軍用航空產(chǎn)品適航工作開展探索

楊建峰高 海陳亞輝

（1. 中航工業(yè)慶安，陜西 西安 710089；2. 駐114廠軍代表室，陜西 西安 710089）

軍用航空產(chǎn)品適航工作開展探索

楊建峰1高 海2陳亞輝1

（1. 中航工業(yè)慶安，陜西 西安 710089；2. 駐114廠軍代表室，陜西 西安 710089）

介紹了軍用航空產(chǎn)品適航性的發(fā)展過程，研究了軍用航空產(chǎn)品適航性的實現(xiàn)過程，并對二次配套產(chǎn)品的適航性管理和軍用航空產(chǎn)品持續(xù)適航管理要求給出了思路和建議。

軍用航空產(chǎn)品；適航性；實現(xiàn)過程

我國航空工業(yè)發(fā)展至今，所研制生產(chǎn)的飛機絕大部分是軍用飛機，即使一些最終用于民用客貨運輸?shù)娘w機也大多是沿承了“為軍所制，為民所用”的模式，因此造成飛機最初研制和后續(xù)生產(chǎn)主要采用的是軍用標準和規(guī)范，并且由國家軍工產(chǎn)品定型機構(gòu)對飛機研制生產(chǎn)過程進行審查、考核，最終以設(shè)計或生產(chǎn)定型的方式確認飛機達到規(guī)定標準和要求的程度。

隨著國民經(jīng)濟高速發(fā)展，國際合作日益深入，我國對民機的研制及其適航工作重要性的認識不斷上升。迄今為止，我國已經(jīng)有多種型別航空器，多種型別航空發(fā)動機及其相匹配的螺旋槳，以及20余種機載設(shè)備取得了民航總局頒發(fā)的型號合格證、補充型號合格證、生產(chǎn)許可證或技術(shù)標準規(guī)定批準書，積累了一定的民用航空產(chǎn)品適航工作經(jīng)驗，但是缺乏開展軍用航空產(chǎn)品適航性工作的經(jīng)驗。

為了提高軍用飛機的安全性，國家對新研軍用運輸機、戰(zhàn)斗機和預(yù)警機都引入適航的研制理念和要求。為了做好軍用適航性工作，迫切需要對軍用航空產(chǎn)品適航性進行研究。

美國自上世紀90年代在C-17運輸機上開始進行軍用適航性工作，現(xiàn)役重要軍用航空產(chǎn)品大多都進行了軍用適航性審查，對于提高軍用航空產(chǎn)品安全性取得了巨大成功。西方發(fā)達國家現(xiàn)在基本上都開展軍用適航性工作，軍用適航性工作已成為提高軍用航空產(chǎn)品安全性的主要手段。

相對于西方發(fā)達國家20多年的軍用適航性工作經(jīng)驗，國內(nèi)軍用航空產(chǎn)品適航性工作才剛剛展開，迫切需要開展軍用航空產(chǎn)品適航性研究工作。

適航是適航性的簡稱，就是依照批準的使用限制（包括飛行限制、疲勞壽命和維修等），特定航空產(chǎn)品的構(gòu)型能夠安全地實現(xiàn)、保持、完成和終止飛行的特性。適航性作為航空產(chǎn)品固有的屬性是通過產(chǎn)品全壽命周期內(nèi)的設(shè)計、制造、試驗、使用、維護和管理的各個環(huán)節(jié)來實現(xiàn)和保持的。

1 軍用航空產(chǎn)品適航性實現(xiàn)過程

軍用航空產(chǎn)品的適航性首先體現(xiàn)的是技術(shù)方面的要求，包括系統(tǒng)安全性要求與物理完整性要求等；其次體現(xiàn)的是管理方面的要求，包括技術(shù)狀態(tài)管理與過程控制管理等（見圖1）。

圖1 軍用航空產(chǎn)品適航性實現(xiàn)過程

2 軍用航空產(chǎn)品適航性實現(xiàn)要求

軍用航空產(chǎn)品適航性技術(shù)要求包括在產(chǎn)品研制過程中落實產(chǎn)品適用的適航設(shè)計要求和適航驗證要求。

2.1 設(shè)計要求

軍用航空產(chǎn)品適航設(shè)計要求包括產(chǎn)品方案適用的適航條款和產(chǎn)品規(guī)范中明確的產(chǎn)品各項技術(shù)要求。在產(chǎn)品設(shè)計過程中，設(shè)計師根據(jù)軍用航空產(chǎn)品適航設(shè)計依據(jù)（見圖2）和產(chǎn)品設(shè)計方案確定產(chǎn)品適用的適航條款，適航師把產(chǎn)品適用的適航條款和每一適用條款的符合性驗證方法和對應(yīng)的驗證文件在產(chǎn)品適航支持計劃中明確；設(shè)計師完成產(chǎn)品規(guī)范，將通過MC4-MC9驗證的適用條款分解到產(chǎn)品試驗中，完成功能危險性分析（FHA）、初步系統(tǒng)安全性評估（PSSA）、系統(tǒng)安全性評估（SSA）等安全性評估報告和故障樹分析（FTA）、故障模式和影響（危害性）分析（FME（C）A）、共因分析（CCA）等安全性分析報告并將適用MC1～MC3符合性驗證方法驗證的適用條款完成分析驗證。

圖2 軍用航空產(chǎn)品適航設(shè)計依據(jù)

2.2 符合性驗證要求

在表明軍用航空產(chǎn)品研制適航要求的符合性過程中通常采用不同的驗證方法。常用的符合性可根據(jù)實施的符合性工作的形式分為4大類：工程評審、試驗、檢查和設(shè)備鑒定。

這4類方法具體可以再細化成9種常用的符合性方法。根據(jù)適航條款的具體要求選取其中一種或多種符合性方法組合的方式來表明滿足條款要求。符合性驗證方法按照MC1～MC9，對應(yīng)不同的驗證工作，具體見表1。

表1 軍用航空產(chǎn)品適航符合性驗證方法表

一般的軍用航空產(chǎn)品研制單位，常用到MC1—MC4的驗證方法。MC5—MC8多為整機的驗證方法。

2.2.1 MC1—說明性文件

MC1的符合性驗證方法是通過提交產(chǎn)品有關(guān)技術(shù)資料，如說明、方案報告、產(chǎn)品圖樣等，以工程評審的方式來確定相關(guān)的設(shè)計是否符合對應(yīng)的適航條款要求。

例如適航要求“第25.303條 安全系數(shù)”規(guī)定“除非另有規(guī)定，當(dāng)以限制載荷作為結(jié)構(gòu)的外載荷時，必須采用安全系數(shù)1.5；當(dāng)用極限載荷來規(guī)定受載情況時，不必采用安全系數(shù)?！痹谲娪煤娇债a(chǎn)品設(shè)計研制對于25.303條款的符合性時，可選擇MC1的符合性驗證方法，提交相關(guān)文件，在相關(guān)設(shè)計文件中按25.303條款落實產(chǎn)品安全系數(shù)，并以工程評審的形式來確認產(chǎn)品的安全系數(shù)符合該條款適航要求。

2.2.2 MC2—分析/計算

MC2的符合性驗證方法是通過分析或（和）計算的方法來證明有關(guān)設(shè)計符合相應(yīng)的適航條款要求，以工程評審的方式來確定相關(guān)的設(shè)計是否符合對應(yīng)的適航條款要求。

例如適航要求“第25.305條 強度和變形（a）”規(guī)定“結(jié)構(gòu)必須能夠承受極限載荷而無有害的永久變形。在直到限制載荷的任何載荷作用下，變形不得妨害安全運行”。在軍用航空產(chǎn)品設(shè)計研制對于25.305條（a）款的符合性時，可選擇MC2、MC3和MC4的組合符合性驗證方法。對于使用MC2的符合性驗證方法，需提交“產(chǎn)品尺寸鏈計算報告”、“產(chǎn)品強度計算報告”、“產(chǎn)品運動仿真分析報告”等相關(guān)文件，驗證產(chǎn)品的相關(guān)設(shè)計符合“第25.305條 強度和變形（a）”適航要求，并以工程評審的形式來確認產(chǎn)品設(shè)計符合該條款適航要求。

2.2.3 MC3—安全評估

MC3的符合性驗證方法是通過FMECA、FTA、PSSA、SSA、CCA等手段對有關(guān)的設(shè)計進行安全性評估的形式來驗證其對于相應(yīng)適航條款的符合性。

例如適航要求“操縱系統(tǒng) 第25.671條 總則（b）”規(guī)定“飛行操縱系統(tǒng)的每一元件必須在設(shè)計上采取措施，或在元件上制出明顯可辨的永久性標記，使由于裝配不當(dāng)而導(dǎo)致系統(tǒng)功能不正常的概率減至最小”。在軍用航空產(chǎn)品設(shè)計研制對于25.671條（b）款的符合性時，可選擇MC1和MC3的組合符合性驗證方法。對于使用MC3的符合性驗證方法，需提交“產(chǎn)品故障模式、影響及危害性分析報告（FMECA）”、“產(chǎn)品故障樹分析報告（FTA）”等相關(guān)文件，證明產(chǎn)品的相關(guān)設(shè)計符合“操縱系統(tǒng) 第25.671條 總則（b）”適航要求，并以工程評審的形式來確認產(chǎn)品設(shè)計符合該條款適航要求。

2.2.4 MC4—試驗室試驗

MC4的符合性驗證方法是通過開展試驗室試驗的手段來驗證有關(guān)設(shè)計其對于相應(yīng)適航條款的符合性。

例如適航要求“第25.609條（a）款”規(guī)定“有適當(dāng)?shù)姆雷o，以防止使用中由于任何原因而引性能降低或強度喪失，這些原因中包括：（1）氣候；（2）腐蝕；（3）磨損?！?在軍用航空產(chǎn)品設(shè)計研制對于25.671條（b）款的符合性時，可選擇MC1和MC4的組合符合性驗證方法。對于使用MC4的符合性驗證方法，需要按照批準的“產(chǎn)品試驗任務(wù)書”、“產(chǎn)品試驗大綱”等適航符合性試驗驗證技術(shù)文件完成相關(guān)設(shè)計的試驗室驗證試驗，依據(jù)試驗過程和結(jié)果，提交產(chǎn)品試驗報告和產(chǎn)品試驗結(jié)果分析，以試驗室符合性試驗確認產(chǎn)品設(shè)計符合該條款適航要求。

2.3 軍用航空產(chǎn)品適航性管理要求

適航性作為航空產(chǎn)品的固有屬性是通過航空產(chǎn)品全壽命周期內(nèi)的設(shè)計、制造、試驗、使用、維護和管理的各個環(huán)節(jié)來實現(xiàn)和保持的。適航性首先體現(xiàn)的是技術(shù)方面的要求，包括系統(tǒng)安全性要求與物理完整性要求等；其次體現(xiàn)的是管理方面的要求，包括構(gòu)型管理與過程管理等。

軍用航空產(chǎn)品適航性工作沒有脫離原軍用航空產(chǎn)品研制體系，也沒有脫離原軍用航空產(chǎn)品定型體系。

2.3.1 體系管理

軍用航空產(chǎn)品適航性工作是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要開展與軍用適航性相關(guān)的大量工作，才能實現(xiàn)軍用航空產(chǎn)品的適航性。因此軍用適航性工作應(yīng)當(dāng)納入軍用航空產(chǎn)品研制單位的質(zhì)量管理體系，修改研制單位質(zhì)量管理體系，擴大原質(zhì)量體系的覆蓋范圍，使質(zhì)量管理體系覆蓋軍用航空產(chǎn)品適航工作。

2.3.2 審查管理

軍用航空產(chǎn)品適航審查工作是對產(chǎn)品研制過程中對適航性要求落實情況的確認。包括軍方組織的產(chǎn)品工程資料適航審查、符合性驗證試驗過程目擊和產(chǎn)品研制單位組織的產(chǎn)品工程資料適航審查、符合性驗證試驗過程目擊。

2.3.3 二次配套產(chǎn)品適航管理要求

對于軍用航空產(chǎn)品二次配套產(chǎn)品適航管理要求要區(qū)分對待，應(yīng)根據(jù)二次配套件的適航性程度分類管理。建議將型號二次配套產(chǎn)品分為重點關(guān)注二次配套產(chǎn)品和一般二次配套產(chǎn)品兩類。重點關(guān)注二次配套產(chǎn)品是指：具備單獨的適航性要求，并且對上一級產(chǎn)品（或系統(tǒng)）適航性和安全性有較大影響的成品；一般二次配套產(chǎn)品是指不具備單獨的適航性要求，或其適航性只能通過上一級產(chǎn)品驗證的成品。這樣對型號二次配套產(chǎn)品分類管理之后，就可以根據(jù)二次配套產(chǎn)品的實際情況和特點，有針對性的落實適航要求；避免出現(xiàn)對各供應(yīng)商的適航要求“一刀切”而要求過嚴或管理不到位的情況發(fā)生。

對于重點關(guān)注二次配套產(chǎn)品，要從質(zhì)量體系、二次配套產(chǎn)品適航要求設(shè)計落實、符合性驗證過程監(jiān)控、持續(xù)適航工作開展等方面全面管理；對于一般二次配套產(chǎn)品，從質(zhì)量體系對供應(yīng)商做好監(jiān)控管理就可以了。

3 軍用航空產(chǎn)品的持續(xù)適航

軍用航空產(chǎn)品的適航性, 首先取決于它的初始適航（產(chǎn)品的設(shè)計和制造）；但在產(chǎn)品運行使用過程中, 軍用航空產(chǎn)品適航性的保持，必須依照產(chǎn)品使用和維修要求規(guī)劃使用和及時維護。完善的設(shè)計、優(yōu)質(zhì)的制造、良好的使用和有效的維修, 是保持軍用航空產(chǎn)品適航性的重要因素。

軍用航空產(chǎn)品的持續(xù)適航，就是指產(chǎn)品適航性的保持過程，也可以說就是軍用航空產(chǎn)品的運行適航性。這是因為, 有適航要求的軍用航空產(chǎn)品獲得合格證，只表明該軍用航空產(chǎn)品獲得出廠許可，滿足初始適航要求。為保證軍用航空產(chǎn)品的持續(xù)適航, 還應(yīng)持續(xù)做好如下持續(xù)適航工作。

3.1 編制持續(xù)適航文件

在軍用航空產(chǎn)品的初始適航過程中，就應(yīng)按相關(guān)的要求，編寫“技術(shù)說明書”、“產(chǎn)品使用手冊”、“產(chǎn)品使用維護教材”、“產(chǎn)品維修手冊”等持續(xù)適航文件，提交軍代表審查會簽后，隨產(chǎn)品提交主機或用戶。

3.2 建立持續(xù)適航信息網(wǎng)

軍用航空產(chǎn)品研制單位應(yīng)建立持續(xù)適航信息收集網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)主動地收集各種維修信息, 研究解決產(chǎn)品運行、維修中的問題, 并及時把新的維修信息和要求通知到軍代表、主機、用戶和相關(guān)二次配套產(chǎn)品供應(yīng)商。

3.3 產(chǎn)品的維修性設(shè)計

應(yīng)嚴格按照有關(guān)航空規(guī)章、適航標準及適航文件中關(guān)于可靠性和可維修性的要求，充分考慮人機工程影響來設(shè)計軍用航空產(chǎn)品, 使產(chǎn)品使用可靠, 易于維修。對項目采用的新材料、新結(jié)構(gòu)和新工藝都應(yīng)進行過分析和充分的試驗, 并通過了鑒定。

3.4 使用中出現(xiàn)的技術(shù)問題處理

在軍用航空產(chǎn)品的持續(xù)適航行過程中，對于產(chǎn)品發(fā)生的故障、失效和缺陷應(yīng)及時收集數(shù)據(jù)，進行分析和報告，根據(jù)分析結(jié)果和必要的試驗情況, 改進該軍用航空產(chǎn)品的設(shè)計和維修方法, 以確保產(chǎn)品的安全性。

3.5 對不安全因素采取預(yù)防措施

在軍用航空產(chǎn)品設(shè)計更改時, 應(yīng)充分地進行分析或試驗, 以防止出現(xiàn)新的不安全因素。在使用中, 當(dāng)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的不安全因素時，應(yīng)及時地采取檢查、復(fù)查、改裝或更改使用壽命等預(yù)防措施。

3.6 提供優(yōu)秀的售后服務(wù)技術(shù)支持

軍用航空產(chǎn)品研制單位應(yīng)確定售后技術(shù)服務(wù)的組織機構(gòu)和人員，專門負責(zé)產(chǎn)品售后服務(wù)體系運行的管理；建立產(chǎn)品直接使用方的信息檔案，收集用戶在產(chǎn)品使用、維護等方面的訴求信息；為用戶提供技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)支援，確保產(chǎn)品使用者按照“產(chǎn)品使用手冊”要求正確使用產(chǎn)品，維修人員能依據(jù)維修手冊和程序的規(guī)定和要求及時對項目進行維修, 確保產(chǎn)品符合持續(xù)適航要求；進行外場排故和參與事故調(diào)查，確保故障信息及時準確反饋產(chǎn)品設(shè)計部門；主動走訪用戶，征求意見，了解需求，不斷提升產(chǎn)品適航品質(zhì)。

4 結(jié)束語

軍用適航性要求是在原安全性要求之上增加了很多其它適航性要求，大大擴大了安全性的工作范圍，達到了進一步提高軍用航空產(chǎn)品安全性的目的。

開展軍用航空產(chǎn)品適航性研究，充分借鑒發(fā)達國家成功的經(jīng)驗，根據(jù)軍用航空產(chǎn)品適航需求，規(guī)范軍用航空產(chǎn)品適航性工作落實，促進軍用航空產(chǎn)品設(shè)計觀念的由被動向主動轉(zhuǎn)變，樹立“按適用的條款進行設(shè)計，按確認的設(shè)計進行制造，按規(guī)劃的方法進行驗證”的軍用航空產(chǎn)品適航工作理念，提升軍用航空產(chǎn)品的安全性水平。

目前，軍用航空產(chǎn)品的初始適航工作已經(jīng)在多個型號上全面開展，對軍用航空產(chǎn)品的持續(xù)適航管理和二次配套產(chǎn)品的適航管理工作，國內(nèi)還處于建章立制的起步階段，需要做大量的探索性工作。中航工業(yè)慶安根據(jù)軍用航空產(chǎn)品適航性研制經(jīng)驗，已于2012年頒發(fā)了某型號的“二次配套產(chǎn)品適航管理辦法”企業(yè)要求，對于企業(yè)軍用航空產(chǎn)品適航工作的全面落實，起到了很大的推動作用。

（編輯：勞邊）

T–65

C

1003–6660（2014）04–0030–04

10.13237/j.cnki.asq.2014.04.008

2014-04-28