无人机机体结构故障信息体系建立及研究

时旭东 赵剑

摘要：本项目以无人机机体结构为研究对象，通过对无人机结构典型故障的数据进行收集、统计和可靠性分析，得到相关的报告及成果，从而给故检、操作者提供优化的大修指南;给部队日常维护时重点关注的部位和故障提供指导;给研制单位关于对飞机首翻期和翻修间隔期的研究提供可靠的依据;给无人机关于可靠性的修理提供支撑。降低无人机故障率，提高无人机维护性和飞机完好率。

关键词：无人机，故障，体系，

Keyword： Plane，Lockpin，breakdown，system

0 引言

无人机机体结构可靠性修理的研究。是通过对无人机结构典型故障的数据进行收集、统计和分析，明确系统内各故障的后果，用规范化的逻辑决断程序，确定各故障后果的预防性对策，定量化建模，在保证安全性和完好性的前提下，以最小的维修停机损失和最小的维修资源为目标，优化系统的维修策略。（新型无人机见图1）。

1 无人机故障信息收集和统计

无人机结构故障信息的收集和统计。首先运用放大镜检查、目视检查、密封性试验等方式及着色渗透、磁粉检测、声振、X射线等无损检测手段來发现故障，综合厂内和外场故障反馈信息，将故障进行收集。再将故障按其模式类型分为：金属结构疲劳类损伤（裂纹、变形、断钉、磨损等）;金属结构腐蚀类损伤（腐蚀、涂层脱落/老化）;复材结构损伤（分层/脱粘/冲击等）;机体结构密封性（整体油箱漏油、口盖防雨胶垫老化、龟裂）四类进行统计[1]。（见图2）

2 无人机结构故障信息的分析

无人机结构故障信息的分析。运用Matlbe数据分析软件对故障信息进行统计分析，并对整个故障系统状态进行连续的性能趋势监控，寻找内部联系，制定优化的方案。通过修复后的持续性跟踪检查和运用NASTRAN、MARC等静强度、动强度和疲劳强度分析软件进行计算，验证方案的可行性。

3 研究成果应用前景预测

本次项目研究成功后形成的成果来看，其成果能够得到广泛的应用，实际应用价值较高。可为飞机典型故障的修理提供方案，给飞机外场的维护提供参考的资料，给飞机的寿命研究提供帮助。

4 研究必要性

通过对国内外各型无人机修理以来，发现无人机结构故障模式类型较多，有些故障是以前修理中未成遇到的，且一些重复性故障也时有发生。无人机机体结构故障信息体系的建立及研究可优化机体结构维修方案，填补部分故障的维修空白，给故检、操作者提供优化的大修指南;给用户提供关于维护时需重点关注的部位和故障的指导;给研制部门提供关于对飞机首翻期和总寿命的研究的可靠依据;给无人机关于可靠性的修理提供支撑。降低飞机故障率，提高飞行安全性，保障用户各项使用的安全进行。

5 研究经济性分析

现阶段无人机的修理成本、维修复杂程度及飞机的可修理性等问题一直困扰着维修人。无人机许多零部件、标准件、结构件等的换新成本均很高，许多可维修的部位由于没有对其故障的模式搞清楚而盲目的换新，这对修理成本的增加造成了很大的影响。无人机机体结构故障信息体系一旦建立，其研究的成果可以更好的指导修理模式的改变。从其故障原理进行深入，对可修复的故障进行排除，减少换新数量，节约生产资料，降低生产成本。还可更好的指导外场飞机维护，提高飞机日常维护质量，降低飞机进厂时故障率，让企业更多的获利。

6 主要成果指标

前期的故障信息收集应全面准确;无人机机体结构故障维修指南能够正确的指导实际维修;无人机结构外场维护重点部位检查手册能够切实的为外场维护提供重点的部位及需注意的事项;机体结构可靠性修理的研究应提出可行的理念和初步的预想;能够为研究所对无人机寿命的研究提供有效、准确的数据信息等。

参考文献：

[1] 欧阳绍修. 海军特种飞机结构腐蚀维护和修理指南 [J]. 航空工业出版社，2019， （4）.

作者简介：时旭东，硕士，工程师，从事飞机特设修理研究和现场处理工作。

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