軍用航空發(fā)動機適航管理工作初探

張瓊，許多，卿華，晏祥斌

（中國燃氣渦輪研究院，成都610500）

軍用航空發(fā)動機適航管理工作初探

張瓊，許多，卿華，晏祥斌

（中國燃氣渦輪研究院，成都610500）

借鑒民用航空適航管理經驗，對軍用發(fā)動機適航管理工作進行初步探索。首先探討了軍用發(fā)動機適航管理的定義和目的，并考慮其適航管理工作主體的職責及工作分工，淺析了研制方開展適航管理工作的要求，明確了軍用發(fā)動機適航工作組織系統及相關職責；同時，對軍方開展適航管理工作提出了想法和建議，論述了軍方開展軍用發(fā)動機適航審查工作的流程；最后分析了目前我國軍用發(fā)動機適航管理工作中存在的問題，并提出改進措施。本研究對我國軍用航空發(fā)動機適航管理工作的完善具有參考價值。

軍用航空發(fā)動機；適航管理；適航審查；裝備采辦；適航組織體系；改進措施

1　引言

適航性是民用航空產品在預期運行環(huán)境和使用限制下的安全性和物理完整性的一種品質［1］。根據國際航協統計，2008年全球民用飛機每百萬飛行小時平均發(fā)生0.81次災難性事故。軍用飛機方面，美國將適航性引入軍用飛機，通過在軍用飛機研制過程中考慮適航問題，有效地提高了軍用飛機的安全性，使得近十年來災難性事故在十萬飛行小時僅發(fā)生約1.5起。而當前我國軍用飛機的安全性僅處于美國20世紀80年代水平，與世界先進水平之間存在較大差距，更無法與世界民用飛機的安全性水平相提并論［2］。航空發(fā)動機作為飛機的動力源及最關鍵的配套設備，其各項指標的優(yōu)劣均直接作用于飛機。故提升軍用航空發(fā)動機的安全性水平，已成為提升軍用飛機整體安全性的必要方式。

適航體系經過近一個世紀的發(fā)展和經驗積累，已成為提升航空器安全水平的經典手段。在軍用航空發(fā)動機研制過程中通過貫徹適航機制，使其具有更高的安全性，亦已成為必然發(fā)展趨勢。近年來，跟隨世界趨勢及型號安全性的需求，我國軍用航空發(fā)動機的適航工作取得了很大進步，但與國際先進水平之間尚存在較大差距。目前，我國軍用航空發(fā)動機研制過程中，適航工作正處于初始階段，缺乏針對性的適航標準，一套高效的適航管理機制尚未形成。如何借鑒民用飛機適航理念和適航標準規(guī)范，以及國外軍用發(fā)動機適航性工作經驗，在現有軍用發(fā)動機研制管理模式、時間經費及工業(yè)技術基礎能力下，對所研制的軍用航空發(fā)動機實現全生命周期的適航性約束，已成為目前型號研制所急需解決的問題。基于此，本文簡要介紹了國內軍用航空發(fā)動機適航管理工作的現狀，分析總結了當前我國航空發(fā)動機適航管理中所存在的一些不足，并針對性地提出一些想法和建議措施。

2　軍用發(fā)動機適航管理

借鑒民用飛機適航管理經驗，軍用發(fā)動機適航管理可定義為：以保障軍用發(fā)動機安全性為目標的技術管理，是全方位、全過程的控制管理，最終目的是為軍方提供能安全完成預期任務的軍用發(fā)動機，其本質是適航性控制。

軍用發(fā)動機安全性必須在適航管理的嚴格監(jiān)控下才有保證。適航管理從最低安全要求做起，不斷向最高安全等級邁進，是對軍用航空器的設計、生產、使用和維修，直到退役，從初始適航性到持續(xù)適航性全過程實施以確保飛行安全為目標的技術鑒定和檢查；是以審定的方式實施質量監(jiān)督和管理，即從軍方審查起，軍方與研制方一起按適航管理程序操作，完成由新型號設計到交付全過程的適航控制［3］。保證軍用發(fā)動機適航性既是軍方也是研制方的責任，雙方共同把軍用發(fā)動機的安全性推向更高水平。

3　我國軍用發(fā)動機適航管理工作

3.1軍用發(fā)動機適航管理工作的主體

軍用發(fā)動機適航管理工作的主體為軍方和研制方。使軍用發(fā)動機滿足適航要求是軍方和研制方共同的責任，軍方對軍用發(fā)動機實施安全監(jiān)督，研制方則要確保產品滿足適航要求。

軍用發(fā)動機適航性審查的主體也是軍方（即審查方）和研制方（即被審查方），目標是驗證軍用發(fā)動機從投入使用開始即能夠安全完成預期任務。要實現此目標，需軍方對采辦過程實施全程監(jiān)控，研制方將適航性與性能放在同等重要位置考慮。為推動型號研制單位開展適航工作，軍方應建立型號適航性管理機構，約束與管理總設計師系統開展適航性工作，對型號適航工作進行監(jiān)督和審查，尤其要發(fā)揮軍代表的監(jiān)督管理作用；研制方應在軍用發(fā)動機現有研制體系下按適航要求開展研制和驗證工作，并完善型號管理體系和質量管理體系，建立一套適應軍代表系統開展適航工作的管理規(guī)定和操作辦法，并與成附件單位的適航工作保持緊密聯系，以保證成附件適航性要求的落實。

3.2研制方適航管理工作

在軍用發(fā)動機適航管理工作中，研制方作為被審查對象，應積極借鑒民機適航管理的經驗，研究軍用發(fā)動機適航準則中條款要求、美軍標及相關民航適航規(guī)章、咨詢通告、適航指令和相關標準等資料，以進一步加深對適航準則及符合性的理解；并結合型號研制特點及設計、制造和試驗的具體情況，制定一整套適航管理操作細則，從而準確有效地開展軍用發(fā)動機適航管理工作。

軍用發(fā)動機的適航性是固有本質，是各種設計技術在安全上的集中反映，需通過生產制造的符合性才能得到充分體現。這就需要研制方嚴格按有關適航要求建立完善的組織體系，確保軍用發(fā)動機從設計之初到交付運行都具有良好的適航性。

軍用發(fā)動機適航組織系統如圖1所示，其崗位職責為：

（1）型號總設計師——領導型號的適航性工作。

（2）型號適航總師——在型號總設計師領導下全面負責適航工作。建立型號適航性工作系統，確定型號適航性要求，進行型號頂層適航性工作的組織、管理與協調，組織適航性工作重大技術攻關，檢查監(jiān)督型號適航性工作進展情況。

（3）型號適航副總師——協助型號適航總師全面開展本系統各項工作。全面負責分管范圍內的型號研制適航工作；主持制定所屬單位承擔任務的相關適航文件，并組織實施；在型號適航總師的領導下，組織協調處理型號研制過程中的重大適航技術問題。

（4）型號適航管理工作辦公室——負責組織型號適航性管理工作。編制適航性頂層管理文件；組織適航性工作評審和檢查；組織制定型號適航性要求、工作計劃和管理文件；組織適航性技術培訓。

圖1　軍用發(fā)動機適航組織系統Fig.1 Airworthiness organization system of the military aero-engine

（5）適航主任工程師——協助確定本專業(yè)適用的適航要求，協助編制型號適航性要求；協助確定本專業(yè)的符合性方法及符合性驗證思路；負責編制本專業(yè)適航性驗證計劃；負責與本專業(yè)有關的跨專業(yè)適航性技術協調。

（6）成附件單位適航主任工程師——負責傳遞各單位之間的符合性驗證支持材料，并協調與主機單位各有關專業(yè)的驗證活動；組織編制承研項目的適航性支持計劃，并組織協調本單位適航性設計與驗證活動；按適航性支持計劃提交承研項目的適航符合性文件，對總師單位適航性工作提供技術支持。

3.3軍方適航管理工作

軍方代表著使用方的利益，對其擁有和使用的軍用航空器依據型號適航性準則，進行各類航空器型號適航性審查，以保證軍用發(fā)動機具有在預期軍事用途和戰(zhàn)術性能指標下安全運行的能力［4］。對軍方開展適航管理工作思路的思考與建議如下：

（1）應將適航性要求與裝備采辦相結合

武器裝備采辦是指開發(fā)、獲取和使用高新技術武器裝備的全過程，包括確定需求、設計、研制、試驗、生產、部署、保障、改進、更新和最后退役處置等，即武器裝備“從搖籃到墳墓”的全過程［5］。當前，我軍武器裝備的建設已進入快速發(fā)展時期，大量新裝備投入使用。但由于裝備技術跨度大、功能集成化和組合化程度高、系統復雜、研制周期短、進度緊等問題，使得武器在裝備部隊的初期，陸續(xù)暴露一些問題，影響了軍隊的戰(zhàn)斗力，甚至造成了人員和設備損失，大大降低了裝備采辦的效益。因此，重視裝備建設過程中的質量和安全問題很有必要。根據美國軍方的經驗，開展軍用發(fā)動機適航工作是提高裝備采辦效益的一個行之有效的辦法。

將適航性要求與裝備采辦結合起來開展工作，需要在采辦合同中提出適航性要求并確定驗證項目，關注適航性要求和驗證功能，尤其關注采辦的發(fā)動機是否滿足適航性要求及其適航符合性驗證的證據［6］。因此，對軍方適航要求落實到裝備采辦工作的想法和思考如下：①應突出安全要求，在研制總要求中納入安全性要求和適航性要求；②在關鍵點評審的基礎上增加過程控制管理，裝備采辦流程中形成連續(xù)不間斷的監(jiān)督控制體系；③以原有軍用發(fā)動機質量保證體系為基礎，借鑒吸收生產許可與監(jiān)督程序AP-21-04和國際航空航天的AS9100體系；④建立并形成軍用發(fā)動機安全方面的長效監(jiān)管機制；⑤在軍用發(fā)動機保障、維修等環(huán)節(jié)吸收持續(xù)適航性理念；⑥提高軍用發(fā)動機適航審查隊伍的專業(yè)水平和適航審查能力。

（2）軍用發(fā)動機適航審查工作要點

軍用發(fā)動機適航審查使用的主要工具包括軍用發(fā)動機適航性審查準則、型號頂層規(guī)范、民航適航文件、完整性大綱等，其適航性審查可分為專項審查和轉接段審查。專項審查包括審查基礎（審查適用性條款的完整性）、型號規(guī)范（寫入適航性要求的型號規(guī)范，審查對研制要求的覆蓋性）、適航性驗證計劃（審查完整性、協調性、合理性）、設計資料（審查設計符合性）和驗證試驗（包括試驗大綱、制造符合性檢查、試驗目擊，審查試驗符合性）。轉接段審查（階段評審與重點專題審查相結合）包括F轉C、C轉S、首飛前適航性審查和S轉D。對發(fā)現的不符合項，限期整改，直至歸零。審查的要點包括設計與技術規(guī)范的符合性（設計符合性）、制造與設計的一致性（制造符合性）、安裝后是否滿足系統的要求（安裝符合性）及研制過程中的設計更改狀態(tài)（技術狀態(tài)）。

對于開展軍用發(fā)動機適航審查工作的思路如下：①應將適航管理與型號研制過程相結合；②應將適航性要求與裝備采辦相結合；③應確定軍用發(fā)動機適航審查的流程。具體的適航審查流程見圖2。

圖2　軍用發(fā)動機適航審查流程Fig.2 Airworthiness certification flow of the military aero-engine

4　目前存在的問題及改進措施

目前，我國航空工業(yè)基礎相對較薄弱。盡管軍用發(fā)動機的研制有一定基礎，但在思想觀念、管理方法、研制水平和生產技術條件上與國外存在不少差距。而軍用發(fā)動機適航管理工作剛剛起步，同樣存在著較大差距，主要表現在以下方面：

（1）缺乏軍用發(fā)動機適航指令性文件和標準體系。目前，《軍用發(fā)動機適航審查準則》已制訂。后續(xù)應通過課題研討、總結分析調研等手段，結合實際情況不斷完善適航準則。鑒于國外軍機適航要求具有大量的適航支撐標準，而我國卻缺少支撐軍用發(fā)動機適航性設計、制造、試驗及適航符合性驗證的相關方法和指南等，應徹底扭轉沒有標準及標準落后的被動局面，保障軍用航空發(fā)動機的型號研制。

（2）軍用發(fā)動機適航管理工作經驗匱乏。軍用發(fā)動機適航工作剛起步，研制方適航專業(yè)人員缺乏經驗，技術人員適航意識淡薄，對適航管理體系、方法、手段和操作程序所知甚少。適航專業(yè)人員應仔細研究適航法規(guī)和管理程序，并將適航理念進行貫徹落實，根據型號研制具體情況制定合理、具體的適航操作程序，使符合性驗證和審查工作順利開展，且應成立適航管理機構，配備由適航總師、適航專業(yè)主管和審定專家等組成的適航隊伍。同時，軍方應積極借鑒民航適航審查經驗，成立具備相關技術水平的適航專家隊伍，與研制方積極協調，確保軍用發(fā)動機適航要求的落實。應指出的是，適航審查不能僅局限于查找問題、指出不足，而應使軍方和研制方在管理上提高水平，即研制方只有在管理水平、人員素質、技術能力等各方面都具備條件的基礎上，方能搞好軍用發(fā)動機的適航工作。因此，軍方在適航審查過程中既要嚴格要求，又要積極協助，促進研制方適航管理水平的提高［7］。

（3）缺乏相關支撐數據積累。目前，我國由于安全性分析與評估方法等方面的技術基礎非常薄弱，應積極借鑒國外的經驗，明晰適航與安全性的關系，研究并掌握滿足適航要求的安全性分析和評估方法，逐步積累數據，使安全性分析與評估工作更好的開展。同時，材料也是一個很大的難題。盡管適航規(guī)章中對材料有著明確的要求，但當前我國的材料數據庫極端缺乏，對于新材料新工藝研究不夠透徹，且材料數據不夠準確。故應盡量采用發(fā)動機零部件進行試驗，逐步積累更加翔實準確的材料數據，為軍用發(fā)動機的適航工作奠定基礎。

（4）適航管理體制不健全。研制方應積極建設軍用發(fā)動機適航管理體制，而軍方應督促研制單位建立和完善適航管理體制，切實開展軍用發(fā)動機適航工作以保證安全標準，引導發(fā)動機安全水平上更高臺階。在研制的全過程中，把適航標準這條主線（即安全線和生命線）排在首位。

5　結束語

我國軍用發(fā)動機適航管理工作目前處于探索階段，建立一套行之有效的管理體制，對提高軍用發(fā)動機安全性起著重要作用。軍用發(fā)動機具有適航性是軍方和研制方協同合作努力的結果。作為適航管理工作的主體，應充分了解適航要求并加強溝通，最終使我國軍用發(fā)動機適航管理工作完成從借鑒到自覺的轉變。

［1］Florio De F.適航性：航空器合格審定引論［M］.張曙光，柯鵬，潘強，等，譯.北京：北京航空航天大學出版社，2011.

［2］田慕.2008年航空安全形勢回顧［J］.國際航空，2009，54（3）：30—31.

［3］張越梅，浦傳彬，劉曉華.淺談民用飛機的適航管理［J］.民用飛機設計與研究，2008，2，37—42.

［4］徐浩軍.航空器適航性概論［M］.西安：西北工業(yè)大學出版社，2012：176—177.

［5］趙沖，梅中義.武器裝備采辦技術研究［J］.航空維修與工程，2009，（5）：38—41.

［6］鄒國晨，趙澄謀，邱衡.武器裝備采辦管理［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2003.

［7］吳堅.質保體系的適航審查中幾個值得注意的情況及對策［J］.民航經濟與技術，1996，（172）：44—45.

Airworthiness management on military aero-engine

ZHANG Qiong，XU Duo，QING Hua，YAN Xiang-bin
（China Gas Turbine Establishment，Chengdu 610500，China）

Learning from the experiences of the civil aviation work，the airworthiness management work on military aero-engine was introduced.Firstly，the definition and purpose of military engine airworthiness management were discussed，and the main responsibilities and divisions of the work of the main bodies for airworthiness management were considered，then the requirements of airworthiness management work for the development units was analyzed and organization system and related duty were determined.Ideas and suggestions were put forward for the airworthiness management work that carried out by the army，and the airworthiness certification work flow was presented.Finally，some challenges in the current military aero-engine airworthiness management were investigated and improvement measures were put forward. This investigation is referential for the improvement of military aero-engine airworthiness management in China.

military aero-engine；airworthiness management；airworthiness examination；equipment acquisition；airworthiness organization system；improvement measures

V23；V328

A

1672-2620（2015）05-0058-05

2015-03-25；

2015-09-26

張瓊（1983-），女，湖北蘄春人，工程師，碩士，主要從事適航設計與適航管理研究。