關(guān)于A(yíng)TA100的塞斯納172R機隊故障調查分析論文

　　引言

　　嚴謹高效的機務(wù)維修，是民航飛行安全的重要保障之一。世界產(chǎn)量最大的通用航空飛機——塞斯納(CESSNA)172R，在國內主要作為初級教練機訓練飛行員。2006年起，國內某飛行學(xué)院大批量引進(jìn)該機型，現已建成了100余架規模的機隊。針對該機型常見(jiàn)的起落架、機身結構、發(fā)動(dòng)機、燃油及電源系統等典型故障，國內學(xué)者開(kāi)展了相關(guān)研究及分析工作，取得了較好的成果。然而，通過(guò)全面文獻檢索尚未發(fā)現針對塞斯納172R機隊的全部故障調查類(lèi)研究。為此，本文采集具有代表性的機務(wù)維修工作數據，基于美國航空運輸協(xié)會(huì )第100號規范(Air Transport Association of America Specification No.100，ATA100)，全面調查該機隊故障分布情況，為民航機務(wù)精細化管理提供數據支持，保障飛行訓練安全。

　　1 資料與方法

　　1.1 資料來(lái)源

　　全面收集2012年全年某飛行學(xué)院塞斯納172R機隊維修記錄，包括機號、故障發(fā)生日期、發(fā)生階段、部件名稱(chēng)(件號)、描述及處置等信息。然后，整理核查資料，刪除重復數據，確保分析數據真實(shí)可信。

　　1.2 故障編碼

　　ATA100由美國航空運輸協(xié)會(huì )與眾多航空制造廠(chǎng)商、航空公司共同制定，用于規范不同機型的各種技術(shù)手冊的編排和出版格式。該規范現已在國際民航領(lǐng)域廣泛采用，成為民用航空器設計、制造、使用、維修等過(guò)程中技術(shù)資料、文件、報告和目錄索引的國際統一編號方式，實(shí)現了數據記錄、技術(shù)處理、資料檢索、文件歸檔保管等的標準化。本文按照ATA100章節號對故障維修數據逐條編碼。

　　1.3 統計方法

　　采用PASW18.0進(jìn)行統計學(xué)分析。計算單架飛機每年平均故障次數，檢驗數據分布特征;分析各類(lèi)故障發(fā)現時(shí)機、故障ATA章節號、前三位故障對應故障件的分布特征。

　　2 結果

　　2.1 單架飛機故障基本特征

　　該機隊全年累計發(fā)生1 169次故障。單架飛機每年發(fā)生故障平均10.63±5.29次，中位數(P25，P75)為11(7，14)，最大值為23，最小值為1。經(jīng)Kolmogorov-Smirnov檢驗，單架飛機故障次數服從正態(tài)分布(Z=0.829，P=0.483)

　　2.2 故障發(fā)現時(shí)機特征

　　根據統計分析，該機隊空中飛行中由機組人員發(fā)現的故障最多，累計447次，占全部故障的38.24%;其次為航線(xiàn)維護中由機務(wù)人員發(fā)現319次故障，占總故障的27.29%;再次為飛行前檢查由機組人員發(fā)現218次故障，占總故障的18.65%;在定期維護的過(guò)程中機務(wù)人員發(fā)現185次故障，占總故障的15.83%。

　　2.3 故障ATA章節號分布

　　按ATA章節號對故障進(jìn)行分類(lèi)統計得到，發(fā)生故障次數較多的前十個(gè)系統對應的ATA章節號分別為第32、74、34、77、27、33、24、25、23和28章，共包括997次故障，占全部故障的85.29%。發(fā)生故障次數較多的前三個(gè)系統對應的ATA章節號分別為第32章(起落架系統)、第74章(點(diǎn)火)和第34章(導航)，共607次故障，占全部故障的51.92%。按發(fā)現時(shí)機分類(lèi)，空中飛行中發(fā)現故障次數占比前三位的系統對應的ATA章節號為第74、34、77章，航線(xiàn)維護中故障次數占比排在前三位的為第32、27、28章，飛行前檢查中故障次數占比排在前三位的為第23、28、25章，定期維護中故障次數占比排在前三位的為第33、32、27章。

　　2.4 ATA章節號對應故障件/子系統分布

　　為了進(jìn)一步研究故障特點(diǎn)，關(guān)注容易發(fā)生故障的子系統，本節對發(fā)生故障次數占比排在前三位的系統進(jìn)行詳細分析，統計這些系統中子系統的故障分布。

　　統計得到，對應ATA100第32章起落架系統，故障按次數降序分布在機輪、前起落架、剎車(chē)和主起落架子系統。在第74章點(diǎn)火中，按故障發(fā)生的次數可將故障件降序排列為電嘴、磁電機、導線(xiàn)和其他。在第34章導航中，故障按次數降序分布在無(wú)線(xiàn)電導航、姿態(tài)和方位、大氣數據等系統。

　　3 討論

　　機務(wù)維修是確保飛行安全的重要環(huán)節，是飛機處于安全適航狀態(tài)的重要保障。某飛行學(xué)院引進(jìn)塞斯納172R機型作為飛行員初級教練機已有10年歷史，并在國內組建了該機型最大的機隊，在平時(shí)飛行訓練和機務(wù)維修中積累了大量的故障資料。為深入挖掘故障數據信息，本研究全面采集了該機隊一個(gè)年度的維修記錄，統計分析了故障分布特征，發(fā)現機隊單架飛機故障次數服從正態(tài)分布，總結了故障發(fā)現時(shí)機的分布特征，基于A(yíng)TA100給出了故障次數為前十位的章節，以及故障次數為前三位的故障件/子系統的列表。本研究結果對于及時(shí)發(fā)現飛機故障，保證訓練安全，指導民航教學(xué)科研，提高機務(wù)精細化管理水平具有重要意義。

　　3.1 有利于機組和機務(wù)維修人員全面科學(xué)掌握飛機故障發(fā)現時(shí)機

　　發(fā)現飛機故障通常有4個(gè)時(shí)機：空中飛行、航線(xiàn)維護、機組飛行前檢查和定期維護。根據本文統計數據，按故障次數對發(fā)現故障的時(shí)機進(jìn)行降序排列，依次為：空中飛行、航線(xiàn)維護、機組飛行前檢查、定期維護。分析結果表明，飛行員和教練員在開(kāi)展初級教練機訓練教學(xué)時(shí)，不僅要完成飛行訓練任務(wù)，也要注重飛機故障的記錄，及時(shí)向機務(wù)人員通告;此外，飛行員要按規范操縱飛機，盡量減少由于不當操縱而引發(fā)的故障。機務(wù)維修人員除做好航線(xiàn)和定期維護外，應重視機組人員發(fā)現的故障，做到逐一排查。

　　3.2 有利于民航教學(xué)及科研人員研究方向的選取

　　教學(xué)和科研是高等院校教師的兩項重要任務(wù)。本文分析結果表明，在開(kāi)展飛行學(xué)員理論教學(xué)時(shí)，應著(zhù)重強調飛機相關(guān)系統的使用及操作規范，而對機務(wù)維修專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)時(shí)，應注重講解易發(fā)生故障系統的維護及維修內容。根據本文研究結果，科研人員可以從故障成因、維修技術(shù)等方面對該型飛機起落架、發(fā)動(dòng)機和導航系統相關(guān)子系統展開(kāi)研究。

　　3.3 有利于機務(wù)管理部門(mén)控制維修質(zhì)量和定量化開(kāi)展航材庫存管理

　　現代科學(xué)的管理必須基于數據。本研究發(fā)現，機隊單架飛機故障次數服從正態(tài)分布。以此結果為例，若某機隊某時(shí)間區間內，單架飛機故障次數偏離了正態(tài)分布，呈現右偏態(tài)分布，說(shuō)明部分飛機故障數過(guò)多，機務(wù)管理部門(mén)應調查具體原因，制定相關(guān)措施。另外，統計匯總故障次數為前三位的故障件/子系統的列表及數量，可以實(shí)現航材庫存的定量化管理，降低機務(wù)維修成本。

　　4 結語(yǔ)

　　綜上所述，基于A(yíng)TA章節號定期調查機隊故障分布特征，可為民航機務(wù)精細化管理提供數據支持

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