C-17运输机的可靠性维修性和可用性评价

1、美国空军C-17运输机的可靠性和维修保障丁立平一、概述C-17运输机是由美国麦道公司研制的一种先进的军用运输机。1982年开始全面研制，1991年9月首飞，1993年6月首架飞机交付美国空军。1995年1月，首个C-17中队形成初始作战能力。1997年，麦道公司与波音公司合并。美国空军现有C-17运输机153架，平均机龄7年。这些飞机分别属于空中机动司令部第60、62、305、437联队,以及驻太平洋空军的第3、15联队。二、型号管理1C-17型号办公室C-17型号办公室设在空军装备司令部航空系统中心，具体负责C-17的全寿命管理。美军的型号办公室存在于装备的全寿命过程。它负责采办项目的管理，

2、不仅要确保向用户交付易于保障的装备，还要确保装备交付使用后能得到有效保障。在装备使用过程中，型号办公室的主要任务包括：确保向所有用户提供完善、充分的持续保障；与使用司令部和后勤中心协调飞机的大修；管理战备器材；进行产品/系统的性能分析；支持后方修理决策；管理飞机的适航性；直接向部队提供支援（如事故调查）；批准、修订和出版技术资料；发布限时技术规程（技术通报）；与其他部门（如国防后勤局）协商保障、备件等事宜；组织进行装备的保障能力评估，并提交装备评估报告等。美国空军规定，凡是达到初始作战能力的装备，负责该装备的型号主任每半年要向空军总部提交一份系统管理报告，对该装备的持续保障能力和完好性作出评估

3、。评估结果要反映当年的情况以及今后五年的趋势。型号办公室通过“武器系统管理信息系统”来掌握装备全寿命过程的各种信息，并以此来帮助进行各种技术决策。2持续保障管理持续保障（sustainment）是指装备在交付使用后的保障。1984年，圣安东尼奥空军后勤中心成为C-17系统保障管理机构，负责各项持续保障管理的职能，如器材管理、后方维修、技术状态控制等。1995年，该空军后勤中心被确定关闭后，美国空军指定罗宾斯后勤中心为新的C-17系统保障管理机构。原来由圣安东尼奥空军后勤中心负责的一部分职能交给罗宾斯后勤中心，其他的则由承包商完成。三、可靠性与维修性在C-17的研制过程中，一开始就非常强调可靠性

4、与维修性（R&M），目标是使之成为美军最可靠、最容易维修的运输机。重视可靠性与维修性的原因有两个：一是C-17飞机所承担任务的性质。它要执行战略和战术空运任务，要能将物质运到世界各地的简易机场。因此，目的地就不一定有良好的保障条件。提高可靠性可以减少后勤保障要求。二是为了降低寿命周期费用。通过提高C-17的可靠性与维修性要求，可以降低其长期的使用费用。例如，每架C-141和C-5B运输机每年的使用和保障费用分别为600万美元和1210万美元，而当时预计的C-17的每年使用和保障费用为750万美元，但它的运载量是C-141的2倍。另外，预测的C-17的每飞行小时费用与C-141接近，不到

5、C-5的一半。1可靠性与维修性管理在C-17的研制合同中有一项保证计划，承包商保证C-17达到或超过20项可靠性与维修性指标。合同规定，如果达不到规定的性能目标，承包商必须自己承担为此所付出的费用。按照承包商的说法，这是国防部合同中最严格的保证条款。此外，合同还规定，在第12架飞机交付后30天进行一次战备完好性审查，如果C-17达到规定的性能目标，承包商可以得到1200万美元的激励金。C-17项目的保证和激励计划为承包商达到合同规定的可靠性与维修性要求提供了明确的动力。为了提高C-17的可靠性与维修性，在军方C-17型号办公室主管人员的指导下，承包商采用了可靠性与维修性质量小组的方法。其目的是

6、提高公司设计部门的效能，改进日常的设计活动中对可靠性与维修性工作的管理。2可靠性与维修性要求C-17运输机研制合同规定的可靠性与维修性要求包括：（1）能执行任务率 80.7%（2）能执行全部任务率 72.9%（3）任务成功概率 85.8%（9）BIT检测率 95%（10）BIT隔离率 90%（11）BIT虚警率 5%四、试验与评价根据C-17飞机的试验与评价总计划，在批量生产决策前进行的试验与评价分三个阶段：初步的研制试验与评价、研制试验与评价和初步使用试验与评价结合进行的试验与评价（2500飞行小时）、专门的初步使用试验与评价（300飞行小时）。在批生产决策后，C-17飞机还要进行为期3年的

7、后续使用试验与评价。1后勤试验C-17运输机在研制试验与评价过程中，在空军飞行试验中心进行了后勤试验。所谓“后勤试验”，主要就是围绕综合保障的十个要素对飞机进行试验，以便及早发现设计问题，并进行改进。2初始使用试验与评价（IOT&E）C-17运输机的初始使用试验与评价（IOT&E）从1993年6月10日开始到1995年8月5日结束。3可靠性、维修性和可用性（RM&A）评价除了初始使用试验与评价，根据飞机研制合同的要求，美国空军还要进行一次为期30天的可靠性、维修性和可用性（RM&A）评价，以验证该飞机符合可靠性、维修性和可用性规范的情况。此次评价设立了总共120

8、0万美元奖金，每项评价指标都分别规定了最高的奖金额。美国空军于1992年根据合同规范制定了RM&A评价计划，并于1994年进行修订。这次评价在1995年7月7日到8月5日期间进行，共用12架飞机参与飞行（共2200多飞行小时）。表1给出了这次RM&A评价的飞机飞行情况。表2给出了RM&A评价的指标和评价结果。表1 RM&A评价的飞行情况（12架飞机） 任务类别天数任务次数飞行架次数飞行小时平时231733341192战时7611791067总计302345132259表2 初始使用试验与评价和RM&A评价的指标和评价结果指标要求结果是否达到能完成任务率（

9、%）807906是能完成全部任务率（%）729851是任务成功概率（%）858978是MTBM（固有）（飞行小时）1334是MTBM（修复性）（飞行小时）0616是MTBR（飞行小时）2275是MMH/FH28443是MMTR（平均修理工时）8227是BIT检测率（%）950986是BIT隔离率（%）900952是BIT虚警率（%）50599否 从表2可以看出，在这次评价中，C-17飞机达到或者超过了11项指标中的10项，但BIT虚警率指标没有达到合同要求。因此，按照合同规定，承包商除了不能得到该项指标的奖金外，其它10项指标的奖金也只能拿到一半。五、维修保障1美国空军的装备维修保障体制美国空

10、军长期以来一直实行三级维修体制，即基层级（外场）维修、中继级维修和后方级维修。（1）基层级维修基层级维修主要是在外场完成飞机的飞行前、飞行后检查，日常维护保养和某些工作量不大的周期性工作，以原位维修为主。（2）中继级维修中继级维修主要是承担外场维修所不能完成的维修和保障工作，包括某些工作量较大、需要仪器设备较多、技术上也比较复杂的周期性维修工作，各种机件的修理或机械加工，以及简单零件的制作等，以离位维修为主。基层级维修和中继级维修都属于部队维修，由各联队在基地完成。（3）后方级维修后方级维修主要是飞机和部附件的翻修。由空军装备司令部的空军后勤中心完成。长期以来，美国空军一直强调部队自身的修理能

11、力，中继级维修摊子大，人员、设备多，存在修理能力重复建设等问题，并且对部队战时的快速机动部署不利。为此，美国空军从20世纪90年代初期开始推行“两级维修”，要求在可能的情况下，取消或缩减飞行联队维修中队的规模，将发生故障的设备和部件直接送后方修理。从这个意义上说，三级维修变成两级维修只是涉及部队的部件修理能力问题。是否采用两级维修，还要进行技术分析，特别是要考虑装备的可靠性以及对备件供应和运输的影响。目前实行“两级维修”的主要是发动机和机载电子设备。2C-17的部队维修（1）部队的维修组织形式a. 运输机联队联队是美国空军的基本编制单位，它相当于我空军的航空师。不同的是，平时一个联队集中驻在一

12、个基地。按照现行编制结构，一个运输机联队下辖四个大队，即飞行大队、后勤大队、保障大队和医务大队。其中，飞行大队下辖三个或四个飞行中队。运输机机中队一般配备12架飞机。b. 后勤大队在运输机联队，由后勤大队负责整个联队的飞机维修保障工作。后勤大队由飞机出动中队、维修中队、供应中队、运输中队、合同中队和维修管理中队组成。另外，还设立一个质量保证机构。飞机出动中队主要负责飞机的一线维修保障工作。飞机出动中队由出动分队和出动保障分队等组成，有的还设机动维修分队和过往飞机保障分队。维修中队由8个专业分队组成，主要负责完成飞机和设备的离位维修，包括飞机的定期检修。如果维修中队的人数超过700人，可以分成设

13、备维修中队和部件修理中队。各分队的主要职责如下：制作分队：负责飞机救生设备的检查和修理；飞机部件的检查、修理和制作；飞机和部件的无损检测；飞机结构修理。附件分队：负责液压系统、飞机和保障设备的电气系统、电瓶及环境系统的离位维修；飞机燃油系统和弹射系统的维修。航空电子设备分队：负责通信导航系统、电子战系统、制导控制系统、空中照相与传感器系统的诊断和离位维修，以及精密计量设备的修理。地面设备分队：负责地面设备的检查、维修、回收与发放。负责地面设备的存放和发运准备。维修分队：负责飞机的定检，飞机轮胎的准备和保养等。弹药分队：负责常规弹药、弹药箱、分发器、训练弹及配套的保障设备的维修和管理，弹药处置说

14、明书的接收、保管和分发。推进分队：负责发动机及其保障设备的离位检查、修理、维护和测试。计量设备分队：负责计量设备的现场和内场测试、修理和效验。维修管理中队下设维修管理分队和维修训练分队。维修管理分队负责地面保障设备的维修计划、发动机管理、协调飞机和设备的安排、开展维修分析和维修数据库管理，以及协调人力配备、设施、转场保障等工作。维修训练分队归口管理联队维修人员的各种训练。c. 保障大队保障大队由土木工程中队、安全保卫中队、通信中队、勤务中队等组成。除此以外，在联队指挥所设立飞机维修协调中心。（2）运输机维修管理系统（G081）美国空军空中机动司令部作为运输机的主要用户，运用运输机维修管理系统（

15、G081）来支持部队的维修保障工作。G081是用于C5、C130、C141、KC10、KC135和C17飞机的一个维修管理系统，同时也是一个后勤指挥和控制系统。该系统是在二十世纪70年代末到80年代初研制C-5飞机时研制的，最初是C-5飞机的一个“故障检测、分析与记录系统”（MADARS），后来根据新的要求经过不断的修改和完善，现在被用于整个空中机动司令部。它采用一个Amdahl主干网，在位于Tinker基地的一个中央数据库上运行。它提供整个空中机动司令部的飞机状况和所在位置、故障历史、限时技术规程的状况、维修数据记录、人员情况、维修生产控制、训练、通信电子设备和地面保障设备的情况。美国本土的

16、所有C5、KC10、C141、KC135和C17飞机的主基地（包括国民警卫队和后备队）都能使用该系统。海外的主要基地也可使用并更新该系统。通过AFNET网的远程通信线路访问该系统。G081系统由下列分系统组成：G081系统管理、飞行后小结/利用、发动机综合管理、检查与定时更换、机载MADARS/GPS、人事、维修数据记录、计划安排、飞机状况、供应、技术通报、训练管理、保障设备等。通过该系统对各种维修过程和活动进行管理和记录，使部队维修管理人员能跟踪每架飞机，并确定需要什么维修工作才能使飞机出动。空中机动司令部总部的武器系统管理人员和分析人员获得整个机队的信息，还能确定历史趋势。该系统还使该司令

17、部的指挥和控制部门能够确定飞机所在的位置及其状况，作为决策过程的一种辅助手段。目前，该系统能与REMIS（可靠性与维修性信息系统）、CEMS和GDSS（全球决策支持系统）交联。3C-17的后方维修保障美国空军最初决定C-17运输机主要采用空军自己的建制保障，但由于机群规模的减少（最初为210架），以及圣安东尼奥空军后勤中心的关闭等因素，促使空军重新考虑保障方案。（1）灵活的持续保障策略1996年11月，空军C-17型号办公室提出了有关C-17飞机长期保障的分析报告。报告对由空军自己和承包商承担器材管理和后方维修的费用进行了估算。根据该报告的结论，空军推迟了有关由谁负责器材管理和后方维修的最终决

18、策，而是采取一种“灵活的持续保障”策略。根据该策略，空军将主要依靠承包商（波音公司）为C-17提供后勤保障，直到2003年。在这期间，由波音公司负责提供器材管理、后方维修和全系统的工程保障。同时，承包商也可以利用军方的后方体系提供某些保障。C-17灵活的持续保障策略包括如下内容：让C-17飞机的制造商波音公司负责后方维修；从1998年到2000年，将器材管理（包括库存管理、工程、资料管理和部分项目管理）从被关闭的圣安东尼奥空军后勤中心转到波音公司；将其余的系统保障管理职责交给罗宾斯空军后勤中心；2001年和2002年，对灵活的持续保障策略进行评估；2003年，进行后方保障的最后决策。（2）基于性能的后勤（PBL）所谓基于性能的后勤（PBL），其基本含义是，在一定的时期内