【假一罚四】航空保障技术与工程导论苏艳

航空保障是20世纪60年代兴起的一门学科。航空装备的保障能力是航空装备运行能力的重要组成部分，是保证航空装备充分发挥、保持、恢复与提高运行技术性能的重要因素。在航空装备研制过程和交付使用过程考虑保障问题是必不可少的一项技术和工程。目前国内关于“航空保障技术与工程”的教材很少，现有的教材侧重于装备综合保障工程,很少涵盖保障性设计分析与评估技术，且缺乏航空和民航特色,因此不能形成一个完整的体系和框架，无法使学生全面掌握和了解航空研制与运营相关航空保障知识,故不适于作为本科教学的教材。本书旨在建立航空保障技术与工程的整体体系和框架，全面介绍保障性及与综合保障相关的基本概念和理论方法、产品寿命周期涉及到的航空保障相关保障性分析技术、国内外先进保障设备技术,以及航空保障系统涉及的内容、程序和方法,共包含以下三部分内容：

(1) 保障相关基本理论,包括保障相关基本概念及其相互间关系、保障性分析以及航空综合保障工程特点等；

(2) 航空保障涉及的先进保障技术与先进保障设备,包括故障模式影响及危害性分析技术(FMECA)、以可靠性为中心的维修分析(RCMA)技术、修理级别分析技术(LORA)、预测与健康管理技术(PHM)、支持维修保障的交互式电子技术手册(IETM)技术以及新型辅助维修装备技术等；

(3) 建设航空保障系统所涉及的内容、程序和方法,包括保障要求、保障方案、保障资源及其确定程序与分析方法。

本书可以作为航空器维修专业高年级学生的专业教学教材，也可以作为该专业或相关专业的研究生和技术人员的参考书。

由于作者水平有限和编写时间仓促，书中可能存在许多不足或错误之处,恳请读者指正。

为了形成本书的整体知识体系，在许多章节中参考了部分同类书籍中的相关内容，在此对其作者谨表示衷心的感谢。

同时要感谢在本书编制过程中支持、关心和帮助过作者的所有老师、朋友以及作者的研究生们。感谢作者博士后期间的合作导师、南京航空航天大学民航学院左洪福教授，是他带我进入了这个领域并开始了相关领域的科研和教学工作；感谢南京航空航天大学民航学院陈果教授、蔡景副教授对本书内容的审核；感谢王辉、顾晨轩、凌益琴、王晋军、王勇等同学对本书的文字录入、编排及校对工作。

苏  艳

2019年7月于南京

本书旨在建立航空保障技术与工程的整体体系和框架，全面介绍保障性及与综合保障相关的基本概念和理论方法、产品寿命周期涉及的航空保障相关保障性分析技术、国内外先进保障设备技术，以及航空保障系统涉及的内容、程序和方法，共包含三部分内容:保障相关基本理论,航空保障涉及的先进保障技术与先进保障设备，建设航空保障系统所涉及的内容、程序和方法。

本书可以作为航空器维修专业高年级学生的专业教学教材，也可以作为该专业或相关专业的研究生和技术人员的参考书。

 苏艳：南京航空航天大学教师，主要从事故障测试与维修排故、系统测试性设计分析、飞机结构适航测试等研究。

第1章 绪 论 1

1.1 概 述 1

1.1.1 现代局部战争中飞机的保障特点 1

1.1.2 飞机维修性和保障性设计的特点 2

1.1.3 航空装备保障的发展 3

1.1.4 保障模式改革面临的机遇 5

1.1.5 航空装备保障问题 5

1.2 保障性技术的研究现状与趋势 6

1.2.1 国外保障性技术的发展历程 6

1.2.2 国外保障性技术的研究现状与趋势 7

1.2.3 国内保障性技术的发展历程与研究现状 11

1.3 综合保障工程的研究现状与趋势 12

1.3.1 国外综合保障工程的研究现状  12

1.3.2 国内综合保障工程的研究现状 13

1.3.3 综合保障工程的研究发展趋势 16

1.4 航空保障工作内容及技术构成 17

1.4.1 综合保障 17

1.4.2 产品支援 20

1.4.3 保障性技术构成 22

思考题 22

第2章 航空保障相关基本理论 23

2.1 保障性技术 23

2.1.1 保障性的定义与内涵 23

2.1.2 保障性分析过程与内容 25

2.1.3 保障性分析信息与接口 26

2.2 航空综合保障工程 31

2.2.1 航空综合保障工程的定义 31

2.2.2 开展航空综合保障工程的目的和主要任务 31

2.2.3 航空综合保障工程的特点 31

2.2.4 航空综合保障的基本概念 32

2.2.5 航空综合保障几个相关概念的关系 35

2.2.6 航空综合保障的研究对象和内容 37

2.2.7 航空综合保障的组成要素 38

思考题 39

第3章 FMECA技术 41

3.1 FMECA概述 41

3.1.1 FMECA概念 41

3.1.2 FMECA在综合保障工程中的作用 41

3.1.3 FMECA在保障性分析中的应用 42

3.1.4 FMECA发展现状 43

3.2 FMECA方法 44

3.2.1 产品寿命周期各阶段的FMECA 方法 44

3.2.2 FMECA分析步骤 46

3.2.3 FMECA分析内容 48

3.2.4 FMECA方法实施注意事项 61

3.3 FMECA技术标准 62

3.3.1 FMECA技术标准发展 62

3.3.2 FMECA技术标准简介 63

3.3.3 FMECA技术标准应用 66

3.4 FMECA系统设计 67

3.4.1 系统总体设计 67

3.4.2 数据库设计 69

3.5 FMECA技术应用研究 70

3.5.1 FMECA技术在设计分析中的应用研究 70

3.5.2 开展FMECA分析验证的仿真模型研究 71

3.5.3 FMECA技术的应用前景 72

思考题 73

第4章 RCMA技术 74

4.1 概 述 74

4.1.1 可靠性的定义 74

4.1.2 可靠性度量参数 74

4.1.3 可靠性中常用的故障分布 77

4.1.4 RCMA的范围 77

4.1.5 RCMA的基本原理 78

4.2 RCMA的实施流程与分析方法 78

4.2.1 RCMA的实施流程 78

4.2.2 重要功能产品的确定方法 79

4.2.3 预防维修工作的逻辑决断图确定方法 80

4.2.4 维修间隔的确定方法 83

4.3 RCMA 的要点 84

4.3.1 重要功能产品确定的层次 84

4.3.2 重要功能产品与非重要功能产品的区分 84

4.3.3 隐蔽功能故障与明显功能故障的划分 84

4.4 RCMA的应用 85

4.4.1 重要功能部件的确定 85

4.4.2 故障模式及影响分析 86

4.4.3 重要功能部件RCMA 逻辑决断 87

思考题 88

第5章 维修与费用分析技术 89

5.1 维修级别分析 89

5.1.1 维修级别分析的目的和作用 89

5.1.2 维修级别分析的方法 89

5.2 使用与维修工作任务分析 91

5.2.1 使用与维修工作任务分析的目的 91

5.2.2 使用与维修工作任务分析的方法与应用 92

5.3 费用分析 93

5.3.1 费用分析与效费分析 93

5.3.2 保障中费用分析的用途 93

5.3.3 费用分析的基本方法 93

思考题 97

第6章 IETM技术 98

6.1 概 述 98

6.1.1 IETM的概念 98

6.1.2 IETM的基本功用 98

6.1.3 IETM的特点 99

6.1.4 IETM的分类 100

6.1.5 IETM与航空保障的关系 103

6.2 IETM技术国内外发展现状与趋势 104

6.2.1 国外IETM技术的发展现状 104

6.2.2 国内IETM技术的发展现状 106

6.2.3 IETM技术的发展趋势 107

6.2.4 IETM技术的应用现状 108

6.3 IETM技术标准 110

6.3.1 美国IETM标准 110

6.3.2 欧洲S1000D标准 112

6.3.3 国内IETM标准 113

6.3.4 IETM标准的选择 113

6.4 IETM的基本原理 116

6.4.1 IETM的交互性 116

6.4.2 IETM的互操作性 119

6.4.3 IETM的数据可重用性和技术信息可重构性 120

6.4.4 IETM研发策略 122

6.5 IETM的信息生成 123

6.5.1 信息生成过程 123

6.5.2 数据模块的组成 124

6.5.3 数据模块的编码 135

6.5.4 过程数据模块的功能与结构 137

思考题 142

第7章 PHM技术 143

7.1 概 述 143

7.1.1 PHM的基本功用 144

7.1.2 PHM对飞机综合保障的影响和作用 145

7.1.3 PHM和“四性”的关系 146

7.2 PHM发展现状与趋势 148

7.2.1 PHM技术的发展历程 148

7.2.2 国外PHM的发展现状 149

7.2.3 国内PHM的发展现状 150

7.2.4 PHM的发展趋势 '3150

7.3 PHM系统 151

7.3.1 PHM系统的框架 151

7.3.2 PHM系统的工作流程 152

7.3.3 PHM系统的关键技术 153

7.3.4 PHM系统的故障预测方法 157

7.4 传感器技术及其在PHM中的应用 158

7.4.1 传感器的定义、组成、分类 158

7.4.2 传感器技术的研究现状及发展趋势 160

7.4.3 基于PHM系统的传感器类型的选择  163

7.4.4 基于PHM系统的传感器优化布局 165

7.5 PHM技术开发与工程应用 167

7.5.1 PHM技术的标准体系 167

7.5.2 PHM技术的开发与工程规划 171

思考题 172

第8章 新型航空辅助维修技术 173

8.1 PMA  173

8.1.1 PMA概述 173

8.1.2 PMA的发展现状及趋势 176

8.1.3 PMA系统的组成及功能 179

8.1.4 PMA在航空辅助维修中的应用 182

8.2 WMAC  182

8.2.1 WMAC的功能 183

8.2.2 WMAC关键技术 184

8.2.3 便携式维修终端PMT的技术核心 185

8.3 联合全资产可视化技术 187

8.3.1 联合全资产可视化的任务和目标 187

8.3.2 自动识别技术 188

8.3.3 射频识别技术 190

思考题 191

第9章 保障性要求 192

9.1 保障性要求的主要内容及分类 192

9.1.1 保障性要求的主要内容 192

9.1.2 保障性要求的分类 192

9.2 确定保障性要求的过程 194

9.2.1 初始保障性要求的提出 194

9.2.2 调整并细化初始保障性要求 195

9.2.3 保障性要求的确定 195

9.2.4 确定保障性要求目标值的主要工作 195

9.3 确定保障性要求的方法 197

9.3.1 根据作战或持续适航需求确定 197

9.3.2 根据类比法确定 197

9.3.3 根据权衡分析确定 197

思考题 198

第10章 保障方案 199

10.1 保障方案的内涵和组成 199

10.1.1 保障方案的内涵 199

10.1.2 保障方案的组成 199

10.2 保障方案的确定与优化 200

10.2.1 保障方案的确定程序 200

10.2.2 保障方案的确定与优化分析过程 201

10.2.3 确定飞机使用与维修功能要求的主要分析内容 201

10.2.4 功能分析 203

10.3 确定备选保障方案 206

10.3.1 备选保障方案的分析工作 206

10.3.2 备选保障方案的评价与权衡分析 206

思考题 208

第11章 保障资源和保障系统 209

11.1 确定保障资源需求 209

11.1.1 确定保障资源的一般过程 209

11.1.2 确定人员数量、专业与技术等级需求 210

11.1.3 确定保障设备的需求 211

11.1.4 确定备品备件的需求 213

11.1.5 其他保障资源的确定 '3215

11.2 建立保障系统 216

11.2.1 建立保障系统应注意的问题 216

11.2.2 使用与维修制度 216

11.2.3 组织机构及接口关系 217

11.2.4 保障系统的完善 218

11.3 维修保障系统 219

11.3.1 军民机维修保障系统的共性 219

11.3.2 军民机维修保障系统的差异 222

思考题 223

第12章 保障性试验与评价 224

12.1 基本概念 224

12.1.1 保障性试验与评价的定义 224

12.1.2 保障性试验与评价的目的 224

12.1.3 保障性试验与评价的主要类型 225

12.1.4 保障性试验与评价的特点 225

12.2 保障性试验 226

12.2.1 可靠性与维修性试验 226

12.2.2 保障验证试验 226

12.2.3 人素工程试验 227

12.3 保障性评价 227

12.3.1 保障性评价的基本过程 227

12.3.2 评价保障包和保障资源 228

思考题 231

参考文献 232

本书旨在建立航空保障技术与工程的整体体系和框架，全面介绍保障性及与综合保障相关的基本概念和理论方法、产品寿命周期涉及的航空保障相关保障性分析技术、国内外先进保障设备技术，以及航空保障系统涉及的内容、程序和方法，共包含三部分内容:保障相关基本理论,航空保障涉及的先进保障技术与先进保障设备，建设航空保障系统所涉及的内容、程序和方法。

本书可以作为航空器维修专业高年级学生的专业教学教材，也可以作为该专业或相关专业的研究生和技术人员的参考书。

 苏艳：南京航空航天大学教师，主要从事故障测试与维修排故、系统测试性设计分析、飞机结构适航测试等研究。