民用飛機(jī)維修類技術(shù)出版物符合性驗(yàn)證方法

解志鋒 武紅姣 / XIE Zhifeng WU Hongjiao

(中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院，西安 710089)

0 引言

技術(shù)出版物是民用飛機(jī)產(chǎn)品的重要組成部分，涉及飛機(jī)運(yùn)行和維護(hù)所需的各種技術(shù)和工程文件，用于指導(dǎo)運(yùn)營(yíng)人正確操作和維護(hù)飛機(jī)。技術(shù)出版物的質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)化直接影響著航空公司運(yùn)營(yíng)、維護(hù)、保養(yǎng)和修理質(zhì)量、排故周期、停場(chǎng)時(shí)間，進(jìn)而影響其經(jīng)濟(jì)效益。國(guó)際民用航空組織、歐美航空發(fā)達(dá)國(guó)家的民用航空管理機(jī)構(gòu)針對(duì)民用航空器的持續(xù)適航問(wèn)題制定了大量相關(guān)的持續(xù)適航規(guī)章條款和文件。為確保民用飛機(jī)投入使用后的持續(xù)安全和可靠性，保證民用飛機(jī)的正確使用和維護(hù)，建立了完整的技術(shù)出版物使用驗(yàn)證方法體系[1]。

國(guó)內(nèi)民用飛機(jī)起步相對(duì)較晚，在民用航空器的適航領(lǐng)域與國(guó)外民航發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在較大差距。僅在局方咨詢通告中規(guī)定了對(duì)于經(jīng)過(guò)審核的運(yùn)行文件和持續(xù)適航文件內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)編輯出版，并提供預(yù)期使用人員(如試飛維修人員、試飛人員、運(yùn)行支持人員等)進(jìn)行必要的驗(yàn)證，確認(rèn)運(yùn)行文件和持續(xù)適航文件的內(nèi)容準(zhǔn)確、易正確理解和具備可操作性[2]。

為了確保在運(yùn)營(yíng)中能對(duì)飛機(jī)進(jìn)行正常維護(hù)，提高簽派可靠度，在適航試飛取證階段，需要同步開(kāi)展技術(shù)出版物驗(yàn)證工作，用以評(píng)估技術(shù)出版物內(nèi)容的正確性、完整性和可操作性，為后期的功能和可靠性試飛及運(yùn)營(yíng)奠定基礎(chǔ)。本文通過(guò)研究民用飛機(jī)維修類技術(shù)出版物組成，結(jié)合適航規(guī)章要求，借鑒軍機(jī)技術(shù)資料試飛期間的使用評(píng)估方法，提出了民用飛機(jī)維修類技術(shù)出版物適航驗(yàn)證要求、方法和流程。

1 維修類技術(shù)出版物驗(yàn)證要求、方法

1.1 驗(yàn)證要求

技術(shù)出版物是民用飛機(jī)產(chǎn)品的一個(gè)非常重要的組成部分，主要包含運(yùn)行類手冊(cè)、維修類手冊(cè)、培訓(xùn)類手冊(cè)、構(gòu)型類手冊(cè)和其它類手冊(cè)。其中維修類技術(shù)出版物是飛機(jī)正常運(yùn)營(yíng)、持續(xù)適航及安全飛行的重要技術(shù)保障[3]，包含飛機(jī)維修手冊(cè)(AMM)、部件維修手冊(cè)(CMM)、發(fā)動(dòng)機(jī)手冊(cè)(EM)、結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)(SRM)、無(wú)損檢測(cè)手冊(cè)(NDT)、故障隔離手冊(cè)(FIM)等[4]。

為了使研制的民用飛機(jī)取得適航認(rèn)證，不僅要確保出版的維修類技術(shù)資料按照適用的適航要求編寫，同時(shí)要向局方表明對(duì)適航要求的符合性。因此，研究相關(guān)適航條款及ATA2200航空維修資料標(biāo)準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)，可以從有效性、完整性、準(zhǔn)確性、易理解和可操作性四個(gè)方面確定維修類技術(shù)出版物驗(yàn)證要求，具體要求如表1所示。

表1 維修類技術(shù)出版物驗(yàn)證要求

1.2 驗(yàn)證方法

民用飛機(jī)技術(shù)出版物驗(yàn)證方法主要指采用各種驗(yàn)證手段對(duì)技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行驗(yàn)證，以確保文件內(nèi)容的準(zhǔn)確性、完整性、有效性和可操作性。

根據(jù)試飛驗(yàn)證的條件以及民用飛機(jī)技術(shù)出版物文件內(nèi)容，形成了不同的民用飛機(jī)技術(shù)出版物驗(yàn)證方法，主要包括審查驗(yàn)證、機(jī)上地面操作驗(yàn)證、模擬器試驗(yàn)驗(yàn)證、地面滑行驗(yàn)證、空中試飛驗(yàn)證，具體見(jiàn)表2。維修類技術(shù)出版物以審查驗(yàn)證和機(jī)上地面操作驗(yàn)證為主。

表2 技術(shù)出版物驗(yàn)證方法

驗(yàn)證方法選擇原則如下：

1)在分析驗(yàn)證內(nèi)容和項(xiàng)目驗(yàn)證條件、驗(yàn)證充分性等基礎(chǔ)上，可選擇單項(xiàng)驗(yàn)證方法或多項(xiàng)驗(yàn)證方法綜合驗(yàn)證；

2)考慮到實(shí)施的風(fēng)險(xiǎn)，驗(yàn)證方法的實(shí)施順序原則上從MOV1到MOV5。即維修性驗(yàn)證項(xiàng)目要先進(jìn)行審查驗(yàn)證，然后再進(jìn)行機(jī)上操作驗(yàn)證。

2 驗(yàn)證流程及管理要求

飛機(jī)技術(shù)出版物試飛驗(yàn)證主要包括三個(gè)階段：準(zhǔn)備階段、實(shí)施階段和總結(jié)階段。準(zhǔn)備階段主要開(kāi)展符合性驗(yàn)證前的準(zhǔn)備工作，符合性驗(yàn)證實(shí)施單位分別根據(jù)維修類技術(shù)出版物驗(yàn)證對(duì)象(如AMM手冊(cè))和相關(guān)適航條款、ATA2200標(biāo)準(zhǔn)要求，按照第1節(jié)確定的驗(yàn)證要求和方法編制符合性驗(yàn)證實(shí)施方案并取得局方認(rèn)可。實(shí)施方案中需要對(duì)維修類技術(shù)出版物內(nèi)容分解，對(duì)系統(tǒng)說(shuō)明、維修實(shí)施和程序等分別形成符合性驗(yàn)證矩陣，包含驗(yàn)證時(shí)機(jī)、人員、方法、條件等如表3所示。并按照驗(yàn)證矩陣條目，驗(yàn)證要求制定符合性驗(yàn)證記錄表，記錄符合性驗(yàn)證中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。同時(shí)按照航前、航后等驗(yàn)證時(shí)機(jī)、條件制定具體的實(shí)施計(jì)劃。

表3 符合性驗(yàn)證矩陣(示例)

實(shí)施階段需要根據(jù)民用飛機(jī)維修類技術(shù)出版物符合性驗(yàn)證實(shí)施方案確定的工作計(jì)劃，逐項(xiàng)按照驗(yàn)證矩陣進(jìn)行驗(yàn)證。為了確保驗(yàn)證的充分和安全，首先，需要開(kāi)展相關(guān)項(xiàng)的審查驗(yàn)證，確保技術(shù)資料狀態(tài)與飛機(jī)實(shí)際狀態(tài)一致，維護(hù)技術(shù)參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)一致；其次，在完成審查驗(yàn)證后，進(jìn)行機(jī)上地面操作驗(yàn)證。在對(duì)各項(xiàng)操作驗(yàn)證時(shí)，按照相同的驗(yàn)證時(shí)機(jī)和條件，同時(shí)開(kāi)展驗(yàn)證，以減少驗(yàn)證的重復(fù)工作。操作驗(yàn)證中記錄發(fā)現(xiàn)的維修類技術(shù)資料問(wèn)題，并按有效性、完整性、準(zhǔn)確性、易理解和可操作性等進(jìn)行分類整理、分析和反饋，提出更改建議；最后，完成所有驗(yàn)證矩陣的項(xiàng)目驗(yàn)證后，按照問(wèn)題情況，組織參與驗(yàn)證的專家進(jìn)行定量評(píng)估。

總結(jié)階段編寫維修類技術(shù)出版物符合性驗(yàn)證報(bào)告，總結(jié)符合性驗(yàn)證過(guò)程，問(wèn)題更改和遺留情況，遺留原因說(shuō)明等。同時(shí)，對(duì)驗(yàn)證過(guò)程進(jìn)行總結(jié)，吸取經(jīng)驗(yàn)，反思驗(yàn)證過(guò)程存在的不足，為后續(xù)型號(hào)技術(shù)出版物符合性驗(yàn)證提供經(jīng)驗(yàn)。

3 定量評(píng)估方法

3.1 符合性驗(yàn)證因素權(quán)重確定

在層次分析法中，一系列成對(duì)因素相對(duì)重要性的比較是定性的，為了使決策判斷定量化，形成數(shù)值判斷矩陣，必須引入合適的標(biāo)度值對(duì)各種相對(duì)重要性的關(guān)系進(jìn)行度量。針對(duì)民用飛機(jī)維修類技術(shù)出版物驗(yàn)證要求中一級(jí)準(zhǔn)則(有效性、完整性、準(zhǔn)確性、易理解和可操作性)、二級(jí)準(zhǔn)則分別組織技術(shù)出版物專家采用A.L.Saaty的1～9比例標(biāo)度方法構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣，表示為：

(1)

其中，δij(i,j=1,2,…,n)表示二級(jí)準(zhǔn)則Bi與Bj相對(duì)于對(duì)應(yīng)的一級(jí)準(zhǔn)則Ak的重要性標(biāo)度值。在判斷矩陣A中，其元素δij滿足δij>0(i,j=1,2,…,n)、δij=1(i=j=1,2,…,n)的關(guān)系。兩兩比較判斷矩陣的一致性具有十分重要的意義，因此，需要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，其步驟如下：

1) 計(jì)算一致性指標(biāo)C.I.=(λmax-n)/(n-1)；其中λmax為n階正互反矩陣A的最大特征值。

2) 取平均一次性指標(biāo)R.I.；根據(jù)判斷矩陣的階數(shù)不同，R.I.的取值是不同的，見(jiàn)表4。

3) 計(jì)算一致性比率C.R.=C.I./R.I.。

當(dāng)C.R.<0.1時(shí)，一般認(rèn)為判斷矩陣的一致性是可以接受的，否則，就認(rèn)為初步建立的判斷矩陣是不能令人滿意的，需要重新賦值，仔細(xì)修正，直至一致性檢驗(yàn)通過(guò)為止[5]。

表4 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)R.I.

判斷矩陣通過(guò)一致性檢驗(yàn)，即可對(duì)判斷矩陣A計(jì)算，判斷矩陣A的最大特征值所對(duì)應(yīng)的特征向量即為各個(gè)因素相對(duì)于上一級(jí)因素的權(quán)重值。判斷矩陣是評(píng)價(jià)者主觀判斷的定量描述，一般求解判斷矩陣不需要太高的精度，這里給出計(jì)算判斷矩陣最大特征值對(duì)應(yīng)的特征向量的簡(jiǎn)單方法，乘積方根法。其計(jì)算步驟如下：

其中i=1,2,…,n。ω=(ω1,ω2,…ωn)T即為所求特征向量的近似值，這也是各因素的相對(duì)權(quán)重。本文通過(guò)層次分析法確定的各驗(yàn)證要求的權(quán)重如表1所示。

3.2 模糊綜合評(píng)判

(3)

于是有綜合模糊評(píng)價(jià)矩陣為：R=(rik)m×5。對(duì)因素集U上的權(quán)重集ω(ω1,…ωm)，通過(guò)R變換可以得到模糊評(píng)價(jià)模型：

模糊綜合評(píng)判模型S中參數(shù)分別代表因素集U對(duì)模糊評(píng)語(yǔ)集V中評(píng)價(jià)等級(jí)v1,v2,v3,v4,v5的隸屬度。民用飛機(jī)維修類技術(shù)出版物的最終評(píng)價(jià)結(jié)論可按照最大隸屬度原則確定。

4 實(shí)例分析

按照上述方法，本文針對(duì)MA60飛機(jī)維修手冊(cè)(AMM)第33章照明系統(tǒng)維修實(shí)施和程序部分維修類技術(shù)出版物進(jìn)行驗(yàn)證矩陣分解，確定駕駛艙—調(diào)整/試驗(yàn)(任務(wù)號(hào)33-10-00-710-801)等152項(xiàng)驗(yàn)證內(nèi)容，均采用審查驗(yàn)證和機(jī)上地面操作驗(yàn)證方法進(jìn)行驗(yàn)證。根據(jù)實(shí)際驗(yàn)證操作提出了駕駛艙照明電源盒拆卸中涉及的工具型號(hào)不適用等問(wèn)題21項(xiàng)。通過(guò)參與整個(gè)驗(yàn)證工作的6名專家進(jìn)行打分。確定的模糊綜合矩陣如下：

按照二級(jí)驗(yàn)證準(zhǔn)則權(quán)重計(jì)算后得到一級(jí)模糊綜合矩陣R。

按照一級(jí)驗(yàn)證準(zhǔn)則權(quán)重計(jì)算后得到S=(0.337 60.551 10.105 00.006 30)。按照最大隸屬度原則，MA60飛機(jī)第33章照明系統(tǒng)維修實(shí)施和程序部分技術(shù)出版物模糊綜合評(píng)判結(jié)論為良，能夠正確反映技術(shù)出版物外場(chǎng)使用情況，為技術(shù)出版物適航取證提供數(shù)據(jù)支撐。

5 結(jié)論

本文提出的民用飛機(jī)維修類技術(shù)出版物符合性驗(yàn)證要求、驗(yàn)證方法和流程、定量評(píng)估模型能夠滿足民用飛機(jī)維修類技術(shù)出版物試飛階段符合性驗(yàn)證工作。為后續(xù)C919大型客機(jī)等飛機(jī)適航認(rèn)證階段技術(shù)出版物符合性驗(yàn)證工作提供了技術(shù)基礎(chǔ)，解決維修類技術(shù)出版物使用驗(yàn)證工作無(wú)據(jù)可依的問(wèn)題，同時(shí)進(jìn)一步促進(jìn)軍用飛機(jī)技術(shù)資料及交互式電子技術(shù)手冊(cè)使用驗(yàn)證工作。