航线可更换单元 ( LRU,Line Replaceable Unit),是飞机在航线维修期间,可以方便地使用**工具在飞机上更换的产品(包括零组件、设备、结构件等)。
LRU 通常具有以下特征:
在航线维修现场,可以在机上进行更换。因为 LRU 的直译就是 “航线可更换单元”;
在航线上,可以便捷地进行拆换。只有这样才能保证维修效率,因此 LRU 的设计应该按照统一的**,以兼容**工具。(维护人员可以按照飞机维修手册 AMM,开展工作);
机上拆下后,可对其进行机下维修(维修人员可参照部件维修手册 CMM)。
LRU 通常不包括螺栓、螺母等**件和通用元器件。
LRU 设计思想
最初,是在军用飞机上提出了 LRU 设计的思想:
各类电子设备按照模块构成,一旦故障,模块的机内测试设备能在短时间内,将故障定位到出现问题的LRU,因此可以快速更换模块,提高战机可用性。
当初提出 LRU 设计思想时,恰好是 “狂风”、F-14 等开始研制的时候,他们或多或少采用了 LRU 设计思想,但也尚未完全 LRU 化。
欧洲 “狂风” 战斗机,如下图所示。
在民用飞机领域,LRU 设计已相当成熟。其在提高飞机 维修性、可靠性、经济性 等方面,发挥了重要作用。
LRU 与 维修性
维修性是现代民机 “四性” 设计的重要特性之一,其定义为:
产品在规定时间内,经过维修处理,由故障、损坏或失调状态恢复到规定状态的能力。
随着**技术的快速**,飞机系统的复杂程度越来越高。为提高飞机的维修性,在一开始设计飞机时,就应考虑维修性设计。
在设计时,考虑把大部分飞机组件以**的模块形式,安装在飞机上。例如起落架控制单元 LGCU、飞控计算机 FCM、飞行数据记录仪 FDR、发动机等。
以飞行数据记录仪 FDR 作为 LRU 的典型例子,如下图所示。
这么做的目的是,在航线维修和维护中,维修人员可在较短时间内,完成故障 LRU 的更换,以提高飞机维修的效率。
LRU 层级划分
LRU 的设计,主要是为了提高航线上更换故障设备的便利性。好的 LRU 层级规划,可以大大节约维修时间,提高飞机签派可靠度。
LRU 划分层级过高或过低,均会造成维修成本**。
层级越高,更换或修理费用越高,对工具设备要求越高,维修成本越高,且飞机放行限制越多;
层级越低,更换或修理费用**,但会造成设计复杂度和技术难度**,维护人员排故**复杂,飞机停场时间**,**了签派可靠度。
LRU 与 MTTR
特别的,LRU 的设计应** MTTR(Mean Time To Repair,平均修复时间)的要求。
MTTR 是衡量产品维修性的一种基本指标。其度量**为,在规定的条件下和规定的时间内,产品在任一规定的维修级别上,修复性维修总时间与该级别上被修复产品的总故障数之比。
MTTR 即排除故障所需的实际时间平均值,也可以简单理解为一次产品修复所需时间。
通常情况下,LRU 的产品修复时间,应低于飞机过站维护时间,以避免影响后续**的正常运行。
LRU 与 经济性
LRU对经济性的影响,主要体现在两个方面,“直接维修成本” 和 “航材库存与管理成本”。
直接维修成本包括计划维修成本与非计划维修成本。
在航材库存与管理成本方面,目前****大多采用两级维修。
****根据自身特点在全国设置不同的基地,并为每个基地分配一定数量的飞机,由基地负责相关飞机的维修和保障任务。基地往往具有自己独立的维修分部和航材库。
当飞机 LRU 出现故障并拆下后,由基地仓库提供 LRU 备件进行更换。拆下的故障 LRU 首先由基地进行维修。如果基地能够修复,则将修复后的 LRU 送至基地航材库,作为可用 LRU 备件。
如果基地无法修复,则将其提交给总部,由其维修或发往厂家维修,同时总部将为基地发送一个备用件。总部或厂家维修完毕后,将其发往总部航材库作为 LRU 备件。
LRU 与 SRU、LRM 的关系
SRU,Shop Replaceable Unit
与航线可更换单元 LRU 相对应的,是车间可更换单元 SRU。SRU 与 LRU 的主要区别在于 SRU 无法在航线上直接替换。
SRU 是出现故障后可在车间内,从 LRU 中拆卸或更换的单元。同义词是:内场可更换单元、车间可更换组件。
SRU 为 LRU 中的部件,一般为板卡级单元。在实际应用中,SRU 的概念较少提及。
LRM,Line Replaceable Module
LRM 是航线可更换模块,相当于板卡级。LRM 与 LRU 的主要区别在于 LRM 层级更低一些,其相同点是二者均可在航线上直接替换。
如今电子设备集成度越来越高,测试性也做得很好。维修性趋向于两级**,即在外场故障定位到板卡级 LRM,实现故障 LRM 的更换,更换后由总部或厂家维修。
在实际应用中,一般很少提 LRM 的概念,而是将 LRU 和 LRM 统称为 LRU ( 泛化的概念),只不过将 LRU 划分为不同层级而已。
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