F22的可靠性維修性保障性講解課件

1、F22的可靠性維修性保障性F22的可靠性維修性保障性一、概述 F-22是美國空軍用以代替F-15的第四代戰(zhàn)斗機(jī)。它具有超強(qiáng)的作戰(zhàn)能力，比以往的飛機(jī)更可靠，而所需的保障資源大大減少。 F-22飛機(jī)從一開始就進(jìn)行保障性和自足能力設(shè)計，以降低維修保障費用。根據(jù)預(yù)測，這種設(shè)計使其在20年的時間內(nèi)，使用和保障費用比同期的F-15減少50%。 與以往的項目在設(shè)計過程中事后考慮保障性的做法不同，在F-22這個項目中，維修人員與設(shè)計人員和制造部門的代表一起工作，使得某個零件或系統(tǒng)還在圖紙階段就確保其設(shè)計正確，能夠制造，并且能夠維修。 F-22飛機(jī)每天的出動架次比以往的飛機(jī)明顯增多。與F-15C相比，它的連續(xù)出

2、動架次數(shù)增加了一倍，可靠性也提高了一倍，每飛行小時的直接維修工時數(shù)減少一半，再次出動準(zhǔn)備時間縮短三分之一。一個由24架飛機(jī)組成的中隊，部署30天所需的空運保障僅為F-15C所需空運量的二分之一（一個F-22中隊需要7.8個架次的C-141，F(xiàn)-15C則需要16個）。另外，部署所需的備件和保障設(shè)施也將減少。 一、概述 F-22是美國空軍用以代替F-15的第二、設(shè)計特征 F-22飛機(jī)的五個關(guān)鍵的設(shè)計特征使得它比過去的飛機(jī)更容易保障。 1可達(dá)性/維修性 2故障檢測與隔離 3自足能力 4一體化的戰(zhàn)斗出動準(zhǔn)備 5可靠性 二、設(shè)計特征 F-22飛機(jī)的五個關(guān)鍵的設(shè)計特征使得它比 1可達(dá)性/維修性： F-22

3、飛機(jī)的底部離地面僅36厘米，維修人員不用梯子或工作臺，就可以接近幾乎每個部件或系統(tǒng)（如電子設(shè)備、發(fā)動機(jī)、裝在機(jī)體上的附件驅(qū)動系統(tǒng)（AMAD）和武器）。另外，飛機(jī)的模塊化電子設(shè)備使得維修人員可以迅速將不能工作的模塊拔出來，再重新插入一個。 1可達(dá)性/維修性： 2故障檢測與隔離： F-22飛機(jī)具有廣泛的機(jī)內(nèi)檢測（BIT）能力，診斷系統(tǒng)可以深入到外場可更換模塊（單個的電路板）級確定故障。該系統(tǒng)還有各種機(jī)內(nèi)檢測傳感器、故障過濾和重要失效數(shù)據(jù)記錄。通過故障過濾，可以確定某個故障是否足夠嚴(yán)重，需要向駕駛艙里的飛行員發(fā)出提示或警告。通過失效數(shù)據(jù)記錄，使維修人員準(zhǔn)確掌握部件何時失效。 2故障檢測與隔離： 3自

4、足能力： F-22飛機(jī)的機(jī)載氧氣發(fā)生系統(tǒng)（OBOGS）可以向飛行員提供呼吸空氣，這樣就不需要地面的液氧設(shè)備了。同樣，F(xiàn)-22飛機(jī)利用機(jī)載惰性氣體發(fā)生系統(tǒng)（OBIGGS）來給燃油箱充填氮氣，作為飛行時稀釋燃油的一種安全措施。該飛機(jī)配有輔助動力裝置（APU），這樣就不需要地面電源車，并盡可能地減少“保養(yǎng)”工作。例如，只需要四個簡單的步驟就可以讓飛機(jī)從冷卻狀態(tài)達(dá)到發(fā)動機(jī)試車狀態(tài)。 3自足能力： 4一體化的戰(zhàn)斗出動準(zhǔn)備： 這種做法就像賽車在比賽時進(jìn)站一樣。F-22飛機(jī)允許同時給航炮裝炮彈和掛載導(dǎo)彈，而通常這些是先后進(jìn)行的。它采用單點加油，用一個點就可以檢查各種消耗品（滑油、雷達(dá)干擾金屬屑片、照明彈等）

5、的狀況。它還采用液壓氣動式的導(dǎo)彈發(fā)射架收放系統(tǒng)，這樣在飛機(jī)再次出動準(zhǔn)備過程中就不需要擔(dān)心煙火了。 4一體化的戰(zhàn)斗出動準(zhǔn)備： 5可靠性： F-22飛機(jī)的各個系統(tǒng)高度可靠，從而減少了備件和空運保障要求。該飛機(jī)采用液體冷卻的容錯電子設(shè)備。當(dāng)某一塊電路板失效時，系統(tǒng)便自動自行重構(gòu)。這樣降低工作溫度可以延長電子設(shè)備的壽命。另外，在研制過程中，各系統(tǒng)均經(jīng)過全面分析，并經(jīng)過各種研制試驗和全尺寸試驗。這些加速的壽命試驗比一般軍用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗更加嚴(yán)格，試驗時間更長。例如，電子設(shè)備試驗的熱循環(huán)次數(shù)是軍標(biāo)規(guī)定的循環(huán)次數(shù)的十倍，振動強(qiáng)度高于軍標(biāo)規(guī)定的振動強(qiáng)度，振動試驗的持續(xù)時間是軍標(biāo)規(guī)定的時間的十倍。 5可靠性：三

6、、綜合維修信息系統(tǒng)（IMIS） F-22飛機(jī)的綜合維修信息系統(tǒng)（IMIS）將技術(shù)規(guī)程資料、維修表格及飛機(jī)本身綜合起來，向維修人員提供單一的維修信息來源。該系統(tǒng)有三個主要部分：便攜式維修輔助裝置（PMA）、可以部署的中隊級維修保障系統(tǒng)（MSC）和內(nèi)場用的維修工作站（MWS）。 三、綜合維修信息系統(tǒng)（IMIS） F-22飛機(jī)的綜合維修信息 1PMA PMA是一臺供維修人員帶到外場去的經(jīng)過加固的計算機(jī)，它是維修與飛機(jī)及其各系統(tǒng)的主要接口。PMA可以顯示交互式電子技術(shù)手冊（IETM），可以通過它預(yù)定備件，并用來將各種維修工作記錄在維修表格中。 該PMA由聯(lián)信公司（AlliedSignal）研制，重9.

7、85磅。它在太陽光下完全可讀，并使用氫化鎳電池。它用鍵盤和功能鍵進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入。 PMA給維修人員帶來的最大好處之一是，采用交互式電子手冊，并在IMIS設(shè)備上顯示。IETM是一套詳細(xì)的維修規(guī)程，告訴維修人員如何檢查和更換某個部件。這些說明是交互式的，根據(jù)在維修工作過程中可能遇到的情況，向維修人員提供不同的信息。IETM的圖形取自用于飛機(jī)設(shè)計的三維計算機(jī)數(shù)據(jù)庫，并被轉(zhuǎn)化成經(jīng)過簡化的二維圖，這樣便于使用，而且從技術(shù)的角度看得更加清楚。將IETM顯示在綜合維修信息系統(tǒng)中，這樣就不需要在外場翻閱厚本的技術(shù)資料，更改時也省去了煩瑣的換頁過程。 1PMA PMA是一臺供維修人員帶到外場去的經(jīng) PMA的工作過

8、程是這樣的：維修人員走到飛機(jī)跟前，將PMA插到飛機(jī)上的一個數(shù)據(jù)口（位于輪艙和駕駛艙里），由它來接受指令。維修人員首先用PMA來激勵某個系統(tǒng)，進(jìn)行一次BIT檢查，核實故障。如果維修說明要求打開武器艙的艙門，維修人員就可以通過PMA將艙門打開，而不需要進(jìn)入駕駛艙。 由于PMA是一個電子系統(tǒng)，所以它用的是最新的技術(shù)規(guī)程資料，并只顯示最新的內(nèi)容。在飛機(jī)旁，維修人員可以先滾動屏幕，瀏覽整個工作項目，然后完成各個步驟。 如果存有疑問，維修人員可以將PMA圖形中的某個部分放大或縮小。如果維修時需要零部件，可以向“維修控制”部門發(fā)一條信息，等他回去取時，零件就準(zhǔn)備好了。他再到外場去將零件換上。該維修工作完成后

9、，PMA就將它記錄下來，將信息送到維修控制部門。通過PMA還可以傳送故障、零部件使用情況和消耗品等其他數(shù)據(jù)。 PMA還可用來通過飛機(jī)上的另一個數(shù)據(jù)口，將“作戰(zhàn)飛行計劃”軟件加載到飛機(jī)上。事實上，當(dāng)?shù)谝患蹻-22飛機(jī)在最后組裝時，飛機(jī)上的第一種軟件就是通過PMA裝載的。 PMA的工作過程是這樣的：維修人員走到飛機(jī)跟前，將 2MSC和MWS MSC和MWS都是計算機(jī)系統(tǒng)，它們是綜合維修信息系統(tǒng)的核心。這兩個系統(tǒng)都采用相同的市場上可以獲得的基本部件，但MSC放在經(jīng)過加固的箱子里，可以部署使用。MWS系統(tǒng)則留在主基地使用。 2MSC和MWS MSC和MWS都是計算機(jī)系統(tǒng)， MSC的基本功能包括： （1

10、）分析診斷數(shù)據(jù)：當(dāng)飛行員執(zhí)行任務(wù)返回時，將駕駛艙里的數(shù)據(jù)傳遞盒（DTC）卸下來，送到維修部門。如果在執(zhí)行任務(wù)過程中發(fā)生了故障，就將這些故障的代碼記錄在DTC中，該數(shù)據(jù)被下載到MSC的計算機(jī)里。找出故障原因后，提出糾正措施。 （2）準(zhǔn)備要完成的維修工作：對維修工作作出安排，明確需要的資源（零部件等），并檢查該項工作的說明是否是最新的。然后將這些說明裝入PMA，維修人員就可以拿這個PMA到外場去完成工作。 （3）收集維修數(shù)據(jù)：收集的數(shù)據(jù)包括：飛機(jī)上什么地方發(fā)生了故障、修理需要多長時間、零部件使用情況等。數(shù)據(jù)收集后生成報告和提要。F-22飛機(jī)保障系統(tǒng)的一條基本原則是，數(shù)據(jù)收集一次，盡可能地重復(fù)利用。 （4）支持維修計劃和分析：收集的數(shù)據(jù)還用于制定計劃，安排檢查項目，安排定時維修工作。 MSC的基本功能包括： （1）分析診斷數(shù)據(jù)：當(dāng)飛四、需要的維修人員數(shù)量、專業(yè)及訓(xùn)練 每架F-22飛機(jī)平均需要維修人員14.9人（F-16為22.1人，F(xiàn)-15為23.5人）。一個72架F-22飛機(jī)的聯(lián)隊計劃需要1072名維修人員，他們分布于聯(lián)隊