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摘 要：本文简单介绍了故障隔离手册的功用,重点介绍了以ATA2200航空维修资料标准为顶层规范的某型飞机故障隔离手册的基本编制方法,论述了如何才能编制出一套方便、实用且较完善的故障隔离手册.

关 键 词 ：故障隔离手册；故障立项；故障隔离任务

中图分类号：V26 文献标识码：A

1概述

1.1 研究背景

现代民用飞机的签派可靠度是各运营商最关心的运营指标之一.为了确保研发的飞机能始终保持较高的签派可靠度,增强飞机的国际竞争力,如何缩短飞机的维修时间,提高维修工作效率,是飞机制造商面临的重要技术难题.当飞机发生故障需要维修时,为了使飞机尽早签派,除了要求维修人员具有丰富的技术经验外,具有完善的维修体系和准确实用的维修类手册也是必不可少的.故障隔离手册都是帮助维修人员迅速排除故障的主要维修类手册之一.

1.2 故障隔离手册（FIM）简介

FIM中的“故障”是指一个潜在的故障征兆、损伤,或飞机系统或非结构部件的不正常状态,但不包含多重故障和缺乏迹象的故障.航空器可能发生的故障应当源于型号审定过程中的系统安全分析（SSA）,是航空器监控系统所能检测到的故障,同时包括机组和维修人员发现的故障；一般应该涵盖型号审定过程中系统安全分析得出的发生可能性大于10-5的故障情况.

“故障隔离”是指在飞机系统中识别故障单元的系统程序,和确定将系统恢复到其正常状态的必须的操作程序.这些程序在故障隔离手册中具体体现在各个系统的故障隔离任务中.

FIM主要供地面维修人员使用,给出了识别和分析飞机故障必要的技术数据和相关资料,并提供了相应的故障隔离程序,帮助维修人员准确、迅速地排除故障,以减少飞机停场时间和降低维修成本.当发现某一故障现象时,维修人员可以按照FIM的使用说明,通过正文前索引查询到并执行相应的故障隔离任务.与FIM相配套的是故障报告手册（FRM）,该手册是FIM中所包含的各类故障的索引,主要是供飞行机组人员识别故障时使用.

2.FIM编制方法研究

遵循ATA2200航空维修资料标准（以下简称ATA2200）的相关要求,本章详细介绍了某型飞机FIM的具体编制要求和方法.

2.1 编制思路

FIM基本的编制思路如图1所示.

2.2 故障代码的定义

ATA2200中将FIM的故障分为以下四类：EICAS告警信息,EICAS状态信息,观察到的故障和客舱故障.每一故障都指定了由8个字母数字组成的唯一的故障代码,其中包含了与故障有关的重要信息.故障代码按故障类型分为客舱故障代码和系统故障代码,各分成几段标识,如图2.

FIM中这两类故障代码的定义严格遵循了ATA2200.其中,客舱故障代码中的“部件标识”和系统故障代码中的“故障标识”规定是由飞机制造商来定义.

2.2.1 部件标识（两位数字）

按照客舱故障所属的ATA编号系统和各系统中客舱部件的数量,将部件标识划分为不等的几段.部件标识分配示例如表1.

这样,客舱故障代码前三位唯一指定到有故障的客舱部件：第一位系统标识确定部件所属的九个系统（FIM中将客舱故障按照系统划分了9部分,以字母区分）；第二、三位部件标识区分部件所属的ATA编号系统；同系统同区间内的不同数字代表不同的部件.客舱故障代码前三位举例如表2.

另外,为其它系统特别预留了两段标识（01-09、91-99）；还预留了“X0”用于在某段标识不够时加入.

2.2.2 故障标识（三位数字）

故障标识的定义方法具体如下：

（1）“ATA章-节”相同时,按照故障的基本类型（EICAS信息和观察到的故障）,将故障标识划分为两部分,其中,“101-391”段为EICAS信息；“401-991”段为观察到的故障.

（2）故障标识的“前两位”表示同一ATA章-节下不同故障的类型.如：“101”、“102”和“103”都表示同一类型的故障.为了故障立项能随时增补,定义时可以适当在标识间留出几位.

（3）故障标识的“最后一位”通常为“1”.一般情况下,当系统故障代码的ATA章-节和位置标识相同时,不同部件有同类型的故障或同类型的故障有不同的表现,这些部件以“最后一位”的变化（“1、2、3等”）来区分.

2.2.3 故障代码的定义要求

参照国际上现有机型,如波音777飞机的经验,各类故障的故障代码,特别是规定由制造商定义的标识,应该在飞机研发阶段,由各系统的供应商、飞机制造商或双方合作来确定.故障代码的定义标准是：每条故障代码的字母或数字都应该有明确的意义,能区分不同类型的故障；且每条故障代码能唯一指定一个故障.这样做的优点是：在飞机的研发阶段,方便设计人员对故障进行分类和汇总,也方便FRM和FIM的编制；在飞机运营阶段,方便FIM使用人员报告故障或查询故障及其故障隔离任务.

2.3 故障立项的确定

FIM中的故障立项,包括故障原因的分析主要来源于型号研制阶段的FHA、SSA、FMEA、FTA等安全性分析资料.在故障代码的定义方法明确之后,需要整理并汇总四类故障的立项.

2.3.1 EICAS信息

FIM中的EICAS信息（包括告警信息和状态信息）是指在EICAS显示器（ED）上的机组告警信息,用来告知驾驶员飞机的故障和状态.EICAS信息按等级分为：警告（A级）、警戒（B级）、提示（C级）、状态（S级）.

在整理全部EICAS信息的文本、等级和故障描述（显示EICAS信息的条件）之后,需要参考本文2.2节确定EICAS信息的故障代码. 2.3.2 观察到的故障

观察到的故障是指在EICAS显示器上没有显示,但飞行机组和地勤人员能够察觉的那些故障（除客舱故障外）.观察到的故障描述以文本的形式确定,可以用简短语句的形式描述,也可以用关键字分段的形式分段描述,对比如表3.

可以看出,以关键字分段的形式确定观察到的故障描述能使描述更为清晰,并且FIM使用人员在发现故障后,可以通过各种关键字搜索迅速查询到故障及其隔离程序.

故障描述基本上是按照“受影响的系统或有故障或有指示部件的名称”、“故障现象或指示的信息”和“系统或部件所在的相对位置”三段关键字的形式确定,每段由一两个关键字或短句组成.根据具体的故障,关键字段也可以取舍.观察到的故障其故障代码的确定方法可参考本文2.2节.

2.3.3 客舱故障

客舱故障是指由客舱乘务人员观察到的客舱设备和系统的故障.客舱故障描述的格式与观察到的故障类似,是以两段关键字的形式确定,分别为“受影响系统或有故障部件的名称”和“客舱故障标识对应的描述”,中间以“：”隔开.其中,“客舱故障标识对应的描述”在ATA2200中有明确定义.客舱故障代码的确定方法可参考本文2.2节.

有一类比较特殊的客舱故障,这类故障具有各机型通用性,飞机运营商可用航线上通用的方法来隔离.所以,通常FIM中只列出了该类故障,并不指定具体任务,只在相关索引“任务参考”一栏以“航空公司方法”文字来说明.

2.3.4 中央维护系统（CMS）信息

飞机在飞行过程中,当CMS接收的故障信号符合定义的逻辑关系时,会贮存相关的故障信息；飞机在地面维修时,可以在驾驶舱显示器上查看到这些信息.

2.3.4.1 CMS信息的确定方法

CMS信息包括现行的LRU故障信息和服务信息、故障史和服务史、发动机和系统过限信息、发动机趋势数据、系统参数和寿命周期数据等.在FIM中CMS信息主要是指LRU故障信息部分.为了保证CMS信息的完整性,LRU故障信息的格式可统一为“LRU：Fault Message”的形式.CMS信息在FIM中作为详细的故障信息单独列出,每条信息都指定唯一的故障隔离任务.

2.3.4.2 CMS信息的故障代码

ATA2200中建议在FIM中为每条CMS信息指定唯一的故障代码.CMS信息的故障代码也是8位,格式定义为“XX-XXXXX”,其中前两位代表CMS信息所属的ATA编号系统,后五位由飞机制造商确定,可以确定明确的意义来表示某一个故障.

2.3.4.3 CMS信息与其他故障的关联

由故障逻辑关系可知,大多数EICAS信息和“非信息驾驶舱效应（FDEs）”（属于观察到的故障）都关联着CMS信息.EICAS信息和非信息FDEs是驾驶舱面板或显示器上指示的飞机系统、分系统或重要部件的故障和不正常状态.如果故障逻辑中有符合某一CMS信息的逻辑,那么该CMS信息就关联着这个故障.在FIM中,这两类故障通常是通过执行关联的CMS信息故障隔离任务来排故；当故障原因的逻辑中有不符合CMS信息的逻辑时,才会在FIM中单独编写故障隔离任务.

2.4 FIM正文前资料

FIM正文前资料除其他相关说明外,主要包括按照一定顺序把故障立项和相关信息列出的清单和索引,分为手册正文前资料和章正文前资料.手册正文前资料包括所有类型故障（包括CMS信息）的清单和索引,且除EICAS信息外,各类故障都指定了正文的故障隔离任务号.章正文前资料包括故障代码索引和CMS信息清单.故障代码索引列出了FIM中所有的故障立项及其故障描述,并最终指定到故障隔离任务号；还明确了EICAS信息和非信息FDEs与CMS信息的关联.该索引示例如表4.

在FIM中加入故障清单和索引,不仅能方便FIM使用人员快速查询故障及隔离任务的内容,而且为以后FIM形成数字化手册,或飞机形成数字化维修,奠定了一定的技术和数据基础.

2.5 故障