MSG-3分析方法概述

MSG-3分析方法概述

王宝生

哈尔滨飞机工业集团有限责任公司黑龙江省哈尔滨市150060

摘要：对于民用飞机来说，在满足适航要求的前提下，如何形成一套简洁高效的维修大纲，是所有航空公司和飞机生产制造商都要面对的问题。目前广泛使用的是MSG-3分析方法，本文对MSG-3分析的目的、流程、分析方法等方面进行介绍，使读者可以初步了解MSG-3分析方法。

关键词：MSG-3、维修大纲、MSI、SSI、逻辑决断

1.引言

对于民用飞机来说，检查维护是保障飞机在其使用寿命中安全运营的一个关键且必要的手段，所以形成一套完整的维修大纲是一项重要的适航项目。而在满足适航要求的前提下，如何形成一套简洁高效的维修大纲，是所有航空公司和飞机生产制造商都要面对的问题。

MSG-3是继MSG-2之后发展起来的一种以可靠性为中心的维修概念，是由美国联邦航空局(FAA)、美国航空运输协会(ATA)、美欧主要的飞机和发动机制造厂、多国的航空公司等共同参与和努力下制定的。MSG-3是制定维修(大纲)要求的指导性文件，国外新客机研制中已广泛采用，其有效性在当今航空维修领域中越来越受到各国适航当局和制造厂商的重视和采纳。

2.MSG-3与MSG-2的维修方式对比

MSG-2是1970年颁布，由美国航空运输协会(ATA)创建的维修分析逻辑方法，是针对维修方式的分析逻辑，采用“自下而上”(Bottom-Up)的分析方法，其分析结果是为指定的各零、组件确定适宜的维修方式，即“定时”、“视情”和“状态监控”。在20世纪70年代，MSG-2成为飞机维修行业的主要指导思想，不仅在民用航空维修中普遍应用，在美国空军和海军的飞机维修大纲制订中也广泛使用，取得了一定的效益。

MSG-2使用了10年后，在广泛收集了飞机系统、结构、发动机和零部件的使用数据，并对其失效模式和所采取的维修措施进行综合分析的基础上，由FAA、ATA、美国和欧洲的飞机及发动机制造厂家、多国的航空公司联合制定了新的维修决断逻辑和分析程序，即MSG-3。MSG-3是针对维修工作的分析逻辑，采用“自上而下”(Top-Down)的逻辑方法，从飞机系统的最高层面进行故障分析，分层次确定适合的计划维修任务，以防止故障发生和保证各系统的固有可靠性水平。与MSG-2相比，全新的MSG-3维修大纲在所规定的维修要求、维修工时等方面有较大的提高。

3.维修大纲内容

3.1、计划维修

MSG-3分析是一种确定计划维修要求的分析方法。这里所说的计划维修主要包括维修工作和维修间隔的要求。具体维修工作包括：

a)润滑/勤务

b)使用/目视检查

c)检查/功能检查

●一般目视检查

●详细检查

●特殊详细检查

d)恢复

e)报废

3.2、MSG-3分析内容

MSG-3的分析内容主要包括以下4个部分：

a)系统/动力装置分析程序(包括部件、附件和辅助动力装置)

b)结构分析程序

c)区域分析程序

d)闪电/高强度辐射场分析程序(L/HIRF)

每一个部分都包含有各自的分析内容和相应的逻辑决断图及程序，同时又有一定的相互关联性。

4.飞机各系统／动力装置的分析程序

系统和动力装置分析，是为了确定恢复系统和动力装置必须达到安全性和可靠性所需的工作中哪些是有效、适用和经济的，并对相应的工作周期提出建议。具体的分析程序如下：

a)根据ATA2200文件的要求，将飞机系统和动力装置划分为若干章节

b)确定重要维修项目(MSI)：从飞机的安全性、可靠性和经济性方面，对飞机和每个系统、附件直至零件进行分析，从中选出相对重要的项目

c)MSI的功能故障分析：对选出的每一项重要维修项目，均必须进行功能、功能故障、故障影响和故障原因分类及分析

d)实施MSG-3逻辑图的上层分析，对每一个功能故障进行分析，确定其故障影响类别，即明显的安全性、使用性、经济性，隐蔽的安全性和隐藏的非安全性

e)实施MSG-3逻辑图的下层分析，下层分析要针对每一种故障原因进行，以选择实用和有效的工作

f)确定可以转移到区域分析的候选项目

g)确定系统/动力装置分析报告，提交管理当局的MRB顾问

在进行逻辑分析过程中，若答不出“是”或“否”时，必须作为“否”，接下一个提问继续进行分析。按这种分析法确定维修工作，可能维修费用略高一些，但是从防止故障角度看，则是可靠的；对危及飞行安全类别(图中5和8)的所有提问，若回答顺次都为“否”时，则必须对所分析的系统或机件的设计进行修改。

5.结构分析程序

通过MSG-3结构分析程序，对飞机的重要结构项目进行必要的维护和检查，及时检测出损伤，使飞机在整个设计服役目标期内，保持其安全性、可靠性和持续适航性。结构分析程序如下：

a)按ATA2200对结构进行划分，划分的原则应体现出区域检查的思想

b)确定重要结构项目(SSI)：将飞机结构项目划分为SSI和其他结构项目，进一步将SSI分为安全寿命项目和损伤容限项目

c)确定损伤源：

?偶然损伤(AD)——即随机发生的离散事件，它可能降低结构的固有剩余强度水平

?疲劳损伤(FD)——即由于交变载荷引起初始裂纹及其持续的扩展，只适用于金属结构

?环境恶化——即由于不良天气或者环境所引起的结构强度的变化

d)结构防腐蚀分析，确定腐蚀防护与控制大纲要求

e)SSI项目的评级，确定检查方式和间隔，形成结构分析报告

6.区域分析程序

通过对飞机每个区域的重要性、环境和状况的分析，制订出该区域的检查项目和周期，即区域检查要求。例如飞机可按地板、隔框及其外蒙皮等不同位置，划分为若干个空间区域。区域检查具体程序如下：

a)按照ATA2200的规定制订主区域和子区域，一般飞机划分为八个主要区域，最后列出飞机区域清单

b)对每一个区域，列出区域数据表格，包括：区域位置、口盖(接近方式)、大体面积(体积)、安装系统和部件的类型等

c)区域分析中以子区域为单位，对每个区域的重要性、可检性和安装因素(包括数量和易检程度)等方面进行分析

d)区域检查要求：主要是对某区域内结构和系统的以下损伤进行检查：

?结构件的腐蚀、结构件的损坏等

?通道和电线、管路之间可能发生的摩擦

?任何种类的外漏

e)实施增强区域分析，确定有可燃材料和火源信息的逻辑分析图，对设计中存在的易燃材料出现潜在危险的程度进行评估

f)实施标准区域评估

g)完成结构、系统动力装置、L/HIRF的转移清单确认工作

h)完成区域分析报告

7.闪电／高强度辐射场分析程序（L/HIRF）

L/HIRF的保护要求，对于飞机暴露在闪电/高强度辐射场中时，通过冗余L/HIRF防护系统来减小单一故障(如雷击)的概率，和普通故障发生的概率，以满足有关适航方面的要求和飞机电子/电气系统使用的要求。

具体分析程序如下：

a)确定L/HIRF的主要维修项目

b)定义L/HIRF是A级系统还是B级系统：

?A级系统是指其失效后能使飞机出现灾难性的功能故障的电气和电子系统，这些系统的故障会影响飞机的持续安全飞行和安全着陆

?B级系统是指其失效后能使飞机出现危险的功能故障的电气和电子系统

c)确定L/HIRF防护分析环境恶化和偶然损伤的影响，以确定什么样的维修可以有效的探测恶化情况

d)确定区域检查可以达到的L/HIRF防护要求

e)确定可以转移到区域分析的候选项目

f)完成L/HIRF报告

8.结论

自MSG-3思想提出和实施以来，在航空界得到了普遍的应用，在降低维修成本、提高维修可靠性和维修质量等方面取得了显著的效益。

如何在飞机研制过程中，正确理解并全面贯彻MSG-3的思想，并体现到飞机设计和维修大纲制订等工作中，是保证飞行安全，提高维修性、经济性的有效途径。

参考文献：

[1]万蓉.吴世德.简述MSG-3分析法在民用飞机维修工作中的应用.民用飞机设计与研究.2005

[2]程凯.MSG-3维修思想初探.民用飞机设计与研究.2008

[3]丛昊.结构MSG-3分析方法介绍.民用飞机设计与研究.2013