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民用飛機(jī)氧氣系統(tǒng)MSG3的技術(shù)發(fā)展分析論文
0 引言
當(dāng)民用飛機(jī)在高空失壓時(shí)，氧氣系統(tǒng)對(duì)于保證飛機(jī)上乘客的生命安全起著非常重要的作用，對(duì)飛機(jī)運(yùn)行的安全性有著十分重要的影響。通過(guò)MSG-3的方法對(duì)民用飛機(jī)氧氣系統(tǒng)進(jìn)行分析，制定合理的預(yù)定維修任務(wù)，可以滿足航空公司對(duì)于安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的要求。因此，對(duì)氧氣系統(tǒng)進(jìn)行MSG-3分析是非常必要的，這可以為航空公司提供可靠的維修方案，保證飛機(jī)的正常飛行、保證乘客的安全，并降低飛行航班的延誤率。
1 民用飛機(jī)氧氣系統(tǒng)介紹
典型的民用飛機(jī)氧氣系統(tǒng)主要包括下列子系統(tǒng)：機(jī)組氧氣系統(tǒng)、旅客氧氣系統(tǒng)、便攜式氧氣設(shè)備。
機(jī)組氧氣系統(tǒng)可在座艙失壓、有煙霧和著火時(shí)為駕駛艙機(jī)組成員提供應(yīng)急用氧，并可為提高夜航視力或消除疲勞提供補(bǔ)充用氧。
旅客氧氣系統(tǒng)在座艙失壓或需要時(shí)為旅客及乘務(wù)員提供呼吸用氧氣。
便攜式氧氣設(shè)備由防護(hù)呼吸裝置（PBE）和便攜式氧氣瓶組件組成。防護(hù)呼吸裝置可在機(jī)上滅火排煙時(shí)為使用者提供防護(hù)呼吸用氧；便攜式氧氣瓶組件可為個(gè)別旅客提供醫(yī)療急救用氧以及在座艙失壓時(shí)為乘務(wù)員提供應(yīng)急機(jī)動(dòng)呼吸用氧。
2 MSG-3介紹
2.1 MSG的產(chǎn)生過(guò)程
MSG-3又稱“航空公司/制造廠維修大綱制定文件”，是針對(duì)維修工作的分析邏輯。
1968年，幾家航空公司的代表編寫(xiě)了《應(yīng)用決斷圖表制訂維修大綱的邏輯分析方法》，即MSG-1的基本框架。
1970年，MSG-2《航空公司/制造廠維修大綱計(jì)劃文件》發(fā)表，美國(guó)聯(lián)邦航空局把MSG-2作為制訂新飛機(jī)維修大綱的指導(dǎo)性文件。
1979年，美國(guó)航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)（ATA）對(duì)MSG-2進(jìn)行了評(píng)審，針對(duì)MSG-2進(jìn)行了改進(jìn)和補(bǔ)充，在這個(gè)背景下產(chǎn)生了MSG-3。
2.2 MSG-3應(yīng)用介紹
MSG-3是制訂民用運(yùn)輸類飛機(jī)維修大綱的指導(dǎo)性文件。按照新的咨詢通告CAAC的AC-121AA-02R1和FAA的AC121-22A的要求，應(yīng)將最新MSG邏輯程序應(yīng)用在新飛機(jī)的維修大綱制訂中。MSG-3被廣泛運(yùn)用于制訂新型飛機(jī)和/或發(fā)動(dòng)機(jī)的初始預(yù)定維修任務(wù)和間隔，保證飛機(jī)的固有安全性和可靠性水平，以及為固有可靠性差的項(xiàng)目實(shí)施設(shè)計(jì)改進(jìn)提供必要的信息，并降低維修費(fèi)用。
MSG-3主要是通過(guò)邏輯決斷來(lái)制訂維修大綱，綜合考慮故障影響類別和維修工作的有效性來(lái)選擇合理的維修任務(wù)。選擇MSG-3邏輯決斷分析的方法能使飛機(jī)各個(gè)部分系統(tǒng)設(shè)備在喪失工作能力之前預(yù)先被發(fā)現(xiàn)，并指導(dǎo)對(duì)潛在的故障進(jìn)行翻修、換件等處理，保持或恢復(fù)良好狀態(tài)。
3 氧氣系統(tǒng)MSG-3分析
3.1 確定重要維修項(xiàng)目（MSI）
在對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行具體的MSG-3邏輯分析之前，必須確定飛機(jī)的MSI（重要維修項(xiàng)目）。重要維修項(xiàng)目是指會(huì)影響飛機(jī)空中或地面安全性、對(duì)空勤人員來(lái)說(shuō)具有隱蔽功能、有經(jīng)濟(jì)性影響、影響飛機(jī)運(yùn)行性的重要項(xiàng)目。MSG-3通過(guò)“自上而下”的方法來(lái)進(jìn)行MSI的選擇，直至找出最高可管理層，從而得出MSI。
當(dāng)下列項(xiàng)目的問(wèn)題回答只要有一個(gè)是肯定答案即可定為MSI項(xiàng)目：
a）故障影響安全性（地面或空中）嗎？
b）在正常職責(zé)范圍內(nèi)，故障對(duì)空勤人員來(lái)說(shuō)是無(wú)法發(fā)現(xiàn)或不易察覺(jué)的？
c）故障有無(wú)重要的運(yùn)營(yíng)性影響？
d）故障有無(wú)明顯的經(jīng)濟(jì)性影響？
對(duì)氧氣系統(tǒng)的三個(gè)子系統(tǒng)按照以上四個(gè)問(wèn)題分析，以子系統(tǒng)-旅客氧氣系統(tǒng)為例，可以得出如下答案：當(dāng)客艙失壓時(shí)乘客不能得到供氧將導(dǎo)致危險(xiǎn)，故影響安全性；旅客氧氣系統(tǒng)沒(méi)有指示，所以對(duì)空勤人員來(lái)說(shuō)是不易察覺(jué)的；故障影響派遣，故影響運(yùn)營(yíng)性；同時(shí)，也影響到了經(jīng)濟(jì)性。
如果上述項(xiàng)目的四個(gè)回答都是否定的，那么就不需要再進(jìn)行MSG-3分析，也不需要進(jìn)行該項(xiàng)目的更低層次MSI選擇分析工作。
3.2 MSG-3分析邏輯決斷（圖1）
3.3 氧氣系統(tǒng)的功能故障分析
在MSI的選擇確定后，需對(duì)MSI進(jìn)行功能、功能故障、故障影響和故障原因的分析。功能、功能故障、故障影響和故障原因的定義如下所示。
a）功能：即一個(gè)項(xiàng)目或者系統(tǒng)的正常工作特性；
b）功能故障：指系統(tǒng)功能故障的表現(xiàn)形式，一般包括了功能全部喪失、部分喪失等；
c）故障影響：指功能故障的后果，即系統(tǒng)功能故障對(duì)整機(jī)、機(jī)組或者旅客的影響；
d）故障原因：指功能故障發(fā)生的可能原因，需要考慮與故障相關(guān)的所有系統(tǒng)或設(shè)備。
表1 旅客氧氣系統(tǒng)的功能、功能故障、故障影響和故障原因分析
由于氧氣系統(tǒng)部件較多，各子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能不同，本文以子系統(tǒng)-旅客氧氣系統(tǒng)為例，對(duì)其功能、功能故障、故障影響和故障原因分析結(jié)果如表1所示。
從表1可以看出，對(duì)旅客氧氣系統(tǒng)的2個(gè)功能及其功能故障、故障影響和可能的故障原因做了詳細(xì)的分析。
3.4 MSG-3系統(tǒng)分析邏輯
MSG-3分析邏輯決斷圖如圖1所示，該邏輯決斷圖分為兩層來(lái)確定系統(tǒng)維修大綱，兩層分別為上層分析和下層分析。
上層分析主要是考慮功能故障和它們的后果，來(lái)確定每一個(gè)功能的故障影響類別。下層分析是在上層分析的基礎(chǔ)上，考慮故障影響類別、故障原因、以及對(duì)每項(xiàng)工作的適用性和有效性來(lái)確定合適的維修工作。上層分析邏輯圖如圖2所示。下層分析邏輯圖如圖3所示。
圖2 上層分析邏輯圖
圖3 下層分析邏輯圖
每個(gè)功能故障和故障原因都要按照邏輯圖進(jìn)行分析，以便對(duì)工作的必要性做出判斷，如果一個(gè)工作是必要的，必須確定該項(xiàng)工作的時(shí)間間隔。
MSG-3的兩層分析邏輯如表2所示。
表2 MSG-3的兩層分析邏輯
3.5 氧氣系統(tǒng)上層邏輯分析
對(duì)旅客氧氣系統(tǒng)2個(gè)功能下的6個(gè)功能故障及其故障影響均按照?qǐng)D2進(jìn)行上層分析，對(duì)于問(wèn)題1“功能故障的發(fā)生對(duì)在履行正常職責(zé)的空勤組來(lái)說(shuō)是明顯的嗎？”，由于旅客氧氣系統(tǒng)屬于不常使用的設(shè)備，屬于隱蔽的故障，因此2個(gè)功能下的6個(gè)功能故障對(duì)于問(wèn)題1的回答均為“否”。按照流程圖轉(zhuǎn)入問(wèn)題3的回答，對(duì)于問(wèn)題3“一個(gè)隱蔽的功能故障和另一個(gè)相關(guān)的系統(tǒng)或者備用功能的故障之綜合對(duì)運(yùn)行安全有直接有害的影響嗎？”，也按照上述邏輯圖進(jìn)行分析，經(jīng)過(guò)分析6個(gè)功能故障影響1A1，1B1，1C1，1D1，1E1，2A1的故障影響類別均為“8類”，即“隱蔽安全性”。
3.6 氧氣系統(tǒng)下層邏輯分析
根據(jù)表1的分析內(nèi)容，旅客氧 氣系統(tǒng)2個(gè)功能下共有10個(gè)故障原因（1A1a、1A1b、1B1a、1C1a、1D1a、1D1b、1E1a、1E1b、2A1a、2A1b），按照?qǐng)D3下層分析邏輯流程分別對(duì)10個(gè)故障原因來(lái)選擇維修工作。
表3 旅客氧氣系統(tǒng)維修任務(wù)
旅客氧氣系統(tǒng)按照?qǐng)D3經(jīng)過(guò)分析后共確定的4個(gè)維修任務(wù)如表3所示，對(duì)應(yīng)的維修間隔可以參考制造商的相關(guān)資料來(lái)確定。經(jīng)過(guò)評(píng)審后的維修任務(wù)可以作為維修大綱的一部分，提供給航空運(yùn)營(yíng)人作為維修方案的一部分。
4 結(jié)束語(yǔ)
本文運(yùn)用MSG-3方法對(duì)民用飛機(jī)氧氣系統(tǒng)進(jìn)行了維修性分析，并以旅客氧氣系統(tǒng)為例展示了分析過(guò)程及結(jié)果，確定了有效的維修任務(wù)，為氧氣系統(tǒng)的維修大綱的制訂提供了必要的輸入，充分表明了MSG-3在制訂飛機(jī)初始預(yù)定維修大綱中的重要作用。同時(shí)，從國(guó)內(nèi)外機(jī)型的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，運(yùn)用MSG-3分析方法來(lái)制訂飛機(jī)的初始預(yù)定維修大綱，可有效地節(jié)約維修工作成本，減少維修時(shí)間，優(yōu)化維修方案，提高航空公司的經(jīng)濟(jì)效益。
【參考文獻(xiàn)】
常士基.現(xiàn)代民用航空維修工程管理.山西：山西科學(xué)技術(shù)出版社，2002：47-83.
ATA MSG-3 Operator/Manufacturer Scheduled Maintenance Development. Air Transport Association of America， Inc. Revision 2007，1.
《飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)》總編委會(huì).飛機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)21——產(chǎn)品綜合保障.北京：航空工業(yè)出版社，2000：356-359.
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