民用飛機(jī)試驗(yàn)件制造檢查項(xiàng)目的推薦及確定

陳盧松 郝 蓮 /

(上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院，上海201210)

0 引言

近年來中國民用飛機(jī)發(fā)展迅速，適航取證工作從摸索到實(shí)踐逐步走向深化。AP-21-AA-2011-03-R4《航空器型號(hào)合格審定程序》的再版(R4)發(fā)布，標(biāo)志著我國民用飛機(jī)適航管理法規(guī)文件體系已進(jìn)入到一個(gè)嶄新的階段。該程序文件不僅吸收了國外關(guān)于航空器型號(hào)合格審定過程的流程說明和規(guī)范要求，總結(jié)了前期工作中的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)更本土化發(fā)展了符合中國國情的適航管理職責(zé)分工，更適應(yīng)于現(xiàn)今國際背景下適航取證工作的開展。

在航空器合格審定的全生命周期中，型號(hào)取證階段過程包括了概念設(shè)計(jì)階段、要求確定階段、符合性計(jì)劃制定階段和計(jì)劃實(shí)施階段。在合格審定計(jì)劃(Certification Plan，簡稱CP)基本確定后，計(jì)劃實(shí)施階段過程中其中重要一個(gè)環(huán)節(jié)就是實(shí)施制造符合性檢查[1]。

1 制造符合性檢查的流程介紹

制造符合性檢查指制造符合設(shè)計(jì)要求的檢查。型號(hào)合格證申請(qǐng)人(以下簡稱申請(qǐng)人)按照CP的規(guī)劃，根據(jù)經(jīng)批準(zhǔn)的技術(shù)文件制造試驗(yàn)件并采用符合性方法以表明符合CCAR 25部的條款要求[2]，在此過程中，需要對(duì)試驗(yàn)件進(jìn)行制造符合性檢查，同時(shí)包括對(duì)試驗(yàn)前進(jìn)行符合性檢查。制造符合性檢查的依據(jù)是申請(qǐng)人提交的、經(jīng)局方批準(zhǔn)的技術(shù)文件，如工程圖樣、試驗(yàn)大綱等。制造符合性檢查的流程可參考圖1。

圖1 制造符合性檢查簡化流程示意圖

在制造符合性檢查的流程中有幾個(gè)重要的環(huán)節(jié)，其中包括制造符合性檢查項(xiàng)目的推薦，制造符合性檢查項(xiàng)目的確定，制造符合性聲明的提交，制造符合性檢查的實(shí)施以及適航標(biāo)簽的頒發(fā)等。

2 制造符合性檢查項(xiàng)目

符合性驗(yàn)證方法是用來表明申請(qǐng)人設(shè)計(jì)并制造的民用飛機(jī)符合相關(guān)的適航規(guī)章的要求，具體見表1[3]所示。在符合性驗(yàn)證方法中，除MOC0(Means of Compliance，簡稱MOC)、MOC1、MOC2和MOC3之外，其余均涉及試驗(yàn)件/試驗(yàn)前制造符合性檢查。

若一項(xiàng)符合性驗(yàn)證試驗(yàn)中所涉及的試驗(yàn)件數(shù)量定為A，申請(qǐng)人根據(jù)推薦原則向?qū)彶榉酵扑]了B數(shù)量的試驗(yàn)件作為制造符合性檢查項(xiàng)目，而審查方最終確定了C數(shù)量的制造符合性檢查項(xiàng)目，那么其中的關(guān)系可解析為A≥B，A≥C，最終確定的檢查比例為C/A。

表1 符合性驗(yàn)證方法

3 制造檢查項(xiàng)目推薦過程

按照《航空器型號(hào)合格審定程序》中的規(guī)定，制造符合性檢查項(xiàng)目的推薦和確定可分為3個(gè)環(huán)節(jié)，分別為：

1)申請(qǐng)人根據(jù)推薦原則在驗(yàn)證試驗(yàn)件的范圍內(nèi)推薦制造符合性檢查項(xiàng)目，提出需要審查方進(jìn)行制造符合性檢查的項(xiàng)目清單；

2)審查方在申請(qǐng)人推薦的基礎(chǔ)上確定制造符合性檢查項(xiàng)目清單；

3)審查方與申請(qǐng)人共同確認(rèn)已確定制造符合性檢查項(xiàng)目中的檢查屬性。

3.1 制造符合性檢查項(xiàng)目推薦原則

在第一個(gè)環(huán)節(jié)中，申請(qǐng)人需要根據(jù)各類試驗(yàn)件的特點(diǎn)，歸納出具有通用性、廣泛性以及典型代表性的推薦原則，這些原則應(yīng)包含以下幾點(diǎn)：(1)試驗(yàn)件的復(fù)雜程度對(duì)飛行安全的影響性；(2)首次在國內(nèi)民用飛機(jī)中使用的新材料、新工藝以及新結(jié)構(gòu)形式等；(3)對(duì)驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果有重要影響的特征、屬性和零部件等因素。

根據(jù)以上準(zhǔn)則，整理制定的推薦原則按零件、部/組件及安裝和大部段及整機(jī)分成三類。

在推薦原則中，部分原則是可以量化的，部分則需要申請(qǐng)人內(nèi)部進(jìn)一步做定義和明確。可以量化的原則包括關(guān)鍵件和重要件，新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝和新技術(shù)清單，運(yùn)動(dòng)部件(例如作動(dòng)筒，起落架，舵面等)，有嚴(yán)格氣動(dòng)外形要求的零件。另外一部分原則的解釋和定義則是申請(qǐng)人內(nèi)部經(jīng)過討論繼而明確的結(jié)果。例如強(qiáng)度重點(diǎn)關(guān)注的零件這條原則，可以從結(jié)構(gòu)傳力路徑、是否屬于主承力結(jié)構(gòu)來分析，也可以從強(qiáng)度校核和疲勞損傷容限中分析是否存在裕度較低的零件；譬如“涉及連接、配合、干涉、間隙、排水、通風(fēng)要求較高的零件”這條原則，申請(qǐng)人可以明確重點(diǎn)關(guān)注的配合關(guān)系的零件，可能存在強(qiáng)迫裝配的零件，動(dòng)靜結(jié)構(gòu)之間的間隙要求，結(jié)構(gòu)整體防腐蝕要求等；譬如“特種工藝”的原則，申請(qǐng)人應(yīng)內(nèi)部整理特種工藝的定義和在該機(jī)型中使用的特種工藝清單。

原則中，有關(guān)于對(duì)TIR(Type Inspection Report，簡稱TIR)的檢查因素，申請(qǐng)人應(yīng)對(duì)AP-21-03 R4中關(guān)于TIR檢查報(bào)告中的內(nèi)容進(jìn)行分析和梳理，整理出其中需要在項(xiàng)目推薦中考慮的因素，尤其關(guān)注那些無法在全機(jī)級(jí)檢查中復(fù)現(xiàn)的檢查，譬如鑄件的無損檢測(cè)過程、標(biāo)準(zhǔn)件安裝和鈑金件工藝實(shí)施過程、系統(tǒng)設(shè)備的安裝等，這部分需要前期在生產(chǎn)加工或者系統(tǒng)安裝的時(shí)候關(guān)注，而這些項(xiàng)目也需要在前期推薦項(xiàng)目時(shí)確定為制造檢查項(xiàng)目。

3.2 制造符合性檢查項(xiàng)目推薦的前提

制造符合性檢查項(xiàng)目推薦需要具備幾個(gè)前提條件，具體包括：

1)申請(qǐng)人內(nèi)部是否有明確的規(guī)范要求說明如何進(jìn)行制造符合性檢查項(xiàng)目推薦，該文件是否納入了申請(qǐng)人的設(shè)計(jì)保證體系。這份文件應(yīng)充分說明制造符合性檢查項(xiàng)目推薦的流程，推薦原則及具體解釋說明(推薦動(dòng)作的可實(shí)施性)，制造符合性檢查項(xiàng)目清單文件的格式，制造符合性檢查項(xiàng)目后續(xù)的更改和跟蹤，更新頻率和要求等。

2)申請(qǐng)人是否已經(jīng)完成了前期的準(zhǔn)備工作，符合性驗(yàn)證資料是否提交局方并經(jīng)局方評(píng)審認(rèn)可或者批準(zhǔn)，設(shè)計(jì)資料是否已經(jīng)正式提交局方。以MOC4試驗(yàn)室驗(yàn)證試驗(yàn)為例，申請(qǐng)人需將符合性驗(yàn)證資料提交局方認(rèn)可或者批準(zhǔn)，方可確認(rèn)制造符合性檢查項(xiàng)目，這包括且不局限于數(shù)模圖紙、制造大綱、試驗(yàn)大綱、構(gòu)型清單等。試驗(yàn)機(jī)和原型機(jī)的結(jié)構(gòu)/系統(tǒng)在推薦制造檢查項(xiàng)目前，申請(qǐng)人則需要向?qū)彶榉教峤粩?shù)模圖紙、構(gòu)型清單、六大類文件等設(shè)計(jì)資料。

3.3 制造符合性檢查項(xiàng)目的確定

在申請(qǐng)人完成制造符合性檢查項(xiàng)目的推薦工作后，審查方將與申請(qǐng)人共同確認(rèn)制造符合性檢查項(xiàng)目清單。申請(qǐng)人在推薦項(xiàng)目時(shí)應(yīng)按照確定的推薦原則推薦符合原則的所有的試驗(yàn)件，審查方在此基礎(chǔ)上與申請(qǐng)人共同確定所要進(jìn)行制造符合性檢查的項(xiàng)目。原則上，申請(qǐng)人應(yīng)將所有符合推薦原則的項(xiàng)目列出，除非審查方有額外要求，否則若申請(qǐng)人推薦項(xiàng)目的數(shù)量為B，而最終審查方確認(rèn)的項(xiàng)目數(shù)量為C，則B與C之間應(yīng)滿足的關(guān)系是B≥C。

審查方在與申請(qǐng)人確定制造符合性檢查項(xiàng)目時(shí)，考慮的因素有：(1)制造/試驗(yàn)單位是否具備廣泛接受的質(zhì)量控制體系；(2)是否已制造相類似的試驗(yàn)件/零部件/系統(tǒng)設(shè)備；(3)前期制造過程中偏離情況。

3.4 制造符合性檢查項(xiàng)目屬性

申請(qǐng)人與審查方共同確定制造符合性檢查項(xiàng)目之后，申請(qǐng)人需要確定項(xiàng)目的檢查屬性。審查方制造代表根據(jù)制造檢查項(xiàng)目中的檢查屬性確認(rèn)需要進(jìn)行目擊檢查的工序。制造檢查項(xiàng)目屬性則是工程代表和制造代表之間的樞紐，同時(shí)也是制造符合性檢查請(qǐng)求單(Request For Conformity,簡稱RFC)中重要的組成部分。項(xiàng)目檢查屬性大體上可以分為以下幾類：

1)過程類：包括工藝實(shí)施過程，檢測(cè)過程(無損檢測(cè)等)，結(jié)構(gòu)對(duì)接、裝配和系統(tǒng)安裝過程等。

2)最終檢查內(nèi)容：包括零件的外形、尺寸精度、表面粗糙度、間隙、重量、重心位置等。

3)試驗(yàn)前檢查內(nèi)容：包括零部件或者系統(tǒng)的安裝，試驗(yàn)夾具，測(cè)溫測(cè)應(yīng)變裝置的精度，引伸計(jì)的裝卡、應(yīng)變片的粘貼，自制設(shè)備有效性等。

申請(qǐng)人應(yīng)針對(duì)制造檢查項(xiàng)目中推薦原則重點(diǎn)考慮的因素，在項(xiàng)目檢查屬性明確重點(diǎn)檢查的內(nèi)容和要求，工程代表將根據(jù)驗(yàn)證試驗(yàn)的目的、工程經(jīng)驗(yàn)等因素選擇其中某些重要因素在RFC中明確。制造代表據(jù)此在工序選項(xiàng)中明確需要目擊的工序。

3.5 制造符合性檢查項(xiàng)目清單

在與審查方確定完制造檢查項(xiàng)目后，申請(qǐng)人需要制作形成制造符合性檢查項(xiàng)目清單，制造符合性檢查項(xiàng)目清單的文件格式、具體內(nèi)容和簽審要求需要在申請(qǐng)人管理文件中明確。對(duì)于試驗(yàn)機(jī)和試飛機(jī)，制造符合性檢查項(xiàng)目清單總體可以分為兩類，一類為結(jié)構(gòu)件制造符合性檢查項(xiàng)目清單，可按飛機(jī)結(jié)構(gòu)或者ATA(Air Transport Association of America ，美國航空運(yùn)輸協(xié)會(huì))章節(jié)劃分；另一類則為系統(tǒng)件制造符合性檢查項(xiàng)目清單，可根據(jù)系統(tǒng)功能、ATA章節(jié)或者CP來劃分。

制造符合性檢查項(xiàng)目清單的內(nèi)容應(yīng)該包括以下幾個(gè)方面：

1)具體制造符合性檢查項(xiàng)目的名稱、編號(hào)，對(duì)于結(jié)構(gòu)件而言需明確該項(xiàng)目的從屬關(guān)系，同時(shí)按照3.4節(jié)中的描述，對(duì)制造符合性檢查項(xiàng)目的檢查屬性進(jìn)行明確，同時(shí)需要提供的信息包括該檢查項(xiàng)目的生產(chǎn)制造單位。

2)這份清單適用的架次信息。從上面所述中可以清晰地看到，驗(yàn)證試驗(yàn)的目的是影響項(xiàng)目推薦原則的一個(gè)重要因素。民用飛機(jī)在TC(Type Certificate，簡稱TC)取證前對(duì)試驗(yàn)機(jī)和試飛機(jī)均應(yīng)該有明確的驗(yàn)證規(guī)劃，這也決定了不同試驗(yàn)機(jī)和試飛機(jī)的制造檢查項(xiàng)目應(yīng)有所區(qū)別。一般而言，為了方便操作，申請(qǐng)人通常會(huì)把相關(guān)的或者類似的架次統(tǒng)一推薦制造檢查項(xiàng)目，但此時(shí)推薦的項(xiàng)目應(yīng)該涵蓋相關(guān)或者類似架次需要進(jìn)行檢查的因素，此份清單中檢查項(xiàng)目的數(shù)量往往偏多，此時(shí)申請(qǐng)人需要做的就是建立起電子化的，易于操作和跟蹤的制造符合性檢查項(xiàng)目跟蹤單。建立該跟蹤單的目的之一就是使不同項(xiàng)目在不同架次中進(jìn)行檢查形成的制造符合性檢查項(xiàng)目清單擁有完整的、系統(tǒng)的記錄。但對(duì)于驗(yàn)證目的明顯不同的架次，例如鐵鳥試驗(yàn)機(jī)，制造符合性檢查項(xiàng)目清單往往需要單獨(dú)編制。

4 制造符合性檢查項(xiàng)目推薦過程中的構(gòu)型控制

民用飛機(jī)的構(gòu)型管理理念是從客戶對(duì)產(chǎn)品的需求到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、取證、交付、客戶服務(wù)和使用的全過程，及產(chǎn)品系列的配置、改型和發(fā)展延續(xù)，均能滿足構(gòu)型控制的目標(biāo)，即在產(chǎn)品的全生命周期內(nèi)建立并維持飛機(jī)及其服務(wù)產(chǎn)品的性能、功能特性和物理特性與設(shè)計(jì)要求和使用信息之間的一致[4-6]。

制造符合性檢查是民用飛機(jī)在TC取證過程中的一個(gè)階段，制造符合性檢查的目標(biāo)是檢查試驗(yàn)件的制造及試驗(yàn)件本身(包括安裝)符合設(shè)計(jì)的要求并保證與符合性驗(yàn)證試驗(yàn)的構(gòu)型一致。在制造符合性檢查項(xiàng)目推薦過程中與民機(jī)產(chǎn)品構(gòu)型相關(guān)的信息包括設(shè)計(jì)更改、檢查項(xiàng)目的版本以及所適用的架次性。

4.1 制造符合性檢查項(xiàng)目的構(gòu)型控制

按2.2節(jié)中所述，制造符合性檢查項(xiàng)目的推薦過程存在申請(qǐng)人推薦，審查方確認(rèn)的過程。無論對(duì)于結(jié)構(gòu)件還是系統(tǒng)設(shè)備，或者是一些縮比件或者試片級(jí)試驗(yàn)件，申請(qǐng)人設(shè)計(jì)發(fā)圖之后存在著設(shè)計(jì)更改的情況，在制造符合性檢查項(xiàng)目確定的同時(shí)需要確定檢查項(xiàng)目的版本，因此制造符合性檢查項(xiàng)目清單中檢查項(xiàng)目的版本可能發(fā)生大量的更改。另外極有可能出現(xiàn)已確定的制造檢查項(xiàng)目的名稱和編號(hào)也會(huì)發(fā)生更改，因此維護(hù)制造檢查項(xiàng)目清單是一個(gè)長期、繁瑣的工作，只有通過信息化平臺(tái)跟蹤、更新和維護(hù)制造檢查項(xiàng)目，才能保證設(shè)計(jì)更改與項(xiàng)目清單準(zhǔn)確性的同步。

4.2 制造符合性檢查項(xiàng)目與CIP的相互關(guān)系

制造符合性檢查計(jì)劃(Conformity Inspection Plan，簡稱CIP)是AP-21-03 R4中規(guī)定的申請(qǐng)人與審查方共同建立的文件。CIP中的一個(gè)重要組成部分就是關(guān)于制造符合性檢查項(xiàng)目清單的附件。該附件覆蓋了申請(qǐng)人所有的制造符合性檢查項(xiàng)目，并詳細(xì)描述了取證過程中每一架次的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的制造檢查項(xiàng)目(同時(shí)也涵蓋了MOC4試驗(yàn)件的制造檢查項(xiàng)目清單)。因此本文中3.5節(jié)中的制造符合性檢查項(xiàng)目清單的匯總即在這份附件中體現(xiàn)。

5 結(jié)論

在民用飛機(jī)適航取證階段中，制造符合性檢查項(xiàng)目的推薦和確定是一個(gè)極其重要且又相當(dāng)繁瑣的過程，全面的體現(xiàn)了申請(qǐng)人的工程設(shè)計(jì)、制造加工以及試驗(yàn)規(guī)劃的理念。清晰的驗(yàn)證思路，完整的系統(tǒng)規(guī)劃，是實(shí)現(xiàn)制造檢查項(xiàng)目推薦的關(guān)鍵，否則制造符合性檢查工作失去針對(duì)性，無法保證結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)與設(shè)計(jì)的符合性，構(gòu)型控制本身就失去了根基。制造符合性檢查項(xiàng)目推薦若建立在良好的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制上，不僅能保證制造符合性檢查原本的意義所在，同時(shí)能實(shí)現(xiàn)審查方人力資源的良好配合和申請(qǐng)人生產(chǎn)加工效率的提高，是一個(gè)雙贏的結(jié)果。然而，在中國民用飛機(jī)剛剛起步的階段，不可避免會(huì)走一些彎路，但是從不足中總結(jié)教訓(xùn)，累積經(jīng)驗(yàn)，我們有信心在不遠(yuǎn)的將來能建立起運(yùn)轉(zhuǎn)良好的系統(tǒng)以促進(jìn)民用飛機(jī)的快速發(fā)展。