民用飞机氧气系统设计中的维修性考虑

　　【摘 要】航班降落后的维护时间过长是航班延误的一个重要原因，维修性设计的好坏将直接影响维护时间。因此，在设计阶段就应考虑飞机运行时的维护性，降低维修时间。本文介绍了民用飞机氧气系统设计过程中的维修性考虑，可为其他系统的维修性设计提供参考。 

　　【关键词】维修性；氧气系统；民用飞机 

　　【Abstract】Long maintenance time after flight landing is an important reason for flight delay， and maintainability design result will directly affect maintenance time. So maintainability in flight operation should be under consideration in design phase to decrease maintenance time. This paper introduces maintainability consideration during oxygen system design process in civil aviation， and this could be referenced by other system maintenance design. 

　　【Key words】Maintainability；Oxygen dystem；Civil aviation 

　　0 引言 

　　在民用飞机航班运营过程中，经常会有各种航班延误的情况出现，除了由于天气因素等不可抗力之外，航班降落后的维护时间过长是航班延误的一个重要原因。因此，在设计及制造等过程中就应该把航线上可能出现的维修性问题解决，尽量降低维修时间，提高维修的便捷性[1]。 

　　在进行民用飞机氧气系统设计的各个阶段，均需要对氧气系统的维修性进行分析和不断优化，防止出现氧气系统安装在飞机上后无法维修、维修困难或维修时间过长等问题，在设计中进行维修性考虑是很有必要性的。 

　　1 氧气系统概述 

　　典型的民用飞机氧气系统主要包括下列子系统：机组氧气系统、旅客氧气系统、便携式氧气设备。 

　　机组氧气系统可在座舱失压、有烟雾和着火时为驾驶舱机组成员提供应急用氧，并可为北大核心期刊提高夜航视力或消除疲劳提供补充用氧。典型的民用飞机机组氧气系统是固定式高压气氧系统，由一个固定的氧气瓶经过调节器减压后通过低压管路传输从而为正、副驾驶员和观察员提供呼吸用氧气。当氧气瓶内的氧量低于某预定值时，在EICAS（发动机指示和机组告警系统）上将有告警信息。当低压管路中的压力低于某预定值时，也会在EICAS上将有告警信息。 

　　旅客氧气系统在座舱失压或需要时为旅客及乘务员提供呼吸用氧气。典型的民用飞机旅客氧气系统采用化学氧或气氧供氧[2]方式，利用化学氧气发生器通过化学反应产生氧气或利用氧气瓶储存气态氧气经过软管传输到旅客面罩从而供旅客和乘务员使用。 

　　便携式氧气设备由防护呼吸装置（PBE）和便携式氧气瓶组件组成。防护呼吸装置可在机上灭火排烟时为使用者提供防护呼吸用氧；便携式氧气瓶组件可为个别旅客提供医疗急救用氧以及在座舱失压时为乘务员提供应急机动呼吸用氧。 

　　2 氧气系统设计中的维修性考虑 

　　维修性设计在系统设计之初就应开始考虑，在系统成品件研制出来之前就应开展维修性设计的评估工作，从而避免在安装以及维护系统部件时出现维修性相关问题。通过维修性分析确定产品是否满足了维修性要求，以及是否符合维修性设计准则，这些要求或准则包括了缩短维修停机时间、简化维修工作、降低维修费用、减少维修差错、降低对维修人员的要求、满足与维修有关的人素工程及安全性要求等[3]各方面的内容。 

　　2.1 维修性设计分析 

　　对维修性进行分析可根据氧气系统设备的安装位置、安装形式等参数来定性地评估氧气系统维修性的好坏程度。维修性设计分析包括可达性设计分析、互换性设计分析、模块化设计分析、防差错设计分析、人素工程分析、维修安全性分析等方面。 

　　2.1.1 可达性设计分析 

　　可达性是能够接近设备或部件进行检查、修理、更换或保养的相对容易程度。它包括两个方面的需求：能接触到某个项目以便检查和测试；为检查、修理或更换所需要的空间。 

　　在进行氧气系统可达性设计分析时，通常会利用氧气设备的三维数模以及周围相关部件的三维数模，必要时可运用人体模型来模拟安装维修的便捷性与空间的灵活度。图1为利用人体模型在EE舱（电子设备舱）和驾驶舱进行可达性设计分析的示意图。 

　　2.1.2 互换性设计分析 

　　互换性是一个给定的零件、部件或器材能被同类的零件、部件或器材代替的能力。有两种互换性：（1）如果两个项目具有相同的功能，就有功能互换性；（2）如果两个项目能够在同一地方用同一种方式安装、固定、连接等，就存在实体（物理上的）互换性。 

　　在进行氧气系统互换性设计分析时，通常会给出相关的设计规范，要求在设计中就要把互换性考虑进去，同时在各个设计阶段对已有设计进行审阅检查，保证同类部件的代替能力。