基于RMSG-3标准的民用直升机增强区域分析方法

巴雪映，孙 峰，熊 茜

（航空工业直升机设计研究所，江西景德镇 333001）

0 引言

民用直升机增强区域分析主要针对直升机包含电气线路互联系统EWIS（Electrical Wiring Interconnection System）的线缆和相关部件，对于包含电气线缆和有可燃物积聚，以及电气线缆邻近关键设备或部件的区域，需要进行增强区域分析。该类区域一般设备数量较多，线缆较密集，当区域存在可燃物积聚条件时，易产生火情事故，导致该区域内部系统/设备功能失效，尤其是影响运行操作的系统设备功能失效时，对直升机飞行安全造成严重影响。

2011 年，美国航空运输协会ATA（Air Transport Association of America）首次发布了MSG-3 Volume 2《（Rotorcraft）Operator/Manufacturer Scheduled Maintenance Development》，旋翼类航空器-直升机有了开展计划维修要求制定的依据，得到世界各国局方和工业部门-旋翼航空器制造商的认可，国外先进的旋翼航空器制造商，如波音、西科斯基、空直、阿古斯塔等公司纷纷开展基于RMSG-3 标准的技术研究和型号应用，取得了较好的效果。我国也一直在跟踪和消化该标准，CAAC 飞标司作为该标准制定的参与者，要求新研制的民用直升机必须依据该标准开展初始计划维修要求分析和评审。

以某型民用直升机尾梁区域为例，基于RMSG-3 标准的相应条款，对该区域包含EWIS、可能存在可燃物材料积聚的部分进行分析研究，得出民用直升机增强区域分析流程，为后续各型国产民用直升机编制EWIS 检查任务提供依据。

1 RMSG-3 标准相应条款

RMSG-3 标准对增强区域分析流程给出如下说明[1]：

（1）确认各区域内包含EWIS 并且有潜在的可燃物积聚。一个区域内的任何部位和项目都需考虑在内，包括已从维修通道移除的项目（如，客舱内饰面板上的EWIS，厨房、厕所存在的可燃物积聚等）。

（2）对该类区域进行增强区域分析，并进行单独目视检查任务，这些检查任务应适当注意已安装的EWIS 的状态，特别是区域内电缆极为贴近（即2 英寸以内或50 mm 以内）主和备用的液压、机械或电气飞行控制系统，需增加可燃污染物祛除任务，如果任务适当且有效，能将可燃物引起的污染减至最小。

（3）依据“随手清洁”的原则，在计划和/或非计划维修任务期间，将清洁任务整合至增强区域分析中。对于在邻近线缆或系统中由线缆/EWIS 失效引起的潜在火情影响（如，飞行操纵功能失效风险），应用评级表根据区域的大小和安装设备的稠密度等级判断检查级别。一般目视检查GVI（General Visual Inspection）任务对于完整的区域是有效的。详细目视检查DET（Detailed Visual Inspection）任务对于区域内具体项目具有适应性和有效性。评级表应结合偶然损伤AD（Accidental Damage）等级和环境损伤ED（Environmental Damage）等级最终判断区域检查间隔期。

（4）详细目视检查任务、单独目视检查任务，将污染物降低到最小程度的任务应该被整合至系统/动力装置任务中。由于这些任务并不仅限于常规的ATA 定义的系统中，并且没有功能失效分类，通常收录在某个专门的章节中，如，ATA20。

（5）将由增强区域分析得出的一般目视检查任务与由标准区域分析确定的区域检查任务进行比较，若维修通道要求是相同的且标准区域分析任务提出的检查间隔频率更高，则认为标准区域分析任务得出的区域检查任务已经充分地包含了增强区域分析得出的一般目视检查任务。相反，单独目视检查任务应当保留在系统/动力装置定义的任务中。

2 增强区域分析方法

2.1 区域线缆评估

在进行增强区域分析前，先对区域中各系统存在的EWIS进行评估。该评估可以确定区域内是否存在各系统电源线和信号线等线缆，以及线缆是否靠近液压、机械、电气设备或部件。以确定是否需要进行可燃物清除和对EWIS 进行的维修任务以及任务间隔期。进行区域评估能有效的避免重复工作，为顺利开展增强区域分析提供输入。

通过对直升机各系统的研究，可能存在EWIS 及靠近EWIS的区域在表1 中列出，具体分析时，按照表1 完成信息描述，即可完成EWIS 初步评估工作。

表1 某型民用直升机尾梁区域评估

2.2 减少可燃物积聚

所谓可燃物，就是能与空气中的氧或其他氧化剂起燃烧化学反应的物质（包括固体、液体、气体），在隔离火源情况下，其仍可能燃烧。如果区域内EWIS 部分积聚了该类材料而不进行有效的工作进行清除，那么附近的线缆很有可能因为可燃物的自燃或线缆外部防护层因振动或受环境影响等因素导致磨损、破损而产生的电火花引起可燃物的持续燃烧，严重影响直升机的安全性。线缆一般分布在直升机各区域内部，普通的日常检查难以满足可燃物清除的要求，因此需要确定一种专门有效的工作明显降低可燃物积聚的可能性。如果存在有效的清洁类恢复等工作能明显降低可燃材料的积聚，则需要产生此项任务，并确定其检查间隔期。

确定区域内是否有可燃物积聚是进行该项工作的重点。在进行分析时，应注意2 个问题：

（1）区域环境损伤评估的需考虑湿气的影响，尽管湿气本身是不可燃的，但当线缆外部防护层有磨损、破损时，湿气会引发该处产生电火花，从而导致线缆起火，如果同时附近有可燃材料存在，火情就有可能发生蔓延。因此需要通过“进行有效的工作来降低线缆表面或其附近可燃材料的积聚”来降低此类危险发生的可能。

（2）驾驶舱和设备舱等区域内的电子设备和仪表容易吸附灰尘、碎屑等可燃物，该类设备安装较紧密，不易散热，因此需要着重考虑该类区域的可燃物积聚。

减少可燃物积聚工作分析流程详见图1，通过回答问题（①～④），得出是否存在将可燃材料积聚清除的维修任务，如无，则进入增强区域分析流程，进行下一步分析。

图1 减少可燃物积聚工作分析流程

以某型民用直升机尾梁区域为例，问题（①～④）回答如下：

问题①：是，存在电缆和数据线，连接超短波电台天线与主机、伏尔/仪表着陆设备天线、无线电高度表天线、短波电台天线、航管应答机、自动定向仪线缆。

问题②：是，存在可燃物积聚，在线缆、液压管路及管路接头附近易覆盖灰尘、渗漏物。

问题③：是，定期采用干净抹布清除线缆、液压管路及管路接头等处可燃物积聚物。

问题④：根据逻辑分析，得出可燃物积聚清除的维修任务，不需要回答问题④，不适用。

综上，某型民用直升机尾梁区域需进行可燃物积聚物清洁类恢复任务。

2.3 线缆检查任务确定

当区域含有EWIS 时，按照RMSG-3 标准规定，以下两种情况需继续进行增强区域分析，以确定EWIS 的检查任务。①区域内EWIS 存在可燃物积聚，但无有效的任务清除可燃物积聚；②区域内EWIS 不存在可燃物积聚，但EWIS 靠近（2 英寸或50 mm 内）飞行操纵的主要或备份系统（如：液压/机械/电气设备或部件）。

2.3.1 影响因素评级

按照RMSG-3 标准规定，应用评级表根据区域的大小和安装设备的稠密度等级判断检查级别，另外，对于在邻近线缆或系统中由线缆/EWIS 失效引起的潜在火情影响也应纳入评级表中，该因素的评级能直观反映火情发生后对直升机飞行安全的影响，是确定线缆检查任务的一项重要指标。

（1）区域大小。各区域间的一个相对量度，区域大小等级低的区域，区域内线缆的损伤以及特殊情况容易通过区域一般目视检查发现。具体表示为：——大：区域大小等级大，以数字3 表示；——中：区域大小等级中等，以数字2 表示；——小：区域大小等级小，以数字1 表示。某型民用直升机尾梁区域大小等级见表2。

表2 某型民用直升机尾梁区域大小等级

（2）区域稠密度。稠密度等级表示区域中各种零部件的的密集程度。根据区域内系统设备和结构项目数和区域体积内的比值大小来确定，是各区域之间的相对量度。稠密度等级的高低能有效反映对区域项目进行检查的难易程度，因此稠密度等级评定可作为区域维修任务间隔期确定的输入条件。其具体表示为：——高：区域内安装系统项目多、复杂，各系统交联密集，以数字3 表示；——中：区域内安装系统项目较多、较复杂，各系统交联较密集，以数字2 表示；——低：区域内安装系统项目少、较简单，各系统交联较少，以数字1 表示。区域稠密度等级低的区域，线缆布局较简单，区域内线缆的损伤以及特殊情况容易通过区域GVI 发现，某型民用直升机尾梁区域稠密度等级见表3。

表3 某型民用直升机尾梁区域稠密度等级

（3）区域潜在的火情影响。潜在的火情影响是一个评定相邻EWIS 及系统受火情影响危险程度大小的指标。一旦出现火情，将导致区域内电缆、数据线、系统设备和结构项目造成功能失效，主要根据区域内项目功能失效后，造成安全性、任务完成和营运经济损失的严重影响后果来确定。具体表示为：——高：区域潜在火情对应等级为高，电缆安装复杂，距离易燃渗漏泄漏物近，火情出现后将产生灾难性影响，以数字3 表示；——中：存在液态可燃物积聚，距离渗漏泄漏可燃物积聚较近，火情出现后产生危险性影响，以数字2 表示；——低：无易燃的液态可燃物积聚，不靠近可燃物积聚管路，火情出现后不会产生灾难性及危险性影响，以数字1 表示。对影响直升机区域潜在火情的各项因素进行汇总，综合判断后，得到区域潜在火情影响等级，某型民用直升机尾梁区域火情潜在影响等级详见表4。

2.3.2 检查任务确定

对区域稠密度、大小等级按L 型矩阵图进行评级，确定区域稠密度/大小等级，再按照L 型矩阵图将潜在火情影响等级与区域稠密度/大小等级进行组合，从而确定区域的线缆检查等级。某型民用直升机尾梁区域线缆检查级别确定如图2 所示。

表4 某型民用直升机尾梁区域火情潜在影响等级

图2 某型民用直升机尾梁区域线缆检查级别确定

如果区域线缆检查级别评定为1，说明对区域内所有EWIS进行GVI 是有效的；如果区域线缆检查级别评定为2，说明对区域内所有EWIS 进行GVI，并对特定的EWIS 增加单独GVI 检查是有效的；如果区域线缆检查级别评定为3，说明对区域内所有EWIS 进行GVI，并对特定的EWIS 增加单独GVI 检查或详细目视检查检查是有效的。检查任务组合结果详见表5。

表5 线缆检查任务组合汇总

综上，针对某型民用直升机尾梁区域，区域GVI 检查任务即可满足该区域检查要求。

2.3.3 线缆检查任务分析流程（图3）

2.4 维修任务间隔期确定

图3 线缆检查任务分析流程

按照 RMSG -3标准规定，评级表应结合区域的偶然损伤等级和环境损伤等级最终判断区域检查间隔期。

（1）AD 等级。用于评定区域受意外损伤的可能性，该损伤可能来自于地面保障设备、外来物FOD（Foreign Object Debris）、天气影响、维修频度、液体溅洒或乘员活动等因素。用严重、中等、轻微表示其等级。具体如下：——严重：偶然损伤造成的危险性较大，用3 表示；——中等：偶然损伤造成的危险性中等，用2 表示；——轻微：偶然损伤造成的危险性较小，用1 表示。

（2）ED 等级。用于评定区域受环境因素而损伤的可能性，该损伤可能来自于温度、振动、腐蚀液体、湿气或污染物等因素。用严重、中等、轻微表示其等级。具体如下：——严重：环境损伤造成的危险性较大，用3 表示；——中等：环境损伤造成的危险性中等，用2 表示；——轻微：环境损伤造成的危险性较小，用1 表示。

表6 区域维修任务整合及转移

在对各区域ED 和AD 的影响因素进行等级评定后，分别选取各自最大值作为ED 等级和AD等级。某型民用直升机尾梁区域的ED 和AD 评级如图4 所示。

图4 某型民用直升机尾梁区域的ED 和AD 评级

按照L 型矩阵图对ED 等级和AD 等级进行组合，可以得出区域线缆检查任务的维修间隔期，如图5 所示。图中A 和C为维修间隔期的基准值，在分析时需参考根据直升机维修策略制定具体间隔期。

2.5 区域维修任务整合及转移

根据RMSG-3 标准，增强区域分析得出的特定线缆的单独GVI 类检查任务、特定线缆的单独DET 类检查任务、可燃物积聚清除类检查任务需转移至系统和动力装置计划维修任务中。对于由增强区域分析得出的一般目视检查区域线缆任务，应与由标准区域分析确定的区域检查任务进行比较，若维修通道相同且标准区域分析任务提出的检查间隔频率更高，则认为标准区域分析任务得出的区域检查任务已经充分地包含了增强区域分析得出的一般目视检查任务，另外，单独目视检查任务应当保留在系统和动力装置计划维修任务中，详见表6。

3 民用直升机增强区域分析流程

按照RMSG-3 标准的思想，对于含有电气线路部分区域包含可燃物材料、不包含可燃物材料且靠近导线或其他系统电气线缆组件的部分，需要对该区域进行增强区域分析以确定对EWIS的检查任务。增强区域分析大致分为两部分：一是确定是否有有效的工作可以减少区域可燃物积聚；二是确定针对EWIS 的具体检查工作。结合本文论述，民用直升机增强区域分析流程如图6 所示。

图5 区域线缆维修任务间隔期确定

4 结论

依据RMSG-3 标准，结合国产民用直升机的特点及使用维护经验，对增强区域分析流程的各要素进行分析与研究，得出以下结论：确定区域维修任务及其间隔期，以满足民用直升机包含EWIS 的区域的计划维修要求；得出一套适用于国产民用直升机的增强区域分析流程，为新研国产民用直升机确定区域计划维修，制定区域维修大纲提供理论依据。

图6 民用直升机增强区域分析流程