结构修理手册结构识别模块编制方法

任璐璐 钱一彬 王国庆 刘成 张继斌 魏士礼

摘要：结构识别是结构修理手册中的基础信息部分，可帮助维修人员了解修理对象。本文介绍了结构修理手册飞机机体结构识别模块的基本内容、数据需求、编制方法和流程，可为金属结构部件和复合材料结构部件的结构识别模块编制工作提供指导。

关键词：结构修理手册；结构识别；技术插图；模块

Keywords：SRM；structure identification；technical illustration；module

0 引言

结构修理手册（SRM）是保障飞机安全运营的技术出版物，是产品支援专业技术体系的产品之一，是需经过适航当局批准的持续适航文件之一[1]，是飞机维修人员修理飞机结构的主要依据，可影响飞机的持续适航性和飞行安全[2]。在飞机投入运营前，SRM需取得适航当局和航空公司认可；在飞机投入运营后，使用SRM对飞机结构损伤进行判断及相应的修理工作，可保证尽可能地减少飞机停场维修时间，提高飞机利用率，最大限度地降低运营成本，降低技术支援压力[3]。SRM的审定基础为适航条款CCAR 25.1529[4]。CCAR 25.1529是对飞机整体的要求，覆盖了飞机所有需要维修的系统和部件[5]。SRM由前言和正文两部分组成[6]，前言是关于手册更改历史的记录和手册基本信息的介绍，正文是手册的核心内容，包括51章标准施工、52章舱门、53章机身、54章短舱/吊挂、55章尾翼、56章窗和57章机翼[7]。手册按照数据模块[8]将所有内容做模块化分解并以模块为基准进行编制。SRM的数据模块分为结构识别、允许损伤和修理方案三类。本文主要研究结构识别的内容，所有内容均基于S1000D标准。

1 结构识别

结构识别模块用于表述包括零部件在内的飞机结构位置和装配关系以及每个零件的材料、热处理状态、不同架次有效性等内容，其作用是帮助维修人员清楚地了解所修理的目标。结构识别以产品数模为依据，用图示、文字和表格的形式进行直观的表达，包含飞机的主要结构和次要结构的相关信息。对于主要结构的零部件，以表格形式列出零件号、材料、热处理状态、毛料厚度、有效性等相关信息，并在手册中按照飞机的不同架次的设计构型给出零件的构型差异[9]；对次要结构的零件，则给出相应资料，以便维修人员能索引到51章标准施工并根据51章的内容进行修理。

按照S1000D标准，在数据模块划分时，结构识别的模块所对应的信息码是041B。结构识别的数据模块一般由以下内容组成：区域信息表、位置示意图、零件识别图、零件材料表、零件的详细厚度图（对于复合材料件要给出复材铺层图、铺层材料信息表等）。

2 数据准备工作

进行结构识别工作需要以下输入数据。

1）数据模块需求清单（DMRL）

DMRL是模块划分的结果，也是模块设计工作的任务清单，其中的数据模块编码（DMC）和模块名称是制定结构识别检查单的输入。

2）结构识别检查单

结构设计人员在明确结构识别模块划分的情况下，从E-BOM中筛选出各个模块中需要识别的零件，形成各个模块的结构识别检查单，检查单中的信息包含数据模块编码（DMC）及名称、组件号及名称、零件号及名称、材料牌号及材料规范、毛料尺寸、有效性。

3）技术插图制作规范

由于手册大部分内容是技术插图，作图质量直接影响手册的品质，应制定细致合理且明确的制图规范，保证手册的质量。规范中应包含所有的图形元素要求、文字样式要求、布局要求等。

4）产品数模

为了确定零件位置及其周边的参考结构，需要用到飞机理论外形和各部段的数模作为参考。数模中的信息也要完备，对于复合材料零件要有完整的铺层信息，对于不同的构型还要给出架次有效性等信息。

5）飞机维修区域划分、飞机总体布置方案

飞机维修区域划分中提供了飞机各部段内部空间的区域编号和描述，飞机总体布置方案中给出了飞机的框位、参考平面等信息，以便在结构识别中引用，明确所识别结构的区域和站位。

6）SRM编制规范

SRM编制规范用于规范SRM模块内容和样式，包括文字、图示、表格等元素的细节要求以及字体、线型、布局、文字内容、表格内容等。

3 结构识别模块内容要求

3.1 区域

手册的区域部分包含区域号和范围描述，如表1所示。目标所在区域应全部列出，便于维修人员了解修理对象的大致位置。

3.2 位置示意图

位置示意图是以图片形式给出修理对象在飞机上的大致位置，并在位置示意图中标出修理对象的站位信息，如框站位、长桁站位等，示意圖采用高亮的边界线和填充颜色，如图1所示。

位置示意图包含的信息有位置图、图编码、图序号及名称，其中图编码要按统一设定的标准来编排，例如，采用DMC中的六位SNS代码、拆分码、识别码和图顺序码，中间用下划线隔开，前缀使用“SRM”来表示此图为SRM模块的插图，最终得到的图形编号为SRM531001_01A_041B_001F001，模块中的所有插图均按此方式编码，便于查找和使用。

3.3 参考图号表

参考图号表在位置示意图之后给出，列出此模块中数模的组件号和名称，如果所识别的结构是对称结构，则对称组件的组件号和名称也要列于表中，但在识别时仅识别左侧组件中的零件即可，如表2所示。

3.4 结构识别图

结构识别图是SRM结构识别模块中最基本的部分。结构识别图位于位置示意图之后，图顺序码为“002”。在结构识别图中，可采用不同角度的轴测图展示结构的细节，在图示中以不同颜色表达当前修理对象，以蓝色表达需要修理的结构，以黄色表达与修理结构在同一位置且有连接关系的参考结构，便于修理人员快速对照到实际结构，如图2所示。

当无法在一张图中完全展示所识别组件的全部细节时，需要增加图页并相应调整图标题，例如，图2的第一张图的分图号为“002F001”，第二张图的分图号为 “002F002”，依此类推。对于一些复杂结构，在模块设计时应将组件按部位或功能分别识别，给出多个局部视图，局部视图应按照字母顺序依次排列，前后顺序不可颠倒。

3.5 零件材料清单

结构识别图给出零件的项目号后，需要给出项目号所对应零件的零件号、名称、材料、厚度、有效性等信息，这些信息经过汇总即形成零件材料清单，如表3所示。可参照结构识别检查单确认是否有遗漏项。

3.6 零件厚度图

对于蒙皮、隔框等由薄板或厚板加工而成的面积较大的零件，需要给出零件的厚度图。厚度图应选择前后方平面视角，在不同的厚度区域标记该位置的厚度。通常采用厚度代码表的方式来简化标记。零件厚度图需标出视角方向，如向前看视图、向后看视图等，如图3所示。

3.7 复合材料零件剖面图和铺层详图

飞机结构中，除了常用的金属结构外还有很多复合材料结构，如层压板、蜂窝夹层结构等。这类结构的特点是由多层材料通过特殊工艺结合而成[10]，破坏任一层材料都有可能破坏整个复材零件的强度特性，进而导致无法满足飞机正常运营的基本要求。在修理这些零件时，维修人员必须了解该零件的所有铺层信息和每一铺层的材料信息。SRM手册的结构识别模块在复合材料维修过程中起到了重要作用。

复合材料零件必须以详细的图表形式给出剖面信息和铺层详细信息。首先，绘制复材零件的零件图，在图中给出复合材料铺层方向，选择典型剖面位置；然后，绘制不同的典型剖面形状和/或详细的铺层视图，以帮助维修人员快速了解实际零件的详细资料，便于进行后续的修理工作，如图4所示。

铺层图从气动表面开始，以P1表示第一层铺层，P2表示第二层铺层，依此类推，如图5所示。

铺层图绘制完成后，用表格形式给出铺层图中每层的材料和方向信息（见表4）。

对每一个复合材料零件都采用以上方法绘制出铺层方向和顺序视图，并在对应的表格中给出每一铺层的材料和方向信息。

4 总结

SRM结构识别模块用最直观的表达方式将飞机结构展示给维修人员，帮助维修人员快速找出对应修理件的位置、外形和周边结构，尽可能减少飞机停场维修时间，降低运营成本。

本文依据国际上通用的设计规范和惯例，研究了SRM结构识别部分的编制要求、过程，并基于实际编制经验和国际标准提出编制过程中应注意的事项。

结构识别模块只是SRM中的基础部分，允许损伤、修理方案的编制方法、要求以及注意事项还需要进一步研究。

参考文献

[1] 曲建东. 直升机结构修理手册（HSRM）的规范化编制[J]. 直升机技术，2015（4）：43-49.

[2] 中國民用航空局飞行标准司. 航空器的持续适航文件要求 AC-91-11 [S]. 2008.

[3] 顾海健. 飞机结构修理手册编制研究[J]. 航空维修与工程，2012，267（3）：86-89.

[4] 中国民用航空局. 运输类飞机适航标准 CCAR-25-R4[S]. 2009-9.

[5] 毛可毅，杨鹏飞，宁宁. 结构修理手册相关适航要求研究[J]. 航空标准化与质量，2020（3）：30-32.

[6] 包礼. 浅谈飞机结构修理手册的使用[J]. 科技信息，2015（9）：134-136.

[7] International specification for technical publications using a common source database. S1000D-I9005-01000-00.[S]. Issue 4.1，2012-12-31.

[8] 徐宗昌，曹冒君. 基于S1000D的装备技术信息拆分[J]. 计算机应用，2010（6）：63-65.

[9] 印春伟. 民机结构修理手册编制及验证研究[J]. 科技视界，2019（6）：246-247.

[10] 布鲁尔. 复合材料结构的修理[J]. 航空工程与维修，2002（3）：25-26.

作者简介

任璐璐，工程师，主要研究方向为六性分析。

钱一彬，高级工程师，主要研究方向为飞机结构强度设计。

王国庆，高级工程师，主要研究方向为飞机结构设计。

刘成，工程师，主要研究方向为产品支援。

张继斌，高级工程师，主要研究方向为飞机重量控制。

魏士礼，高级工程师，主要研究方向为飞机结构设计。

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