康亞琴 王敏剛
無人機(jī)全壽命維護(hù)分類
無人機(jī)系統(tǒng)全壽命過程中維護(hù)保障過程主要分為:飛行日檢查、周期性工作、定期工作、首翻期、保管和運(yùn)輸?shù)取?/p>
飛行日檢查
飛行日檢查是無人機(jī)飛行前、后及再次飛行前檢查。無人機(jī)飛行前檢查是對變形、表面損傷、連接脫落、燃油和潤滑油系統(tǒng)泄漏、螺旋槳損傷、口蓋狀態(tài)和整流罩狀態(tài)等進(jìn)行目視檢查,其余工作是否正常通過地面綜合檢測車檢查。飛行后檢查是在每個飛行日結(jié)束后進(jìn)行,飛行后檢查及再次飛行前檢查與飛行前檢查一樣。在檢查中如果有故障、損傷和功能失效等都應(yīng)馬上記錄并查找原因、維修。在每次飛行開始前都應(yīng)完成飛行前檢查,即使在同一天,每次飛行前都應(yīng)反復(fù)進(jìn)行飛行前檢查。
周期性工作
周期性工作即機(jī)械日或根據(jù)累積的飛行小時數(shù)(起落數(shù))的規(guī)定時間間隔對無人機(jī)各系統(tǒng)進(jìn)行功能性和特殊性的檢查、維修和無損檢測工作。各系統(tǒng)周期性檢查因成品等因素不一。
定期工作
定期工作即規(guī)定飛行小時內(nèi)對成品、零部件、子系統(tǒng)工作情況和性能等的檢查、維護(hù)和各類密封件、滑油、油濾濾芯等更換工作。無人機(jī)各系統(tǒng)定期工作一般要求每100±10h、200±10h、400±20h飛行小時時間間隔周期進(jìn)行定期工作。
首翻期
首翻期即無人機(jī)各系統(tǒng)在服務(wù)期內(nèi)規(guī)定的返廠維修檢查時間。無人機(jī)各系統(tǒng)首翻期應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行返廠維修檢查。
保管
保管即當(dāng)無人機(jī)系統(tǒng)長期停放時應(yīng)做的維護(hù)工作。無人機(jī)應(yīng)停放在機(jī)庫內(nèi)或停放在具有穩(wěn)定溫度、良好的通風(fēng)、低濕度和無塵的其它不受氣候影響的空間內(nèi)。長期停放時,在雨雪后天氣晴朗時,應(yīng)打開無人機(jī)上的活動蓋板,進(jìn)行通風(fēng)晾曬,并擦凈各部位的水分,清除外表的銹蝕,定期進(jìn)行通電檢查等。
運(yùn)輸
需要運(yùn)輸無人機(jī)時,應(yīng)將無人機(jī)裝在專用的運(yùn)輸車內(nèi)進(jìn)行運(yùn)輸。在裝車前,應(yīng)拆下機(jī)翼。無人機(jī)和拆下的機(jī)翼應(yīng)牢固固定在運(yùn)輸車內(nèi),確保不會產(chǎn)生相互間的碰撞,以避免可能造成的損壞。當(dāng)各成品(尤其是導(dǎo)航系統(tǒng))需單獨運(yùn)輸時,應(yīng)盡量采用原成品包裝箱。
維護(hù)策略
飛行器分系統(tǒng)
(1) 飛行器平臺維護(hù)
飛行器平臺的基本維護(hù)工作主要有防銹、潤滑和清洗等。防銹工作主要是在機(jī)身機(jī)翼連接處螺栓、螺母表面用漆刷均勻地薄薄涂上一層防銹工業(yè)凡士林;潤滑:每30個飛行起落,需對操縱系統(tǒng)運(yùn)動部件進(jìn)行清洗、潤滑等。如果在最近6個月內(nèi)沒有進(jìn)行過檢查,則按100h定檢的潤滑項目潤滑操縱傳動機(jī)構(gòu)上每個應(yīng)潤滑的部位;清洗、擦拭:包括機(jī)翼機(jī)身結(jié)構(gòu)金屬蒙皮表面及整流罩、衛(wèi)通天線罩、SAR天線罩等復(fù)材機(jī)罩部件。
飛行日檢查為飛行前、后檢查和周期性工作。飛行前、后檢查的工作主要為目視、手摸檢查無人機(jī)各零部件有無松動、缺失、銹蝕、變形等現(xiàn)象;結(jié)構(gòu)和各成附件的緊固件是否松動、脫落、缺失;檢查蒙皮、機(jī)罩外表面有無劃痕、變形、裂紋、脫漆及其他異?,F(xiàn)象;重點檢查各舵面及操縱系統(tǒng)的安裝、間隙、運(yùn)動情況及起落架輪胎、剎車情況。
飛行器平臺的周期性檢查與飛行日的檢查工作內(nèi)容基本相同。維修檢查和周期性檢查按以下周期進(jìn)行:第1個25±2飛行小時后;每50±3飛行小時后;每100±5飛行小時后或每年一次檢查。
(2) 飛控導(dǎo)航子系統(tǒng)、任務(wù)設(shè)備系統(tǒng)維護(hù)
飛控導(dǎo)航子系統(tǒng)、任務(wù)設(shè)備系統(tǒng)按照各個承制單位對設(shè)備的具體要求周期檢查、定期檢查、軟件升級、系統(tǒng)更新?lián)Q代。維護(hù)任務(wù)主要為保養(yǎng)和定檢,包括清潔、擦拭、外觀檢查、通電檢查,對發(fā)現(xiàn)的故障以換件為主進(jìn)行修復(fù)。
基本維護(hù)工作如下:
1) 檢查電纜是否完整,有無脫膠、破損、松散等。電纜通斷的檢查按照電纜圖紙用萬用表檢查電纜的通斷情況,如有不通,應(yīng)查明原因及時修焊或更換。
2)分解檢查插頭、插座,查看連接處的接觸和絕緣層是否良好,并對不良處進(jìn)行修焊或重新連接,檢查插針是否有歪斜、缺失,插孔是否有異物進(jìn)入,如有應(yīng)及時更換或清理異物。
3)擦拭、清潔檢查系統(tǒng)各部件,檢查安裝緊固件是否有松動,電纜是否有磨損,捆扎是否可靠,插頭是否有松動等。用潔凈、干燥的擦拭布擦拭表面,擦除油污、灰塵等異物。
4)檢查設(shè)備外觀是否正常、安裝是否牢固、運(yùn)行中有無異常雜音、振動等。
保管工作主要有:
飛控導(dǎo)航子系統(tǒng)及任務(wù)設(shè)備中多屬于精密、復(fù)雜的電子產(chǎn)品,注意防潮、防霉。長期不使用(大于1月)的情況下,應(yīng)定期(1周)通電一次。如遇特別潮濕(相對濕度大于95%)的情況,應(yīng)在使用前進(jìn)行烘干。建議在任一故障現(xiàn)象出現(xiàn)時,先聯(lián)系承制方,由承制方技術(shù)人員給出自己的判斷意見后再進(jìn)行后續(xù)工作,必須采用專門定制的包裝箱在各級維修單位間運(yùn)輸周轉(zhuǎn)。
(3)電氣子系統(tǒng)維護(hù)
電氣子系統(tǒng)全壽命期內(nèi)的主要維護(hù)工作主要有飛行日檢查、周期性工作、定期工作等。
飛行日檢查主要工作如下:
1)電線的絕緣層應(yīng)良好。如有發(fā)粘、發(fā)脆、裂紋、線芯有銅綠現(xiàn)象出現(xiàn)時,應(yīng)及時更換。
2)防波套外表應(yīng)完整,搭鐵良好。有嚴(yán)重斷絲、斷股者應(yīng)更換。少量斷絲斷股時允許焊修或用防波套包扎后繼續(xù)使用。
3)電纜保護(hù)套應(yīng)完好。容易進(jìn)油、進(jìn)水和運(yùn)動部件及易受摩擦部位均再用電纜保護(hù)材料加以包扎(包縫人造革或用雙面膠布捆裹)。
4)電纜通過機(jī)身結(jié)構(gòu)件銳邊或與有凸起(如鉚釘墩頭、螺釘頭等)的部位相接觸時,應(yīng)在電纜上包縫聚氯乙烯人造革或在結(jié)構(gòu)件上粘貼膠布。
5)電纜應(yīng)固定可靠,每隔250~300mm應(yīng)有卡箍或卡帶固定,不得與所接觸的構(gòu)件發(fā)生相對運(yùn)動,避免磨穿。與運(yùn)動部位緊鄰的電纜要留有安全間隙余量。
6)電纜與導(dǎo)管應(yīng)保持20mm的間隙,不得不相鄰處應(yīng)用絕緣材料包扎好。
7)電纜與拉桿、搖臂、鋼索或舵機(jī)等運(yùn)動部件全行程范圍(運(yùn)動包絡(luò)區(qū)域)的間隙不得小于6mm。
8)電纜與結(jié)構(gòu)件之間不應(yīng)有摩擦現(xiàn)象。
9)插頭座連接和負(fù)線應(yīng)固定可靠,對于部分沒有進(jìn)行機(jī)械固定的插頭座應(yīng)有包扎固定措施。
周期性工作如下,系統(tǒng)每15±5h進(jìn)行一次檢查:
1)檢查各電氣設(shè)備的安裝螺釘應(yīng)無松動,固定卡帶應(yīng)完好;檢查電纜和連接器的固定應(yīng)可靠,外部無破損;檢查接線柄的連接應(yīng)可靠,固定接線柄的螺釘或螺母應(yīng)無松動,接觸應(yīng)良好而無銹蝕;檢查電線與接線柄的連接處有無斷絲、脫焊和松焊現(xiàn)象。
2)試車檢查主電源系統(tǒng):主電源不并網(wǎng),轉(zhuǎn)速控制在1500~4800r/min,檢查主電源電壓應(yīng)為28.5±1.5V。主電源并網(wǎng),轉(zhuǎn)速控制在3000~3500r/min,檢查主電源電壓應(yīng)為28.5±1.5V。
定期工作如下,發(fā)電機(jī)累計工作600h的做如下檢查:
1)從飛機(jī)上卸下發(fā)電機(jī)進(jìn)行以下檢查工作:更換全部電刷架組件;檢察滑環(huán)表面是否有損傷;用手轉(zhuǎn)動電樞有無卡滯現(xiàn)象;接線柱及其絕緣組件和與導(dǎo)線的連接處是否完好;用壓縮空氣吹去發(fā)電機(jī)內(nèi)的積碳;各固定螺母(螺釘)有無松動。
2) 將發(fā)電機(jī)裝回飛機(jī), 進(jìn)行電源系統(tǒng)檢查。
(4)燃油子系統(tǒng)維護(hù)
燃油系統(tǒng)主要維護(hù)工作包括飛行日檢查、周期性工作、定期工作。
飛行日檢查如下:
1) 目視檢查油箱箱體各表面及焊縫連接處。如果發(fā)現(xiàn)裂紋及滲漏,立即與廠家聯(lián)系。
2) 檢查油箱在機(jī)身內(nèi)的連接情況。前后上下來回晃動油箱,如油箱有松動
產(chǎn)生間隙,要查找松動部位并擰緊安裝螺栓。
3) 檢查搭鐵線,如果搭鐵線有松脫,需重新擰緊。
4) 目測檢查電纜外觀是否有損壞。如有損壞用熱縮管進(jìn)行包裹。目測電纜
插頭是否有斷針、缺針。如有斷針、缺針應(yīng)進(jìn)行更換。
周期性工作如下:
每隔一個季度,用毛巾、吸塵器等對油箱、低壓壓力開關(guān)、油量計算機(jī)、油量傳感器、燃油電動開關(guān)、單向閥、電子燃油泵進(jìn)行除塵、擦拭保養(yǎng)。
每隔兩年,對規(guī)定的壽命件進(jìn)行更換,主要是橡膠軟管、墊等。
每30個飛行起落,重點檢查橡膠墊圈;輸油、放油、回油、通氣、應(yīng)急放油軟管;燃油濾清器等部位。
定期工作主要為:定期檢查燃油濾清器內(nèi)部是否出現(xiàn)殘渣,如已經(jīng)出現(xiàn)應(yīng)進(jìn)行清理,若清洗不了時可以進(jìn)行更換;如果檢查發(fā)現(xiàn)燃油濾清器有嚴(yán)重臟污,還需進(jìn)一步檢查2個電子油泵內(nèi)的細(xì)油濾。
(5)動力子系統(tǒng)維護(hù)
目前國內(nèi)大多無人機(jī)系統(tǒng)動力子系統(tǒng)均為外購件,其維護(hù)工作主要根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的相關(guān)維護(hù)資料進(jìn)行維護(hù)工作。主要維護(hù)工作有:飛行日檢查,周期、定期工作等。
飛行日檢查主要是目視和手摸來判斷發(fā)動機(jī)本體及附件裝置零部件是否齊全、安裝是否牢固,是否有機(jī)械性損傷、移位;過熱導(dǎo)致的燒蝕、變色、變形;銹蝕腐蝕及其他外觀異?,F(xiàn)象;液體滲漏、泄漏情況。
1) 發(fā)動機(jī)固定點檢查:檢查發(fā)動機(jī)安裝的所有連接點是否正常,保險是否有松動、斷裂、脫落;檢查發(fā)動機(jī)與齒輪箱的連接,如固定點周邊變色(黑圈)則表明連接松動。發(fā)動機(jī)操縱鋼索是否斷裂,斷絲等。
2) 發(fā)動機(jī)外圍零部件檢查:檢查固定在發(fā)動機(jī)外圍的附件是否安裝很牢靠; 電纜檢查。
3) 螺旋槳的檢查:每次飛行前檢查螺旋槳葉片、螺旋槳轂蓋的連接狀態(tài)及螺旋槳與凸緣的連接狀態(tài),確保各處連接處于良好狀態(tài)。
發(fā)動機(jī)周期性、定期性檢查工作可根據(jù)采購方提供的維護(hù)手冊進(jìn)行。
(6) 機(jī)載數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)維護(hù)
1) 飛行日維護(hù)
飛行前檢查:機(jī)載數(shù)據(jù)與地面測控設(shè)備無線連接,最小距離不得少于300m,使用小功率連通,通過地面測控設(shè)備檢查機(jī)載測控設(shè)備狀態(tài),在地面測控設(shè)備確認(rèn)收到正常遙測信息和圖像數(shù)據(jù),由地面設(shè)備發(fā)送工作/靜默、大/小功率、換頻道、天線切換等常用指令,確認(rèn)機(jī)載設(shè)備全部正確執(zhí)行,其中大功率只允許瞬時功能測試使用,同時驗證地面與機(jī)載設(shè)備參數(shù)、密鑰注入的一致性。
起飛線檢查:基本檢查內(nèi)容與飛行前檢查一致。注意指令測試過程中以小功率測試為主,只對大功率進(jìn)行瞬時功能測試,防止損壞測控鏈路設(shè)備,飛機(jī)起飛前切換到大功率正常工作狀態(tài),保證全航程測控效果。
再次出動檢查:連通地面測控設(shè)備,通過地面測控設(shè)備檢查機(jī)載測控設(shè)備狀態(tài),在地面測控設(shè)備確認(rèn)收到正常遙測信息和圖像數(shù)據(jù),由地面設(shè)備發(fā)送常用指令,確認(rèn)機(jī)載設(shè)備全部正確執(zhí)行。大/小功率操作注意事項同起飛線檢查。
飛行后檢查:飛行任務(wù)結(jié)束后,在飛機(jī)著陸現(xiàn)場進(jìn)行飛行后維護(hù)工作。機(jī)載數(shù)據(jù)終端保持與地面測控設(shè)備連通,通過地面測控設(shè)備檢查機(jī)載測控設(shè)備狀態(tài),在地面測控設(shè)備確認(rèn)收到正常遙測信息和圖像數(shù)據(jù),由地面設(shè)備發(fā)送常用指令,確認(rèn)機(jī)載設(shè)備全部正確執(zhí)行。測試過程同樣以小功率為主,對大功率只進(jìn)行瞬時功能測試。
2)定期檢查
100飛行小時或15個飛行起落(先到為準(zhǔn)),需要定期檢查,內(nèi)容包括確認(rèn)航空插頭連接情況,用扳手等工具緊固由于振動后可能出現(xiàn)松動的射頻插頭,確認(rèn)其可靠連接。
300飛行小時或45個飛行起落(先到為準(zhǔn)),需要定期檢查,內(nèi)容包括確認(rèn)各結(jié)構(gòu)安裝件沒有由于沖擊振動造成的變形,用螺絲刀等工具緊固由于振動后可能出現(xiàn)的緊固件松動,確認(rèn)屏蔽盒鎖緊裝置穩(wěn)固可靠,確定各減震器工作正常。
3)保管工作
在保管前對機(jī)載測控設(shè)備進(jìn)行清潔整理,隨飛機(jī)平臺整體保管時,應(yīng)保持工作時的連接狀態(tài)。單獨保管時,應(yīng)按設(shè)備、電纜成套整理,將機(jī)載測控設(shè)備按套保存在特制的包裝箱內(nèi),整齊有序擺放,箱內(nèi)需放置干燥劑并定期更換,避免重壓和受潮。
在保管過程中,需要以三十天為周期進(jìn)行保養(yǎng)和檢查,在保管過程中每隔三十天左右對機(jī)載測控設(shè)備進(jìn)行一定時間長度的上電工作。上電時間不少于2h,檢查工作與地面測控設(shè)備配合完成,距離拉開300m以上,采用無線連通,過程中測試上下行工作情況,指令執(zhí)行情況。
4)運(yùn)輸
機(jī)載測控設(shè)備隨飛機(jī)一起運(yùn)輸時隨飛機(jī)封存,單獨運(yùn)輸時使用專用包裝箱封存儲運(yùn)。在封存前需要按齊套性檢查整理機(jī)載測控設(shè)備,緊固所有設(shè)備和固定裝置,單獨運(yùn)輸?shù)臋C(jī)載測控設(shè)備、隨機(jī)設(shè)備、附件等需在專用包裝箱妥善存放,防止在運(yùn)輸途中造成損壞。
地面站
1)電池充電及設(shè)備考機(jī)
設(shè)備如果長期儲存不使用,請將UPS電池充足電存放。設(shè)備應(yīng)定期加電檢查,一般應(yīng)每個月加電一次,加電時間不少于8h,否則電池易損壞。地面數(shù)據(jù)終端設(shè)備隨UPS加電而全部工作,功放加電但要斷開輸入激勵(即小信號輸入)。
信標(biāo)機(jī)充足電存放,每個月充電8h。2) 伺服機(jī)構(gòu)保養(yǎng)
a) 檢查天線座及天線表面漆層,正常使用中,每年應(yīng)小修一次,有漆膜損壞處及時補(bǔ)漆,每隔兩年必須進(jìn)行一次噴漆維護(hù)和檢修;
b) 開機(jī)后應(yīng)檢查限位開關(guān)是否工作正常,若有損壞應(yīng)及時更換,以保證設(shè)備安全;
c) 操控C波段天線組合,檢查設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況,如有異常應(yīng)及時檢修。
3) 光學(xué)鏡頭清潔
攝像機(jī)要保持正確位置,不允許有任何碰撞,攝像機(jī)的鏡頭不得用手去擦拭,清潔時應(yīng)用絨布或鏡頭紙,不用時要及時加罩。其它類似光學(xué)設(shè)備同樣維護(hù)。
4) 接插件清潔
對聯(lián)試過程中,擰掉的插頭、及其插座要防塵保護(hù),弄臟或濕的要用工業(yè)酒精及時清潔,蓋好防塵蓋后存放。
綜合保障系統(tǒng)
1) 保障設(shè)備維護(hù)
保障設(shè)備的維護(hù)對象主要有三類,一是車載檢測設(shè)備、飛機(jī)托架;二是艙體配電照明、設(shè)備;三是隨車發(fā)電機(jī)。工作內(nèi)容主要為是清潔、除塵、擦拭,潤滑,定期加電、檢查,故障件和壽命件的換件等。
按維護(hù)周期,重點對車載檢測設(shè)備、托架設(shè)備等進(jìn)行清潔、擦拭、潤滑,同時應(yīng)對艙內(nèi)環(huán)境進(jìn)行全面清潔、清掃。
外觀檢查以目視、手摸為主,檢查車內(nèi)設(shè)備安裝是否牢固、有無變形、開裂(尤其注意焊接部位)、銹蝕、脫漆等現(xiàn)象;檢查設(shè)備是否有零件脫落、遺失等;導(dǎo)線、電纜連接是否牢靠等。
外觀檢查無誤后,按通電準(zhǔn)備程序接通電源。電子設(shè)備應(yīng)經(jīng)常加電檢查,特別是在潮濕和多鹽霧地區(qū),盡可能使設(shè)備保持通風(fēng)和干燥。如果該系統(tǒng)長時間不執(zhí)行任務(wù)(超過1個月),應(yīng)對衛(wèi)通設(shè)備進(jìn)行加電檢查。
保障設(shè)備壽命元器件的更換中需定期換件的有兩項,一是UPS蓄電池;二是油機(jī)的潤滑油,油機(jī)每運(yùn)轉(zhuǎn)50h應(yīng)更換潤滑油。
2) 車輛維護(hù)
車輛停放時,將千斤頂支起并調(diào)平,使輪胎不再承重,延長輪胎壽命并保持
車輛的穩(wěn)定,這對于天線車尤為重要;如果較長時間不動,注意對汽車電瓶的
保養(yǎng)和維護(hù)。每1個月發(fā)動檢查1次,發(fā)動時間不小于半小時。
結(jié)論
目前,國內(nèi)對無人機(jī)系統(tǒng)全壽命維護(hù)的工作還沒有規(guī)范化,各無人機(jī)型號只按照其型號開展維護(hù)保障工作。但是,無人機(jī)系統(tǒng)全壽命維護(hù)的情況決定了無人機(jī)系統(tǒng)的壽命及故障率,因此,無人機(jī)系統(tǒng)全壽命維護(hù)應(yīng)嚴(yán)格按照各系統(tǒng)指定的維護(hù)規(guī)程執(zhí)行,無人機(jī)系統(tǒng)的維護(hù)工作可借鑒有人機(jī)的相關(guān)規(guī)范要求形成其特定的規(guī)范,其中各成附件的維護(hù)工作應(yīng)按照各承制單位制定的相應(yīng)維護(hù)規(guī)程執(zhí)行。