PHM技术的应用对新型装备保障模式的影响

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1、d叁航空标准化与质量2012年第l期PHM技术的应用对新型装备保障攥态的影响金星(中航工业综合技术研究所，北京l00028)【摘要】提出了引入PHM技术的装备关于外场保障模式的初步构想，在简介PHM技术原理的基础上，概括了国内、外对该技术的研究和使用现状，对采用PHM技术的装杆jj传统装备在外场保障模式上的区别进行了分析，并着重对新装备的保障模式进仃了仞步构想，还简要分析了支持PHM技术的其它新技术。【关键词】PHM：保障模式；外场保障【中图分类号】T巧5【文献标识码】c【文章编号】l003_6660(2012)ol_

2、004嘏-03PHM(ProgIlostics锄dHealthManagement)技术是装备状态预测与健康状态管理技术，它能够在使用装备时自动完成故障检测、预测、隔离和监控，并及时进行故障影响评价、故障报告和飞机状态管理。PHM技术是支持装备自主保障的关键技术之一，是为适应2l世纪高技术条件下局部战争而建立的自主式后勤保障系统的重要组成部分，是新一代武器系统故障诊断和保障体系结构的主要特点和发展方向。它采用先进的传感器(如涡流传感器，小功率无线综合微型传感器，无线微机电系统MEMS)采集飞机状态信息，并借助各种算法(

3、如Gabor变换、快速傅里叶变换、离散傅里叶变换)和智能模型(如专家系统、神经网络、模糊逻辑等)来诊断、预测、监控和管理飞机的工作状态。PHM技术的设计主旨不是直接消除故障，而是感知并预测故障发生的时限，从而达到在出现始料未及的故障之前开展有针对性保障活动的设计目标，完成装备保障从状态监控向状态管理的转变。1PHM的发展应用状况1．1国外对PHM技术的应用目前，国外的PHM技术已经实现从方案设计扩展到工程验证阶段的转变，其应用遍及航空航天、工业制造、水力、核电等大型复杂系统领域。在PHM等新技术广泛应用的前提下，美军对

4、航空装备保障模式进行了相应的调整。20世纪90年【收稿日期r面订而代初，美军取消了航空三级保障体制内的中继级保障，推行由基层级和基地级组成的二级保障，并在F一22和F一35等飞机上付诸实施。二级保障具有后勤补给线缩短、保障效率提高、保障停机时间缩短、飞机战备完好性和生存性提高等优点，目前的保障体制调整已初步实现在保障费用不变的前提下保持航空装备快速反应的能力。2000年7月，PHM技术被列入美国国防部的《军用关键技术》报告中，从美国SH．60直升机的使用和状态管理系统(HUMS，HealthUsageandMonito

5、ringSystems)到波音公司的飞机状态管理系统(AHM，AirplaneHealthManagement)，从美国海军的综合状态评估系统(ICAS，IntegratedConditionAssessmentSvstem)、陆军的嵌入式诊断和预测系统(ED／EP'EmbedDiagnostics／EmbedPrognostics)再到海、陆、空通用的联合攻击战斗机F．35的机载PHM系统，PHM技术得到广泛地应用。特别是在武器装备使用和保障费用远远超出采购成本而国防预算又日渐缩减的背景下，经济承受性使得PHM技术成

6、为支持F．35飞机实现经济保障的关键技术之一。1．2国内对P印Ⅵ技术的研究国内对于PHM技术的研究刚刚起步，随着我国国防科技领域对PHM技术的强烈需求，在借鉴和吸收国外已有经验的基础上，研究PHM技术己成为我国新一代武器装备的基础技术储备，并由此奠定了工程应用的基础。目前国内各个行业正在开展PHM技术相关理论和基础技术研究，并制定了关于PHM技术的行业标准和研制规范。目前，PHM技术的应用大多集中在民航领域，主要用于监控飞机和发动机的性能状态；军方也在各领域对PHM技术进行了理论探索和深入研究，在空军、海军、炮兵等军兵

7、种先后构建了PHM系统逻辑体系结构，而关于引入PHM技术后对保障模式等方面的影响和调整，也正在研究论证之中。2PHM技术对保障模式影响的分析在我国空军60余年的发挥发展建设中，基本上沿用了俄军的保障模式，随着采用PHM技术的装备逐步引入，必然会对现有的保障模式产生相当程度的影响。2．1对专业划分与人员组织的影响在现行的保障模式中，地勤机组有较细的专业分工，各个专业之间存在着较大的技术跨度，不仅使得地勤机组内各专业的人员难以互换，还会因为缺少任何一个专业的地勤人员而对机组保障工作造成一定的影响。由于P}玎Ⅵ技术可以监控整

8、架飞机而不是某个专业的技术状态，因此随着它的引入，对地勤机组的专业划分和组织形式造成一定的影响。2．2对部门职责与工作流程的影响目前外场保障工作重点是对飞机的各系统进行全面检测和故障定位。据统计，该项工作大约占全部外场保障工作量的60％以上，因此外场保障中各级职能部门和领导的首要职责之一就是确认装备状态是否完好，并决定针对故障现象