隋福成,于淼,王维阳.战斗机大修发展概述[C]//中国航空工业技术装备工程协会,中国航空学会测试技术分会.2021年中国航空工业技术装备工程协会年会论文集.,2021:5.
战斗机是现代航空兵作战制胜的重要法宝，特别是在喷气式战斗机诞生之后，其以快速机动性、目标探测能力、电子战能力、突防能力和远程打击能力等多重特点得到了快速发展和广泛使用;对其战斗力影响最大的因素莫过于维修保障能力。
战斗机大修作为战斗机维修保障的重要组成部分，是保障战斗机全寿命期内可靠使用的最高级别的、技术最复杂的维修，同时也是维系飞机机群使用寿命战备存储量的重要影响因素，直接影响航空兵战斗力的持续发挥，是战斗力生成的重要组成部分，也体现了一个国家的国防实力和航空工业水平。
战斗机的大修作为我国航空工业发展的重要部分，建国70多年来，经历了从小到大、从弱到强，逐步走向现代化、信息化的较长的历史过程。我国从战斗机大修的实践和理论出发，在战斗机大修的思想、大修方式、大修技术和管理等都得到了长足的发展和进步。但是也应该清醒认识到，我国与国际先进的航空器大修水平，尤其是先进的民用航空器大修思想、方式和技术，还存在一定的差距。
1 战斗机大修发展历程
战斗机的大修与飞机本身的发展一样，也经历了漫长的积累和发展过程。自飞机诞生以来，飞机大修主要经历了4个发展阶段，如图1所示。
1．1 第一阶段
在飞机发展早期(1930年以前)，人们对飞机维修工作的认识还局限在一般设备维修的层面上，认为设备往往不可靠，在工作时总会发生问题，需要给予一定的维护保养。该时期飞机的制造工艺简单、机械化程度不高，即使发生了故障，其影响涉及面不大，后果也是可以接受的。因而人们对故障并不是很重视，维修的任务也比较简单，主要进行螺丝加固、润滑油脂的添加等，没有超出一般检查保养和修补的范围，通常不再需要进行其他专业化的维修。针对这些特点，当时的飞机都采用了“随坏随修”的修复性维修，而且没有设置专门的维修保障人员。严格意义上讲，这一时期的飞机维修保障中没有真正意义的大修。
1．2 第二阶段
进入20世纪30年代，尤其是在二战的推动下，战斗机等航空装备得到了快速发展。此时，喷气式战斗机成为主流，飞机不再是简单的机械累加，机械化程度明显提高，战术技术性能跃升，机载设备的数量和品种大幅增加，体系结构日益复杂，故障率也大幅度上升。故障成为影响和制约战斗机作战使用的一个十分突出的问题，采用“不坏不修，坏了才修”的大修方式明显不能满足要求。此时，针对部件故障的周期性，采用了在故障出现前更换部件的预防性措施，即按固定时间进行翻修或报废，这时真正意义的大修开始了。
1．3 第三阶段
从20世纪50年代末开始，由于自动控制、智能、航空航空和电子计算机等方面的一系列技术突破及其广泛应用，形成了高新技术革命浪潮，战斗机已经向机电一体化的方向发展，战术技术性能、体系机构等发生了重大变化，对战斗机大修产生了深刻影响，依靠单一的维修方式已不能满足其大修要求。因此，开始采用视情维修、预防性维修、修复性维修或改进性维修等多种形式相结合的大修方式进行战斗机的大修工作。
1．4 第四阶段
从20世纪末开始，这个时期的主要特点是电子技术、信息化技术得到飞速发展和广泛应用，对战斗机故障的判断、处理有了更加客观的依据，尤其是对一些人达不到的部件(如发动机转子等)。现代信息化、快速、精确的维修技术的进步不断促使预测性维修逐渐走向成熟。
1．5 我国战斗机大修发展历程
新中国的航空工业是在建国初期接收了旧中国遗留的少量航空装备和残缺不全的修理工厂基础上，从1951年才开始建立的。所以，我国战斗机大修起步较晚，大概可以划分为3个阶段，即:传统大修时期、从传统大修向现代大修过渡时期和现代大修时期。
①传统大修时期:20世纪50年代初到60年代末，我军战斗机主要使用的是从米格15、米格19到国产的歼5、歼6飞机。这些飞机都是沿用苏联20世纪五六十年代的维修方式方法，对机体结构采取定时的预防性检查修理、对附件和机载设备采用定时维修。
②从传统大修向现代大修过渡时期:20世纪70年代以后，我军使用的战斗机主要为国产的歼7、歼8飞机等，虽然国产战斗机在设计、制造等方面与美、英飞机有很大区别，但先进的维修思想方式仍冲击着传统的做法，促使我国战斗机大修在不同程度上进行改革。1981年10月中国航空学会在北京成立了航空维修工程专业委员会，随后召开了多次全国性的学术交流和专题研讨会，对现代航空维修的理论和实践进行了探讨和交流，引起了空军、海航部门的重视，从这段时间开始，使我国战斗机大修从传统大修过渡到现代大修向前迈进了一步。
③现代大修时期:2000年前后，随着我国自主大修的首架某引进三代战斗机重返蓝天，以及我空军一批现代化新型战斗机修理线陆续建成，实现了从修理一、二代战机到自主修理第三代战机的历史性跨越。进入新时代，随着我国空军维修体制由三级维修向二级维修的改革，我国空军正在逐步开展总师单位全面负责的全寿命周期技术状态、基于状态的维修策略改革等，逐步形成具有中国特色的战斗机维修理论体系，正迈向世界战斗机维修前列。
2 战斗机大修思想的发展
在战斗机大修一个多世纪的发展历程中，大修的思想随着社会发展、科技进步、装备更新而发展变化，呈现出鲜明的时代特征。一成不变的维修思想是不存在的，所谓“一代飞机一代修理”，任何一种大修思想被僵化或绝对化，都将会阻碍整个维修保障系统的成长与发展。
2．1 事后维修思想
事后维修，也叫故障后维修，是指飞机发生故障后再进行维修。飞机诞生初期，由于飞机构造简单，大部分设备也比较简单，一旦发生故障也易于修复，因而形成了“随坏随修”的事后维修思想，这种维修思想建立在朴素的唯物主义思想之上。这时飞机维修的特点是“坏了再修，不坏不修”，而飞机维修尚未成为一种专门的专业，且对于一些潜在的隐患故障重视不足，直接导致故障率较高。
2．2预防为主的维修思想
早期飞机由于发动机剩余功率较小，飞机的重量受限，航空技术装备不可能采用过多的余度，任何产品出了故障都有可能直接影响飞行安全。基于这种可靠性与安全性紧密联系，要求把维修工作放到故障发生的前面，进而广泛采用预防性维修措施，即按固定时间进行翻修或报废。“预防为主”的维修思想便在此背景下产生。预防性维修的基本观点认为，预防性维修与使用可靠性之间存在着因果关系，即认为每个零件的可靠性都与使用时间有直接关系，都有一个可以找到的并且在使用过程中不得超越的翻修时限。
“预防性维修”思想存在着一系列严重的缺点，主要表现在:经常从飞机上拆卸设备并进行大量不恰当的修理工作，使设备的利用率很低;绝大多数设备的单独寿命没有被充分利用;设备修理后的故障率反而增高，对可靠性产生不利影响。甚至有人提出，有些设备不是用坏的而是拆坏的，如一个到期翻修的成品的拆换前并无其他故障，但由于拆卸引起电缆、导管故障。此外，这种更换方式也不能防止偶然性故障，还需要储备大量的备件。这种定时翻修不能适应飞机设备的数量和复杂度的迅速增加。
20世纪70年代前，我国军用飞机维修主要是以“预防性维修”为指导思想，在飞机余度小、大修手段落后的情况下，为了保证可靠与安全飞行，采取“多做工作、勤检查”的办法，进行了大量的预防性维修工作。这在当时的历史时代背景下是行之有效的，它保证了飞行安全和战斗、训练任务的顺利进行，在我国战斗机修领域曾发挥了积极作用，而且统治航空维修领域近半个世纪之久。
2．3可靠性为中心的维修思想
1978年美国联合航空公司诺兰等国防部的委托研究并发表了《以可靠性为中心的维修》专著，该专著对故障的形成、故障的后果和预防性维修工作的作用进行了开拓性的分析，首次采用自上(系统)而下(部件)的方法分析故障的影响，严格区别安全性与经济性的界限，提出了多重故障的概念，用4种工作类型(定时拆修、定时报废、视情维修、隐患检测)替代3种维修方式(定时、视情、状态监控)，发布了以可靠性为中心维修的民用标准SAEJA-1011《以可靠性为中心的维修过程的评审准则》。可靠性维修思想的核心就是保持飞机固有的安全性、可靠性和经济性三者的平衡。其优点是:更能反映飞机这样复杂技术装备的真实情况，使飞机的出勤率更高、维修工作具有更强的针对性、维修工作效益提高并减少大量人力物力的浪费，同时使有限的人力物力和时间充分用在维修更需要的地方，使飞机的安全具有更好的可控性。
2．4全系统全寿命的维修思想
20世纪80年代以来，随着飞机的更新换代和维修实践的深入，人们对维修规律的认识进一步深化，认识到维修是技术过程和管理过程的辩证统一，是一种系统工程活动，涉及飞机系统各个方面，贯穿飞机寿命周期过程，并逐渐形成了全系统全寿命维修思想。全系统全寿命的维修思想是把飞机维修作为一个整体和航空装备系统的一个子系统。从航空装备的发展和使用的纵(全寿命)横(全系统)两个方面来综合考虑。
3 飞机大修展望
飞机大修经历了从简单到复杂、从粗放到精细的过程，现代飞机的维修理论已经趋于成熟，但对维修理论、维修技术的探索却始终没有停止过，未来飞机维修将会向快速化、精准化、集约化方向发展;如何构建远程技术服务与决策、大修信息化管理系统，都将是未来战斗机大修发展的重点。
3．1飞机生产维修技术革新挑战
飞机设计、制造、使用、维修几个过程向着耦合化的方向发展，彼此不应再相互独立。随着飞机生产技术革新，增材成型、健康监控、复合材料修理、数字孪生制造与虚拟维修等先进技术手段在国内外生产制造及维修保障领域已开展研究并得到应用(如图2所示)。大修技术发展及管理标准需要迎合新材料、新工艺、新技术手段的发展趋势进行相应调整与转变。
3．2飞机技术状态信息化管理
大修标准和大修方式的转变使飞机大修企业以及总师单位从更深层次考虑飞机大修过程中的复杂流程管理和各种故障信息的统计使用。搭建飞机技术状态信息化管理平台，利用可用资源及使用需求对维修或保障活动做出适当规划和决策，以实现对飞机结构的“视情维护”和“主动保障”，最终保证飞机结构完整性和飞行安全。
随着计算机科学的发展，信息化方式必将为战斗机大修增添一个强大手段。建立飞机大修单架次技术状态电子档案，针对一种型号、某一批次、具体一架飞机的使用和维护、大修过程，应当建立类似医院“病历本”的数据库，从飞机下线开始记录飞机的每一个动作。飞机技术状态信息化管理平台需要收录飞机使用和曾出现故障的完整信息，其原始记录应当包含生产厂家、使用条件、故障形式、修理厂家、服役寿命等信息(如图3所示)，且应含有细节化的元部件数据库，将元部件出现故障的次数和形式等信息记录下来，从而满足飞机使用维修保障信息化管理需求。
3．3远程大修技术服务与维修决策研究
远程大修技术服务与维修决策研究是维修决策支持与现代通信技术、计算机技术和故障诊断技术等相结合的新型维修技术，是工业互联网在高端制造业领域应用的必然结果。远程大修技术服务依托飞机总师单位设计能力结合大修企业生产水平，形成完备的大修保障协同体系，利用电子计算机技术、通信技术等先进现代化手段，及时高效地解决大修故障问题处理。运用基于远程网络的远程大修技术服务系统，也可以对战斗机状态进行实时监控，在故障发生前或故障发生后的最短时间内做出快速反应，并采取适当的预防或应对措施，实施规范且灵活的维修方案，尽可能地减少损失。
4 结束语
战斗机大修能力是航空工业发展水平的重要体现，在一个多世纪的发展历程中，战斗机的大修技术取得了很大进步。随着社会的发展、科技的进步、战斗机自身的发展、大修理论的创新，战斗机大修的思想和模式呈现出鲜明的时代特征，不同时代的飞机大修思想和模式表现出显著的差异性。探索与时代相适应的战斗机大修模式，是战斗机大修系统应对时代挑战的重要课题，更是飞机设计制造部门的宝贵资料和财富。
