法归纳为一种模型：
[0015] 式⑴中：α "为现有5种模型中对平均修复时间的修正系数，m = 1~5,表示从 第一种到第五种影响平均修复时间因素的模型；
[0016] MTBF1为该产品的平均故障间隔时间，
A1S刹车系统中第i项产品 的故障率。式（1)表明现有影响平均修复时间因素模型的共同特点：该产品的平均修复时 间和自身的故障率成反比。
[0017] 上述维修性指标计算、分配方法的缺点：在所归纳的模型（1)中，产品的平均修复 时间均和故障率成反比；且和元件的数量相关，元件数量越多，故障率越高。未体现产品在 飞机上的安装位置、在飞机上产品的可达性影响因素，同样存在难维修的产品分配时间短， 容易维修的产品分配时间长的缺点。
[0018] 综上所述，现有平均修复时间的计算方法未考虑影响现场维修的因素，未提及对 平均修复时间的验证问题，直接应用，出现了维修时间超过规定时间的航班延误现象。
【发明内容】
[0019] 为克服现有技术中存在的未体现出产品在飞机上的安装位置、可达性影响因素， 赋予易维修的产品平均修复时间长，难维修的产品平均修复时间短的不足，本发明提出了 一种飞机刹车系统平均修复时间的验证方法。
[0020] 本发明的具体过程是：
[0021 ] 步骤1，采用计算的方法验证Af μ
[0022] 根据建立的平均修复时间计算模型计算平均修复时间：
[0024] 式中：風."+:为计算得到的刹车系统中第i项产品平均修复时间；
[0025] Mf,:为刹车系统研制要求的平均修复时间；
[0026] C1为综合考虑7项影响平均修复时间因素的影响力。
[0027] 公式⑵中C1的计算模型为：
[0029] Clj为刹车系统中第i项产品的第j项影响平均修复时间因素的影响力赋值，i的 取值范围为i = 1~8,表示刹车系统中的8种产品；j的取值范围为j = 1~7,表示7种 对平均修复时间具有影响力的因素。
[0030] 通过公式（4)验证平均修复时间是否正确：
[0032] 式中：:为计算得到的刹车系统中第i项产品平均修复时间；
[0033] :为刹车系统研制要求的平均修复时间；
[0034] λ 1:为刹车系统中第i项产品的故障率。
[0035] i表示刹车系统中的第i项产品。
[0036] 若验证结果满足系统设计要求，接着进行试验验证。
[0037] 若验证结果不满足系统设计要求，则迭代调整刹车系统影响平均修复时间影响力 的数值，迭代进行到平均修复时间满足设计要求。
[0038] 将各项产品的λ i求和作为分母、各项产品的為求和作为分子带入式（4)得：
小于规定的2h，计算验证结果满足设 计要求。
[0040] 步骤2,确定平均修复时间的验证工作项目
[0041] 所述平均修复时间的验证是在飞机上的刹车系统进行，或者在地面试验台上的刹 车系统进行。
[0042] 确定按下列维修工作项目进行验证：
[0043] a、对刹车系统中的每一项产品依次植入故障；
[0044] b、对刹车系统进行故障定位，在不使用辅助测试设备的条件下确定故障部位，并 记录检测时间，通过误差计算确定是否与表1计算值相符；
[0045] c、根据故障模式进行故障隔离，可以使用辅助测试设备确定故障部位，并记录检 测时间，通过误差计算确定是否与表1计算值相符；
[0046] d、分解产品，记录从飞机上拆卸故障产品的时间，通过误差计算确定是否与表1 计算值相符；当故障产品周边相邻的产品妨碍维修时，还需累计拆卸该周边相邻产品的时 间；
[0047] e、更换产品，记录在飞机上更换发生故障产品的时间，通过误差计算确定是否与 表1计算值相符；
[0048] f、结合，指刹车系统产品在维修过程中，为了完成维修工作，除了移动或拆卸了发 生故障的产品外，还移动或拆卸了其他系统、设备或装置，这些系统、设备或装置需重新与 飞机结合，记录结合时间，通过误差计算确定是否与表1计算值相符；
[0049] g、调准，对安装好的新产品按照使用维护说明书进行调准、测试和调整，并记录调 准、测试和调整新产品的时间，通过误差计算确定是否与表1计算值相符；
[0050] h、检验产品，对调整好的新产品进行性能检验，并记录检验新产品的时间，通过误 差计算确定是否与表1计算值相符。
[0051] 试验验证过程中的误差计算：若每一项产品的每一个维修工作项目验证值与计算 值的相对误差S符合下列关系，则验证结束：
[0053] 若不符合（5)式，则以实测值为准对该项目的平均修复时间进行调整。
[0054] 若某项或某几项产品的验证时间大于计算值，当影响到刹车系统的平均修复时间 大于设计要求数值时，应进行维修性设计改进；当不影响刹车系统的平均修复时间超出设 计要求数值时，则不必进行维修性设计更改，但应根据验证结果修订平均修复时间的计算 结果。将每项产品的每一个维修工作项目统一到验证值，并将修订后的平均修复时间数值 作为设计数据。
[0055] 步骤3,刹车阀的平均修复时间试验验证
[0056] 对刹车阀的平均修复时间进行试验验证，通过试验验证确定刹车阀的平均修复 时间的影响力是否正确，是否需要调整。
[0057] 步骤4,伺服阀的平均修复时间试验验证
[0058] 对伺服阀的平均修复时间进行试验验证，通过试验验证确定伺服阀的平均修复 时间的影响力是否正确，是否需要调整。
[0059] 步骤5，电磁阀的平均修复时间试验验证
[0060] 对电磁阀的平均修复时间进行试验验证，通过试验验证确定电磁阀的平均修复 时间的影响力是否正确，是否需要调整。
[0061] 步骤6,定量器的平均修复时间试验验证
[0062] 对定量器的平均修复时间进行试验验证，通过试验验证确定定量器的平均修复 时间的影响力是否正确，是否需要调整。
[0063] 步骤7,机轮速度传感器的平均修复时间试验验证
[0064] 对机轮速度传感器的平均修复时间进行试验验证，通过试验验证确定机轮速度 传感器的平均修复时间的影响力是否正确，是否需要调整。
[0065] 步骤8,控制盒的平均修复时间试验验证
[0066] 对控制盒的平均修复时间进行试验验证，通过试验验证确定控制盒的平均修复 时间的影响力是否正确，是否需要调整。
[0067] 步骤9,转换阀的平均修复时间试验验证
[0068] 对转换阀的平均修复时间进行试验验证，通过试验验证确定转换阀的平均修复 时间的影响力是否正确，是否需要调整。
[0069] 步骤10,应急气压刹车阀的平均修复时间试验验证
[0070] 对应急气压刹车阀的平均修复时间进行试验验证，通过试验验证确定应急气压 刹车阀的平均修复时间的影响力是否正确，是否需要调整。
[0071] 所述7项影响平均修复时间因素的影响力分别是：
[0072] a、刹车系统产品在飞机上安装位置的可达性对平均修复时间的影响力；
[0073] b、维修空间允许的维修人员姿势对平均修复时间的影响力；
[0074] c、确定接管嘴数量、电连器数量对平均修复时间的影响力；
[0075] d、连接螺钉数量对平均修复时间的影响力；
[0076] e、连接导线数量对平均修复时间的影响力；
[0077] f、所维修产品的重量对平均修复时间的影响力；
[0078] g、维修过程中的安全因素对平均修复时间的影响力。
[0079] 所述得到的刹车系统各项产品的平均修复时间包括：
[0080] a、刹车阀的平均修复时间：
[0081] b、伺服阀的平均修复时间：
[0082] c、电磁阀的平均修复时间：
[0083] d、定量器的平均修复时间：
[0084] e、机轮速度传感器的平均修复时间
[0085] f、控制盒的平均修复时间
[0086] g、转换阀的平均修复时间
[0087] h、应急气压刹车阀的平均修复时间：
[0088] 所述每一项产品平均修复时间是对该维修项目的修复过程重复三遍，以得到三个 值，并取三个值的平均值，并按（5)式确定相对误差的大小。
[0089] 本发明通过对平均修复时间的计算数据进行验证，确定计算数据的准确程度；若 计算数据准确，就可以纳入飞机维护手册。
[0090] 平均修复时间指外场级维修过程中所需的时间，外场级维修也叫在线维修，是民 航机务大队有能力完成的产品维修工作。在刹车系统研制合同中要求的平均修复时间是外 场级。
[0091] 为克服现有国内外计算方法中存在根据产品的故障率计算平均修复时间，而产品 的故障率和平均修复时间并没有直接关系，存在容易维修的产品平均修复时间长，不易维 修的产品平均