魏凯,尹艺杰
1.中国航天空气动力技术研究院,北京市 丰台区 100074
2.彩虹无人机科技有限公司,北京市 丰台区 100074
通过不断改进,某型无人机成功将飞行平台展开时间控制在较短时间内,提升了快速反应能力。本文介绍了某型无人机平台展开作业的流程和一些相关的保障设备,以及平台展开具体流程的详细解读,展现了该型无人机使用维护的便利性和较强的产品竞争力。
为了使无人机的飞行任务能够得以安全顺利地实施,飞行前的准备工作需要认真筹划。无人机在飞行前要执行大量的准备工作,无人机平台展开是其中的前期工作。在贮存和运输状态,无人机的机身、机翼、尾翼、机载设备和保障设备等相互之间是分离的,在执行飞行任务前须将各部分有机连接起来,即无人机平台展开流程。为了防止飞行过程出现问题,需建立健全严密完善的平台展开过程。
基于用户的飞前准备时间短和平台快速展开的需求,某型无人机项目通过试飞队伍锤炼和培训,改进保障设备设计,深挖保障设备潜力,成功将无人机飞前准备时间控制在用户要求范围内,将无人机平台展开的最长时间控制在90min以内,为无人机紧急情况下出动赢得了宝贵时间,创造了有利条件,提升了该型无人机的快速响应能力和产品竞争力。
平台地面班组着力以“班组导师+班组帮伴”相结合的新型“注能注力”运行机制,建立了一整套无人机平台展开回收理论,充分保障了试飞任务的圆满完成,班组整体效能与个体潜能显著提升,成为该型无人机产品核心竞争力的重要组成。
图1 某型无人机平台展开流程图
无人机平台的地面作业应用新型“倒三角”自主柔性管理模式,推动地面保障技术决定环节前移至一线员工,该模式是指单位内部没有上下级之分,管理者与员工拥有同一个目标,同时接受市场的指挥,员工在上游直接为客户服务,并且根据客户的需求主动向管理者要求资源,管理者在下游为员工提供资源和服务;通过标准化工位轮换,融合质量可靠性、管理流程化措施,以面向产品、面向流程、面向组织为切入点,搭建脉动式新型无人机平台地面作业运行机制。
依据某型无人机的《飞机维护手册》,该型无人机平台展开作业包括集装箱卸箱、机翼和尾翼安装、起落架展开、燃油排净、空机称重、轮距测量等过程,相关的保障设备主要有运输集装箱、机身运输车、机翼运输车、液压升降车、起落架收放设备、称重秤和卷尺等。下面介绍无人机平台展开作业的具体内容以及保障设备的使用。
无人机平台展开首先需要执行集装箱卸箱作业,将无人机从运输集装箱中推出。该步骤作业时间大约为15min,需要作业人员5名,相关保障设备主要有运输集装箱、机身运输车和机翼运输车。具体步骤如下:
(1)打开集装箱门;
(2)拆下运输车的固定螺栓;
(3)安装倾斜导轨;
(4)将机身运输车和机翼运输车依次从集装箱推出,推出后要将运输车的轮子解锁,以便于移动;
(5)解开绑在机身和机翼上的紧绳器。
机翼安装的作业时间大约为25min,需要作业人员6名,相关保障设备主要有液压升降车、海绵垫等,其操作步骤如下:
(1)把海绵垫放在液压车上,将机翼抬到海绵垫上;
(2)将液压车移动到机翼附近;
(3)升起液压车,使机翼和接头处在同一高度;
图2 机翼安装场景
图3 机翼连接处的零件示意图
图4 尾翼连接处的零件示意图
(4)将机翼接头插到机身接头内;
(5)由外向内穿入一个连接螺栓,然后依次穿入其它三个连接螺栓;
(6)给螺栓穿上垫圈和螺母,并拧紧;
(7)给螺母穿上开口销;
(8)给机身另一侧装上机翼前,需要对已安装的机翼进行支撑;
(9)按照同样方法给机身另一侧装上机翼。
机翼装上之后即可进行尾翼的安装,尾翼安装的作业时间大约为20min,需要作业人员5名,主要保障设备是液压升降车,其具体步骤如下:
(1)将液压车移动至尾翼安装位置附近;
(2)将液压车升到便于安装尾翼的高度;
(3)将尾翼接头插入到机身接头中;
(4)由下向上穿入第一个连接螺栓,然后穿入第二个螺栓;
(5)给螺栓穿上螺母,并拧紧;
(6)给螺母穿上开口销;
(7)按照同样方法给机身另一侧装上尾翼。
随后执行起落架展开作业,起落架展开的作业时间大约为10min,需要操作人员2名,相关保障设备包括机身运输车、液压升降车和起落架收放设备等,具体操作步骤如下:
(1)给机身运输车装上两根支撑管;
(2)使用两台液压车,其中一台液压车置于两根支撑管下面;
(3)升起液压车直至能完全放下起落架的高度;
(4)将机身与起落架收放设备连接;
(5)开始起落架展开,先放下左起落架,然后放下右起落架,再放下前起落架,每个过程之间间隔至少3s;
(6)待完全放下起落架后,降下液压车;
(7)移走液压车和机身运输车,拆掉起落架收放设备的线缆并妥善保管。
图5 起落架展开的作业场景
起落架放下之后,需要将燃油箱内的剩余燃油排净,以便进行后面的空机称重环节。燃油排净的作业时间大约为10min,需要操作人员1名,主要保障物品有接地线、油桶等,其具体步骤如下:
(1)给飞机断电;
(2)给飞机接上地线,保证飞机与大地导通良好;
(3)将油桶置于放油口下方,拧开放油口盖,开始放油;
(4)燃油排净后,拧上放油口盖,并给口盖打上保险丝;
(5)拆下并移走接地线等物品。
燃油排净之后,即可进行空机的称重环节。空机称重的作业时间大约为5min,需要操作人员3名,涉及保障设备为称重秤,具体步骤如下:
(1)将飞机移动至地面平整的地方;
(2)将三个称重秤分别放置于三个机轮前,打开称重秤开关;
(3)将飞机推上称重秤,观察示数有无变化,然后推下,第一次称重不用记数;
(4)将称重秤清零,放在三个轮子前,进行第二次称重,记下三个秤的称重值。
表1 称重记录(只记录第二次称重)
执行完空机称重环节之后,不需移动飞机,对轮距进行测量,以便计算空机重心位置。
轮距测量的作业时间大约为5min,需要操作人员2名,需要用到的物品主要有卷尺和铅锤。
轮距测量的步骤如下:
图6 称重秤
(1)使用铅锤和卷尺,测量前轮与机头的水平距离 ;
(2)用卷尺测量前轮与左主轮的距离 ;
(3)用卷尺测量前轮与右主轮的距离 ;
(4)用卷尺测量左主轮与右主轮的距离
之前的空机称重环节得到了三个秤的称重值,轮距测量环节得到了个轮距值。依据这些数值以及重心计算公式,就可以计算出空机重心位置;由于只需要将数值输入计算机里的公式即可,所以计算时间可以忽略不计。
前起落架到主起的垂直距离为:
机头到重心的水平距离(即重心位置)为:
空机重心位置是一个重要的参数,后续无人机执行飞行任务时,其重心位置的计算都需要用到空机重心位置这个参数。
图7 称重秤摆放位置示意图
表2 无人机平台展开各步骤所需时间
图8 需要测量的轮距参数
上表是某型无人机平台展开各分步骤的所需时间。无人机平台展开工作是所有飞行准备工作中的基础部分,其重要性不言而喻。无人机执行飞行任务之前的准备工作繁琐而复杂,这些准备工作的开展都是为了飞行任务的安全和顺利。这些准备工作包括无人机平台展开、地面站部署、发动机地面试车、无人机滑跑测试、飞前油、电、物的准备和全面检查等流程。随着无人机技术尤其是综合保障技术的发展,无人机平台展开工作也将变得更为便捷,作业人员的负担也将大为减轻。
无人机平台地面保障团队从资源环境、班组文化、管理方法、全员能力四个维度和外部环境、自身建设两个层面探索提升班组能力,通过发挥班组成员主体作用,树立让班组成员不断增值的人才理念,抓好责、权、利、能四位一体建设,有效提升个体素质能力。依靠面向市场的项目团队和面向技术的专业团队的有机结合,团队建设得以不断加强,通过落实降本增效具体措施,统筹质量、效率和动力变革要求,形成了班组内动态阿米巴团队管理机制,实现从竞争到竞合的转变。