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摘 要：无论电子设备或机电设备在指标和技术协议中均提出了寿命和可靠性指标要求，促使承制厂在预研工作中按可靠性有关规定开展可靠性设计，然而这些指标的现实合理性，可执行性有待探讨。本文首先对航空机电设备的寿命的问题进行了分析并提出建议，然后对可靠性指标进行了分析。
关键词：航空机电；寿命指标；可靠性指标
1. 前言
进入 21 世纪以来，我国在航空、航天等国防工业领域的投资逐年增多，孕育出了一大批高水平的技术成果，极大的增强了我国的实力，提高了我国在国际上的威望，增强了我国与其他国家之间的对话能力，促进了我国和平安定的国际国内形势，也为我国的经济发展赢得了良好的国际环境。而在这些技术成果的背后，自动测试技术与设备起到了非常重要的支撑作用。
2. 寿命指标
航空机电产品的寿命指标有首翻期、翻修间隔、总寿命、贮存期、使用期限。新机和现役机种现阶段一般只提出首翻期/日历年限和贮存期要求。
从理论上讲、机电设备的失效率按浴盆曲线可视为三个阶段，即早期失效期，使用寿命期，耗损失效期。在使用寿命期快到终结时，就进入翻修期。这就是给定首翻期的理论依据。因此，首翻期的定义是：在规定条件下，产品从开始使用到首次翻修的工作时间或日历年限。所谓翻修就意味着将设备通过分解成零部件、清洗、检查、更换等手段达到或近似达到设备的出厂状态。
2.1 问题
1.使用部门对飞机首翻期的要求是以飞机的定检期或翻修周期的需要提出来的，某些厂（所）以此为依据，对所有机载设备均提出相同的要求，但是，飞机大修并不意味着飞机上的所有设备均需大修，更不意味着所有设备都有相同的首翻期。因此，采用一刀切的办法不符合设备的实际状态。
2.使用部门按有关条例、章程规定，凡到首翻期的设备应从飞机上卸下送修理厂翻修。从这些年成品的修理表明，真正有翻修价值的设备甚少，不少成品虽到达首翻期，在使用中并没有出现故障随时间增长成比例增加的情况，返厂检查并没发现性能劣化，可靠性降低的迹象。
3.由于经费和时间的限制（有些设备寿命近似指数分布）承制厂不可能对每一成品都去寻求确定的首翻期，只能按主机厂（所）的统一要求，通过一定的试验、分析给定，设备的实际潜力很大。
2.2 建议
1.采用视情维修视情维修是对设备不规定具体的翻修时限，在飞机定检时通过原位或试验室检查、测量、试验，分析该设备能否继续使用到下一次检查周期，若发现性能下降或有故障征候再更换或修理。
2.事后维修对那些有余度措施、故障不影响安全的设备应采用事后维修，即不采取任何预防措施使设备一直工作到出故障后再修理。
3.延寿新机设备由于使用信息不多，可通过现场测试、分析采用阶段性的延长寿命的方法使其逐渐地达到首翻期的真实值。协议只要求暂定值。
4.明确维修方式对每种设备应在飞机的维护规程中明确其维修方式，以避免不必要的翻修。
3. 可靠性指标的考核
3.1 GJB899考核问题
GJB899虽然为设备可靠性指标的考核提供了一套完整的试验程序和方法，但由于需采用综合环境应力“温度一随机振动一湿度”，所需试验费用极高，一个要求MTBF=2000h的设备其试验费用高达800多万元，在国家、企业财力不足的情况下，是难以实现指标考核的。
对关键设备若它的故障必然导致安全性问题，按GJB899去考核是有价值的，虽然试验费用大，但比起故障造成的后果还是经济的，现代飞机已广泛采用多余度技术，这样的设备对整个飞机设备来说仅是少数。
3.2 随机考核问题
随机考核是在使用中用统计的方法对MTBF进行评估的一种有效手段，但这种评估方法必须具备一定的条件。如：
（l）机群数量新机早期投入少，飞行小时少，日历时间长，用统计分析难于对MTBF实施评估；（2）信息的收集、反馈系统若没有一套内外场协调一致的，管理严密的信息收集、反馈闭环管理系统是不可能对MTBF进行评估的；（3）要选择评估的时机，历史的经验证明，很多设备是在大批装备部队之后，其设计上的不足，工艺上的缺陷才暴露出来。因此，何时评估才能真实的反映设备的可靠性水平亦是需研究的问题。
尽管技术协议规定了随机考核，但怎样去考核，若没有具体的方法和实施步骤，最终会成为留在纸面上的一句空话。
设备的可靠性是使用部门最为关注的，亦是承制厂最强调的，尽管国防科工委、空军、民航、航空工业总公司颁布了若干R各M文件、规范、决定，但可靠性间题上的“两张皮”现象仍不同程度的存在，其核心之一是没落实在可靠性指标的考核上。
3.3 可靠性指标的考核
机电设备如何考核可靠性指标呢？现简介如下。
1.适用范围适用于482.6-2068kPa的液氧排放活门。
2.可靠性在出现偶然故障或磨损之前置信度为90%，平均故障循环次数MCBF≥1000次。
3.考核方法（1）选四台样品作可靠性试验。（2）方法是在低温条件下模拟实际使用情况操作活门：a，一次循环应包括向活门进口施加Zo68kpa液氧压力，使活门处于打开和关闭位置，每个循环液体必须通过活门；b，每400次循环和试验结束后如无故障则进行壳体泄漏和超压试验以及活门泄漏试验。
4.故障处理有任何明显的泄漏即为故障。
5.判据符合下列条件之一，满足可靠性接收：（l）四台样品均完成1100次循环而无故障；（2）若X≥10000+0.819S式中
n=4，Xi——第i个活门发生故障的循环次数
上述考核方法相当严格，必须做到：第一责任明确。在出现偶然故障或磨损故障之前的MTBF）1000次，即不管责任故障性质，鉴定中均为故障，这就避免了一些难于说清是否是早期故障的是非，迫使承制厂要采取可能的措施把早期或偶然故障消除在出厂之前，提高了设备的使用可靠性。
第二考核的合理性。四台产品在以最能代表使用状态的环境下进行考核，顺利通过规定的循环次数而不允许发生故障。说明对该设备的要求确实是高质量，高可靠性的。高可靠性产品在规定的时间内发生故障的概率很小，小概率事件的发生亦应在规定值附近且样本的方差应小，上述接收条件（2）体现了这种精神，即四台样品中若三台通过1100次循环无故障，另一台故障的时机亦不应小于950次，否则就会被拒收。
第三同GJB899比较。若按GJB899对上述设备进行考核，选试验方案17，α=β=0.2，d=3，Ql=1000试验的总台时数T=4.3，Ql=4300次，选n=4则每台工作亦为1100次循环，即总台时数和每台工作次数与MIL一v一25962B要求相符，它们的主要差异在于试验所施的应力不同，GJB899强调综合环境应力，单篇规范是以最能代表使用状态的单项应力，由于所施应力方式不同，后者所需之经费比前者下降10多倍，这在当前经费不足，设备不全的条件下是可取的。
参考文献
[1] 卫浩.基于 LabVIEW 的某航控板故障检测系统设计与实现.西安科技大学硕士学位论文，2010
[2] 李庚.近地告警计算机自动测试系统的研制.西北工业大学硕士学位论文，2006.
[3] 唐玉志，赵生伟，初哲.军工自动测试技术和设备现状及发展趋势.数据采集与处理，2009.10（24）
[4] 刘龙，王伟平，刘远飞.自动测试系统的发展现状及前景.飞机设计，2007，8，（27）.
[5] 李行善，于劲松.ATS（自动测试系统）及 ATE 技术.电子产品世界，2002，（05）
[6] 李行善，左毅，孙杰.自动测试系统集成技术.北京：电子工业出版社，2011
[7] 陈锡辉，张银鸿.LabVIEW 8.20 程序设计从入门到精通.北京 ：清华大学出版社，2008，5
[8] 刘君华.虚拟仪器图形化编程语言 LabVIEW 教程.西安：西安电子科技大学出版社，2001，8
关键词：航空机电；寿命指标；可靠性指标
1. 前言
进入 21 世纪以来，我国在航空、航天等国防工业领域的投资逐年增多，孕育出了一大批高水平的技术成果，极大的增强了我国的实力，提高了我国在国际上的威望，增强了我国与其他国家之间的对话能力，促进了我国和平安定的国际国内形势，也为我国的经济发展赢得了良好的国际环境。而在这些技术成果的背后，自动测试技术与设备起到了非常重要的支撑作用。
2. 寿命指标
航空机电产品的寿命指标有首翻期、翻修间隔、总寿命、贮存期、使用期限。新机和现役机种现阶段一般只提出首翻期/日历年限和贮存期要求。
从理论上讲、机电设备的失效率按浴盆曲线可视为三个阶段，即早期失效期，使用寿命期，耗损失效期。在使用寿命期快到终结时，就进入翻修期。这就是给定首翻期的理论依据。因此，首翻期的定义是：在规定条件下，产品从开始使用到首次翻修的工作时间或日历年限。所谓翻修就意味着将设备通过分解成零部件、清洗、检查、更换等手段达到或近似达到设备的出厂状态。
2.1 问题
1.使用部门对飞机首翻期的要求是以飞机的定检期或翻修周期的需要提出来的，某些厂（所）以此为依据，对所有机载设备均提出相同的要求，但是，飞机大修并不意味着飞机上的所有设备均需大修，更不意味着所有设备都有相同的首翻期。因此，采用一刀切的办法不符合设备的实际状态。
2.使用部门按有关条例、章程规定，凡到首翻期的设备应从飞机上卸下送修理厂翻修。从这些年成品的修理表明，真正有翻修价值的设备甚少，不少成品虽到达首翻期，在使用中并没有出现故障随时间增长成比例增加的情况，返厂检查并没发现性能劣化，可靠性降低的迹象。
3.由于经费和时间的限制（有些设备寿命近似指数分布）承制厂不可能对每一成品都去寻求确定的首翻期，只能按主机厂（所）的统一要求，通过一定的试验、分析给定，设备的实际潜力很大。
2.2 建议
1.采用视情维修视情维修是对设备不规定具体的翻修时限，在飞机定检时通过原位或试验室检查、测量、试验，分析该设备能否继续使用到下一次检查周期，若发现性能下降或有故障征候再更换或修理。
2.事后维修对那些有余度措施、故障不影响安全的设备应采用事后维修，即不采取任何预防措施使设备一直工作到出故障后再修理。
3.延寿新机设备由于使用信息不多，可通过现场测试、分析采用阶段性的延长寿命的方法使其逐渐地达到首翻期的真实值。协议只要求暂定值。
4.明确维修方式对每种设备应在飞机的维护规程中明确其维修方式，以避免不必要的翻修。
3. 可靠性指标的考核
3.1 GJB899考核问题
GJB899虽然为设备可靠性指标的考核提供了一套完整的试验程序和方法，但由于需采用综合环境应力“温度一随机振动一湿度”，所需试验费用极高，一个要求MTBF=2000h的设备其试验费用高达800多万元，在国家、企业财力不足的情况下，是难以实现指标考核的。
对关键设备若它的故障必然导致安全性问题，按GJB899去考核是有价值的，虽然试验费用大，但比起故障造成的后果还是经济的，现代飞机已广泛采用多余度技术，这样的设备对整个飞机设备来说仅是少数。
3.2 随机考核问题
随机考核是在使用中用统计的方法对MTBF进行评估的一种有效手段，但这种评估方法必须具备一定的条件。如：
（l）机群数量新机早期投入少，飞行小时少，日历时间长，用统计分析难于对MTBF实施评估；（2）信息的收集、反馈系统若没有一套内外场协调一致的，管理严密的信息收集、反馈闭环管理系统是不可能对MTBF进行评估的；（3）要选择评估的时机，历史的经验证明，很多设备是在大批装备部队之后，其设计上的不足，工艺上的缺陷才暴露出来。因此，何时评估才能真实的反映设备的可靠性水平亦是需研究的问题。
尽管技术协议规定了随机考核，但怎样去考核，若没有具体的方法和实施步骤，最终会成为留在纸面上的一句空话。
设备的可靠性是使用部门最为关注的，亦是承制厂最强调的，尽管国防科工委、空军、民航、航空工业总公司颁布了若干R各M文件、规范、决定，但可靠性间题上的“两张皮”现象仍不同程度的存在，其核心之一是没落实在可靠性指标的考核上。
3.3 可靠性指标的考核
机电设备如何考核可靠性指标呢？现简介如下。
1.适用范围适用于482.6-2068kPa的液氧排放活门。
2.可靠性在出现偶然故障或磨损之前置信度为90%，平均故障循环次数MCBF≥1000次。
3.考核方法（1）选四台样品作可靠性试验。（2）方法是在低温条件下模拟实际使用情况操作活门：a，一次循环应包括向活门进口施加Zo68kpa液氧压力，使活门处于打开和关闭位置，每个循环液体必须通过活门；b，每400次循环和试验结束后如无故障则进行壳体泄漏和超压试验以及活门泄漏试验。
4.故障处理有任何明显的泄漏即为故障。
5.判据符合下列条件之一，满足可靠性接收：（l）四台样品均完成1100次循环而无故障；（2）若X≥10000+0.819S式中
n=4，Xi——第i个活门发生故障的循环次数
上述考核方法相当严格，必须做到：第一责任明确。在出现偶然故障或磨损故障之前的MTBF）1000次，即不管责任故障性质，鉴定中均为故障，这就避免了一些难于说清是否是早期故障的是非，迫使承制厂要采取可能的措施把早期或偶然故障消除在出厂之前，提高了设备的使用可靠性。
第二考核的合理性。四台产品在以最能代表使用状态的环境下进行考核，顺利通过规定的循环次数而不允许发生故障。说明对该设备的要求确实是高质量，高可靠性的。高可靠性产品在规定的时间内发生故障的概率很小，小概率事件的发生亦应在规定值附近且样本的方差应小，上述接收条件（2）体现了这种精神，即四台样品中若三台通过1100次循环无故障，另一台故障的时机亦不应小于950次，否则就会被拒收。
第三同GJB899比较。若按GJB899对上述设备进行考核，选试验方案17，α=β=0.2，d=3，Ql=1000试验的总台时数T=4.3，Ql=4300次，选n=4则每台工作亦为1100次循环，即总台时数和每台工作次数与MIL一v一25962B要求相符，它们的主要差异在于试验所施的应力不同，GJB899强调综合环境应力，单篇规范是以最能代表使用状态的单项应力，由于所施应力方式不同，后者所需之经费比前者下降10多倍，这在当前经费不足，设备不全的条件下是可取的。
参考文献
[1] 卫浩.基于 LabVIEW 的某航控板故障检测系统设计与实现.西安科技大学硕士学位论文，2010
[2] 李庚.近地告警计算机自动测试系统的研制.西北工业大学硕士学位论文，2006.
[3] 唐玉志，赵生伟，初哲.军工自动测试技术和设备现状及发展趋势.数据采集与处理，2009.10（24）
[4] 刘龙，王伟平，刘远飞.自动测试系统的发展现状及前景.飞机设计，2007，8，（27）.
[5] 李行善，于劲松.ATS（自动测试系统）及 ATE 技术.电子产品世界，2002，（05）
[6] 李行善，左毅，孙杰.自动测试系统集成技术.北京：电子工业出版社，2011
[7] 陈锡辉，张银鸿.LabVIEW 8.20 程序设计从入门到精通.北京 ：清华大学出版社，2008，5
[8] 刘君华.虚拟仪器图形化编程语言 LabVIEW 教程.西安：西安电子科技大学出版社，2001，8