航空维修专用测试设备计量的问题

/ 中国人民解放军第4724工厂

0 引言

随着我国航空事业的发展，一大批先进机型陆续涌现，国内外各相关单位为保障飞行安全研制了大量用于维修保障的航空专用测试设备。在航空飞机维修保障时进行的地面系统综合试验中，涉及的系统非常广泛，如液压、飞控、航电等系统，测试的参数多，运用到许多航空专用测试设备。航空专用测试设备的量值准确可靠是飞机安全性能的重要保证。随着维修机型的不断扩充及航空测试设备的不断更新，越来越多的专用测试设备投入到航空维修中。因此，航空专用测试设备的计量问题就显得格外突出和重要。

1 航空维修专用测试设备计量保障现状

1.1 航空维修专用测试设备的特点

1）测试参数多、结构复杂

航空维修专用测试设备涉及计量专业参数多，大型专用测试设备一般包含了几何量、热学、力学、电磁学、无线电电子学、时间频率、光学等诸多的专业。近几年研制的专用测试系统越来越集成化、信息化，其综合性、系统性和飞机行业的专业性特点都非常突出。许多专用测试设备不仅是测量系统，还是控制系统，同时有的还起到连接件的作用。作为试验系统的一部分，这些专用测试设备采用各型传感器，如：压力变送器、热电阻、流量计等，并配备专用模块、通道，且大多为多通道、多量程，加之专用测试软件等使得这些航空专用测试设备较之单一测试功能的设备更为先进和复杂。

2）品种类型多

专用测试设备种类繁多，在飞机不同系统，不同部件的维修、试验中，有着不同的专用测试设备；在维修产品设计、研制、生产、试验、使用的不同阶段，有不同的专用测试设备。如有元器件、部件、单机、分系统使用的专用测试设备，还有整套系统设备使用的综合测试系统。

3）使用有效寿命期短

航空维修专用测试设备的使用有效期的长短，主要取决于维修机型的特点和变化。通常来说，一个机型的维修任务完成后，其部分专用测试设备也就封存了。如果下一个机型维修继续使用，该设备也必须做较大的改进，其硬件、软件、技术性能指标也都要符合下一个机型维修的需求。

4）使用环境恶劣复杂

航空专用测试系统大多数采用现场维修试验保障模式，一般在环境恶劣的条件下使用，受现场干扰因素大。

1.2 航空维修专用测试设备校准现状

1）人员方面

缺乏多专业、复合型的计量人才。航空维修专用测试设备因种类繁多、设备测试参数多，专业跨度大，对计量人员素质要求高。要求计量人员需同时精通2～3个专业以上的计量知识。

2）设备方面

部分专用测试设备在设计时未考虑计量校准口，存在计量保障设计缺陷。由于设备无校准口，或校准接口预留不合理，导致无法对其进行有效的校准，而只能做功能性检查，难于保证产品质量安全。存在此问题的原因主要有两方面。其一，前期计量部门在测试设备的立项、采购、研制的过程中未参与。其二，设备设计人员在设计专用测试设备时对测试设备本身的计量要求认识不足，未考虑设备计量技术要求。

一方面，毫无疑问的是，随着刑法起刑点的降低，我国刑法的条文和罪名数量将进一步增加。根据罪刑均衡原理，危害性轻微的行为所应配置的刑罚种类与分量也应相对较轻。由此，大量的轻罪配置轻刑的情形将在我国刑法中出现。在条文和罪名总数扩大的前提下，轻罪配置轻刑的情形大量增加，势必导致在当前占有较高比重的重罪配置重刑情形的比重下降，从而在整体上推动我国刑法朝着轻刑化的方向发展。值得注意的是，这一现象在我国刑法中已经有所体现。《刑法修正案(八)》中规定的危险驾驶罪便属于社会危害性较小的轻罪的范畴，立法者仅仅为危险驾驶罪配置了拘役并处罚金的法定刑。

3）方法方面

企业自编校准、检测方法不规范。航空维修专用设备国家无现有的可执行的校准规范，企业计量部门需针对不同的专用测试设备编制专用的校准规程。由于专用测试设备涉及的专业广，且计量人员由于前期未参与设备立项、研制等过程，存在对设备工作原理、计量特性了解不透彻，导致编制的校准规范简单粗糙，不完善，适用性差。

4）校准技术方面

国外引进测试设备时，未能同时引进相应的校准技术手段。企业在引进设备时关注的重点在设备的使用性能，忽视了测试设备计量技术要求。对于技术复杂、参数多、集成度高、综合性强的专用测试设备，通常存在国内无可提供量值溯源的计量技术机构。如不同时将其校准技术引入，在后期的使用过程中将无法满足量传的准确性和可靠性。

2 解决计量问题的方法探索和设想

2.1 加强和完善航空维修专用测试设备全过程计量管理

航空维修专用设备从研制、采购、验收、使用和维修全过程中必须做好计量管理工作。在设备研制阶段，应对设备的可校准性和校准条件提出详细、明确的要求；在设备采购阶段，应对设备的选型及计量校准保障条件进行认真审查，并提出需配备计量设备、方法和手段；在设备验收阶段，应对认真核查专用测试设备的技术资料完整性，及校准保障条件是否满足要求，对专用测试设备的量值溯源情况进行审查。在设备使用阶段，使用前计量人员必须依据现行有效的校准规范校准，粘贴合格标志后方能投人使用，并将设备纳入计量周期管理，定期校准。在设备维修阶段，专用测试设备在使用过程中出现故障或数据异常，设备须立即停止使用，由计量人员到现场协助处理。校准人员根据经验可对一般的故障进行排除，遇到较复杂的问题应由设备研制单位解决，修复后必须经计量人员校准合格后使用。对无法修复的设备进行报废处理。

2.2 加强计量人员素质的培养

航空维修专用测试设备的校准对计量人员素质要求高。不仅要求计量人员要有扎实的计量基础理论知识，还要求计量人员精通2～3个专业领域。如何做好计量人员的素质培养是迫切要解决的问题。

第一，加强计量人员的培训。培训内容不仅包括计量知识培训、校准规范的编制，还包括信息技术、航空专业知识的培训。

第二，增强航空专业计量人员的技术交流，取长补短，互相借鉴。

2.3 提高航空维修专用测试设备校准技术能力

2.3.1 校准设备的配置

航空维修专用测试设备校准工作一般是在现场进行整体在线系统校准，采用现场动态或静态校准。专用测试设备现场校准对采用的校准设备测量参数的综合性、测量功能的多样性、完整性及便携性提出了更高的要求。

2.3.2 校准方法的选择

通用设备一般依据国家、军用或行业检定规程或校准规范进行检定校准。航空维修专用测试设备，因专业性强，计量特性及质量控制要求不同，无规范的量值传递或溯源体系，需采用有针对性的适宜方法来实现。校准方法的选择是航空专用测试设备量值传递准确可靠的重要保障。航空专用测试设备的校准一般采用以下几种方法：

（1）模拟产品信号校准法

模拟产品信号校准法是将测试设备当作一个整体系统来看，测试的是系统的总体技术指标，而不是各部件的特性指标。一般采用通用仪器模拟产品信号输送给航空维修专用测试设备。校准方法原理如图1所示。

图1 模拟产品信号校准原理

（2）产品信号比对法

产品信号比对法是指采用保留的产品对专用测试设备进行比对验证。当用模拟通用仪器产品信号繁杂时，宜采用此方法。校准方法原理如图2所示。

图2 产品信号比对原理

（3）设备部件校准法

设备部件校准法是将系统设备分解为几组部件,进行独立校准。这种校准方法适合于设备中被测量的量的各个参数是独立的，各参数测量模块也是相互独立的专用测试设备。

由于航空维修专用测试设备的专业性和特殊性，对其校准应对以上方法进行灵活应用。航空维修专用测试设备的校准方法的研究不能只停留在静态校准上，有些设备还应进行全过程实时动态校准，来保证性能指标准确可靠。为了保证校准条件和现场条件相符合，避免拆卸设备给产品测试可能带来的故障或不便，专用测试设备的校准应向原位校准和现场校准发展。同时，为了提高对多功能、多参量、多通道、多量程的专用测试设备的校准效率和可靠性，应向半自动化、自动化校准方向发展。

3 结语

航空维修专用测试设备的校准与管理是提高飞机修理的内在质量，实现产品质量全过程受控的重要保证之一，直接关系到某机型在修理、试验等全过程中性能和技术指标的准确可靠。如何开展航空维修专用测试设备的校准与管理，目前均没有统一的固定模式，需要设备使用部门与计量部门共同去探讨实践。随着航空维修专用测试设备的应用越来越广泛，信息化、集成化的程度也越来越高，通过分析、研究，找出可行的校准解决方案和途径，使专用测试设备管理及质量控制走上规范化、科学化、程序化轨道，对保证航空维修专用测试设备的准确、可靠，实现量值溯源，保证航空维修质量具有深远的意义。

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