基于平均修复时间的商用飞机航线可更换单元规划方法研究

梁若曦

摘 要：该文主要就航线可更换单元LRU的定量规划设计方法展开讨论。对于商用飞机而言，航线可更换单元（LRU）规划在很大程度上决定了产品维修性设计的优劣。通过考虑LRU与平均修复时间之间的关系，对产品设计进行权衡和优化，以便在全寿命周期内降低产品维修难度的同时提高维修经济性。并结合工程案例利用该方法对商用飞机航线可更换单元进行了应用。

关键词：维修性 航线可更换单元（LRU） 平均修复时间（MTTR） 商用飞机

中图分类号：V267 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（b）-0006-02

Method of LRU Design and Division for Commercial Aircraft Based on Mean Time to Repair

Liang Ruoxi

（Shanghai Aircraft Design and kesearch Institute，Shanghai，201210，China）

Abstract：This paper mainly discusses the quantitative divisionand design method of Line Replaceable Unit （LRU）. For commercial aircraft， theLRUdivisions to a large extent determine the merits of product maintenance design. By considering the relationship between the LRU and the Mean Time ToRepair， the product design is optimized， to reduce the difficulty of maintenance and maintenance cost throughout product life cycle. Combined with case using this method to commercial aircraft LineReplaceable Unit has been applied.

Key Words：Maintainability；Line Replaceable Unit（LRU）；Mean Time To Repair（MTTR）；Commercial Aircraft

复杂系统的设计需要综合考虑各方面因素的影响，对于商用飞机这种高度复杂的产品而言，在满足产品功能设计的基础上，航线可更换单元（LRU）规划与功能设计同步，相互协调迭代，在很大程度上确定了维修性设计的好坏，必须予以充分的重视。通过综合考虑LRU与系统可靠性、产品维修性、后续使用中的保障性等多方面，对产品设计进行权衡和优化，以便在全寿命周期内降低产品维修难度的同时提高维修经济性。

航线可更换单元（该文简称LRU），顾名思义就是在航线使用环境中可更换的产品及其组成部分。LRU的设计主要是为了提高航线上更换的便利性，主要考虑航线故障检测、故障诊断、更换、恢复使用测试的简便。好的LRU规划，在航线维修中可以大大节省维修时间，减少由于故障引起的非计划停场，提高飞机签派可靠度。

1 LRU规划方法

通常的LRU规划流程如图1所示。

首先，根据产品的功能定义文件FDD得到初步的功能单元清单。然后对影响LRU规划设计的主要因素进行工程化分类。在产品性能基本实现的基础上，结合总体布局设计和维修性相关设计及验证评价。

而以上定性的LRU规划过程不便于度量产品实际维修性的优劣程度，由于维修性的效果主要反映在维修时间上，因此，考虑通过选择平均修复时间MTTR来衡量航线可更换单元LRU规划设计方案的合理性。

平均修复时间是衡量产品维修性的一种基本参数。其度量方法为，在规定的条件下和规定的时间内，產品在任一规定的维修级别上，修复性维修总时间与该级别上被修复产品的总故障数之比。也就是排除故障所需实际时间的平均值，即产品修复一次平均所需的时间。

其统计学公式为：

工程中使用其观测值，即修复时间t的总和与修复次数n的比值：

由于MTTR同时也是维修性设计参数的要求值，具有明确的定义，故而该指标在LRU规划过程中的引入，能够在设计过程中跟踪和验证评估。

2 实例

将飞机盥洗室烟雾探测器定义为LRU，通过定性评价，满足设计要求。接下来将对该LRU的平均修复时间进行预计，见表1。

通过预计，可以得出该单元的平均故障更换时间约为4 min，这个时间可与飞机的过站维护时间相比对，如低于该时间的要求，则可判断此故障的排除并不会影响接续航班的运行，LRU的规划设计满足航线运行的要求。

3 结语

针对商用飞机高维修性的需求，在原有定性分析的基础上，研究了维修时间对于LRU规划过程的影响，通过基于平均维修时间的定量LRU规划方法，对产品的LRU规划设计加以改进。结合实例表明，该方法综合考虑了产品故障检测、故障诊断、更换、恢复使用测试等因素对LRU规划的影响，有效提高了LRU规划设计的合理性，便于度量LRU设计的优劣程度，直观反映航线维修的便捷性和经济性。

参考文献

[1] 周栋，吕川，王美慧，等.基于时间特性的系统维修性分配改进方法[J].北京航空航天大学学报，2010，36（6）：713-718.

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