民機(jī)起落架系統(tǒng)研制適航工作分析

馮全磊 馮 廣 周 笛

（中航飛機(jī)起落架有限責(zé)任公司，長沙 410200）

0 引言

起落架系統(tǒng)作為民用飛機(jī)關(guān)鍵機(jī)載系統(tǒng)之一，直接影響飛機(jī)起降過程中的安全，其設(shè)計、驗證、制造等過程受適航審查方的普遍關(guān)注，隨之而來的包含適航管理、適航符合性設(shè)計與驗證、適航技術(shù)研究等在內(nèi)的相應(yīng)管理和技術(shù)活動，共同構(gòu)成了民機(jī)起落架系統(tǒng)研制適航工作的主要內(nèi)容。

通過適航審定獲得適航當(dāng)局的批準(zhǔn)，是民用飛機(jī)進(jìn)入市場的安全門檻和法定前提，而其中起落架系統(tǒng)適航工作已成為民機(jī)起落架系統(tǒng)研制項目深入推進(jìn)的制約因素之一。特別是在國內(nèi)多型民機(jī)項目逐步實施、起落架產(chǎn)業(yè)化發(fā)展深入推進(jìn)的背景下，系統(tǒng)梳理國家適航法規(guī)要求、適航管理機(jī)制、適航審定過程，進(jìn)一步界定和厘清起落架系統(tǒng)研制過程中相關(guān)適航工作要求與主要適航工作內(nèi)容，既可為民機(jī)起落架系統(tǒng)研制項目策劃提供適航方面的重要需求來源，也可為民機(jī)起落架系統(tǒng)研制單位研制體系建設(shè)提供指導(dǎo)。

1 我國適航管理政策概述

作為民航飛行安全鏈條之一的民用航空器(含其零部件)，其安全性直接決定了飛行活動的安全性[1]。而民用航空器的適航性正是其整體性能和操縱性能在預(yù)期的環(huán)境和使用限制條件下具有安全性和物理完整性品質(zhì)的表征，且這種品質(zhì)要求民用航空器在全壽命階段內(nèi)始終保持符合其型號設(shè)計和始終處于安全運(yùn)行狀態(tài)[2]。為此制定適航標(biāo)準(zhǔn)并實施適航管理，是歷經(jīng)民用航空實踐和航空技術(shù)進(jìn)步形成的，確保民用航空器可接受的最低安全性水平的國際性、強(qiáng)制性、系統(tǒng)性的民用航空活動基本方法。我國落實適航要求的機(jī)制化途徑為：國家通過立法形式頒布適航法規(guī)，并成立國家適航管理組織機(jī)構(gòu)，依法開展適航審定活動；工業(yè)方則在民用航空器設(shè)計、制造、使用及維修等過程中貫徹適航法規(guī)要求，依法接受國家適航管理部門的適航審查、監(jiān)督與管理[3]。

總體而言，適航法規(guī)文件方面，經(jīng)適航當(dāng)局多年建設(shè)，已形成包括民用航空法、民用航空器適航管理條例及國籍登記條例、民用航空規(guī)章(CCAR)、適航規(guī)范性文件(含管理程序AP、咨詢通告AC、管理文件MD、工作手冊WM、信息通告IB)在內(nèi)的四層適航法規(guī)文件體系[4-5]。適航組織機(jī)構(gòu)方面，根據(jù)民用航空器適航管理條例規(guī)定，國務(wù)院授權(quán)中國民用航空局(CAAC)負(fù)責(zé)我國適航管理。CAAC逐步建立了兩級局方(民航局、民航地區(qū)管理局)和三層審定(立法決策層、執(zhí)法監(jiān)督層、委任基礎(chǔ)層)的適航管理體系，并對具體合格審定項目建立對應(yīng)的審查工作體系[6-7]。基于行政許可管理的特點，CAAC采用適航證件的形式對民用航空活動進(jìn)行認(rèn)可與批準(zhǔn)[8]，相關(guān)適航證件主要包括三類：(1)航空產(chǎn)品和零部件相關(guān)的適航證件，譬如型號合格證(TC)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定項目批準(zhǔn)書(CTSOA)；(2)適航相關(guān)單位和機(jī)構(gòu)證件，譬如維修許可證、委任單位代表證；(3)適航及安全相關(guān)從業(yè)人員證件，譬如委任代表證、航空器維修人員執(zhí)照。

表1 基于適航要求的民機(jī)起落架系統(tǒng)研制概覽

2 基于適航要求的民機(jī)起落架系統(tǒng)研制

適航性作為民機(jī)產(chǎn)品固有品質(zhì)之一，取決于完善的設(shè)計、優(yōu)質(zhì)的制造、有效的使用和良好的維修維護(hù)，民用航空工業(yè)企業(yè)承擔(dān)所研制產(chǎn)品適航性的“第一責(zé)任”[2]。適航標(biāo)準(zhǔn)從設(shè)計源頭到交付服務(wù)一以貫之的貫徹執(zhí)行以及貫徹執(zhí)行情況的驗證，是民機(jī)這類特殊商品得以實現(xiàn)價值和增值的基本手段，是保證民機(jī)產(chǎn)品安全性能這張?zhí)厥饷挠行緩健Ｃ駲C(jī)起落架系統(tǒng)研制單位構(gòu)建自身適航能力、完善內(nèi)部適航體系、保證產(chǎn)品適航性，既是遵法守法、落實適航“第一責(zé)任”的必然要求，更是自身應(yīng)對適航審定標(biāo)準(zhǔn)、流程、資源等挑戰(zhàn)，確保安身立命的產(chǎn)品合法合格，提高產(chǎn)品研制和審定效率，從而增強(qiáng)產(chǎn)品市場競爭力的強(qiáng)烈的內(nèi)發(fā)需求。

實質(zhì)上，對于包括起落架系統(tǒng)在內(nèi)的民機(jī)產(chǎn)品研制而言，適航性設(shè)計與符合性驗證已成為產(chǎn)品設(shè)計、驗證的有機(jī)組成部分，適航符合性方法(MC1-說明性文件、MC2-分析/計算、MC3-安全評估、MC4-試驗室試驗等)涉及的正是產(chǎn)品設(shè)計與驗證方法活動，如計算分析、試驗室試驗、飛行試驗等，是產(chǎn)品研制工作向適航當(dāng)局表明設(shè)計滿足最低安全需求的必備內(nèi)容，民機(jī)研制與適航審定過程在保證民機(jī)安全性的目標(biāo)下就此達(dá)成有機(jī)統(tǒng)一[9-10]?；谶m航要求的民機(jī)起落架系統(tǒng)研制過程及對應(yīng)適航工作目標(biāo)概覽見表1。

3 民機(jī)起落架系統(tǒng)研制適航工作分析

3.1 適航工作目標(biāo)

在航空器型號合格審定階段，起落架系統(tǒng)研制單位作為航空器型號合格審定申請人(主機(jī)單位)的設(shè)計、制造與試驗類供應(yīng)商，應(yīng)貫徹適航規(guī)章要求并承接主機(jī)單位設(shè)計保證系統(tǒng)要求，建立并保持與起落架系統(tǒng)研制相匹配的設(shè)計保證系統(tǒng)，可以以起落架系統(tǒng)設(shè)計保證大綱的形式進(jìn)行明確，對起落架系統(tǒng)的設(shè)計(含驗證)、設(shè)計更改進(jìn)行控制，并接受主機(jī)單位與適航當(dāng)局的審查與監(jiān)督，確保起落架系統(tǒng)的型號設(shè)計隨航空器最終獲得適航當(dāng)局設(shè)計批準(zhǔn)。

當(dāng)航空器研制進(jìn)入批生產(chǎn)階段，起落架系統(tǒng)研制單位作為航空器生產(chǎn)許可審定申請人(主機(jī)單位)的起落架產(chǎn)品供應(yīng)商，生產(chǎn)設(shè)施構(gòu)成主機(jī)單位生產(chǎn)設(shè)施的延伸，應(yīng)建立滿足適航規(guī)章要求的質(zhì)量系統(tǒng)，以確保每一起落架產(chǎn)品均能符合經(jīng)適航當(dāng)局批準(zhǔn)的設(shè)計并處于安全可用狀態(tài)，從而支持主機(jī)單位質(zhì)量系統(tǒng)獲得適航當(dāng)局生產(chǎn)批準(zhǔn)，并滿足主機(jī)單位和適航當(dāng)局證后管理與監(jiān)督審查要求。而當(dāng)主機(jī)單位在按適航當(dāng)局規(guī)定的時間期限內(nèi)僅依據(jù)型號合格證進(jìn)行航空器生產(chǎn)時，起落架系統(tǒng)研制單位應(yīng)確保每一起落架產(chǎn)品均在適航當(dāng)局的監(jiān)控下生產(chǎn)，按要求接受適航當(dāng)局的檢查和試驗。

起落架系統(tǒng)研制單位應(yīng)在航空器型號合格審定階段開展系統(tǒng)使用說明、部件修理手冊制定等持續(xù)適航文件編制工作的基礎(chǔ)上，開展系統(tǒng)運(yùn)行、使用過程涉及的安全改進(jìn)、適航指令貫徹、特殊修理方案批準(zhǔn)等持續(xù)適航工作，確保起落架系統(tǒng)的持續(xù)適航狀態(tài)。

3.2 立項與可行性論證階段主要適航工作

此階段，主機(jī)單位通常尚未達(dá)到向適航當(dāng)局提交申請的狀態(tài)，適航當(dāng)局未介入審查，起落架系統(tǒng)研制適航工作處于前期準(zhǔn)備階段，主要結(jié)合論證工作配合主機(jī)單位同時開展包括但不限于如下的適航工作：

(1)對起落架系統(tǒng)預(yù)期的適航審定基礎(chǔ)、型號合格審定程序進(jìn)行初步地熟悉與分析；

(2)就起落架系統(tǒng)滿足適航要求的可行性進(jìn)行分析；

(3)起落架系統(tǒng)預(yù)計采用的新設(shè)計、新技術(shù)、新材料、新工藝等適航符合性驗證的風(fēng)險分析；

(4)潛在次級供應(yīng)商適航能力與適航工作經(jīng)驗的考察；

(5)預(yù)期開展起落架系統(tǒng)設(shè)計保證活動所需資源的評估與策劃。

3.3 預(yù)發(fā)展階段主要適航工作

此階段大體對應(yīng)型號合格審定概念設(shè)計和要求確定階段，通常主機(jī)單位在此階段與適航當(dāng)局開展前期接觸，并將正式提交申請，適航當(dāng)局根據(jù)評估受理申請并成立審查組織，介入型號設(shè)計并開展型號合格審定具體審查工作，起落架系統(tǒng)適航工作開始邁入實質(zhì)階段，主要適航工作包括但不限于：

(1)就起落架系統(tǒng)所采用新穎的或獨(dú)特的設(shè)計特征、新材料或新工藝等與主機(jī)單位開展盡可能深入地討論，并尋求主機(jī)單位和適航當(dāng)局的指導(dǎo)，為起落架系統(tǒng)審定基礎(chǔ)與初步適航支持計劃的編制提供參考；

(2)根據(jù)主機(jī)單位和適航當(dāng)局對起落架系統(tǒng)預(yù)期適航規(guī)章的指導(dǎo)和建議的適航規(guī)章條款，結(jié)合起落架系統(tǒng)初步設(shè)計方案編制起落架系統(tǒng)初步適航支持計劃；

(3)根據(jù)適航當(dāng)局和主機(jī)單位對設(shè)計保證系統(tǒng)的要求，策劃起落架系統(tǒng)設(shè)計保證活動，初步制定起落架系統(tǒng)設(shè)計保證大綱(DAP)；

(4)策劃預(yù)計獨(dú)立取證的起落架系統(tǒng)配套零部件的取證計劃；

(5)在方案設(shè)計的早期與主機(jī)單位和適航當(dāng)局就起落架系統(tǒng)適用的適航條款、可能的專用條件等開展討論，并逐步最終確定起落架系統(tǒng)的審定基礎(chǔ)；

(6)根據(jù)系統(tǒng)研制需求開展適航委任代表的培養(yǎng)，獲得適航當(dāng)局對委任代表的委派與授權(quán)。

3.4 工程發(fā)展階段主要適航工作

此階段大體對應(yīng)型號合格審定符合性計劃制定和計劃實施階段，型號研制全面鋪開，型號合格審定持續(xù)深入，起落架系統(tǒng)適航工作主要包括但不限于：

(1)形成完整的起落架系統(tǒng)適航支持計劃(CSP)，明確具體的符合性方法、符合性證據(jù)、符合性驗證試驗等，同時需包含次級供應(yīng)商研制產(chǎn)品的適航符合性策劃內(nèi)容，在獲得主機(jī)單位審查認(rèn)可后作為主機(jī)單位系統(tǒng)級或?qū)ｎ}級審定計劃(CP)的依據(jù)和基礎(chǔ)，起落架系統(tǒng)CP在經(jīng)適航當(dāng)局審查認(rèn)可與批準(zhǔn)后，作為起落架系統(tǒng)適航審查活動的綱領(lǐng)；

(2)確定起落架系統(tǒng)制造符合性檢查范圍，包括起落架系統(tǒng)制造符合性檢查項目(含檢查屬性)及實施工序；

(3)完成試驗產(chǎn)品(含原型機(jī)及試驗件)起落架系統(tǒng)的制造及過程中的適航審查，包括設(shè)計保證活動審查、工藝審查、制造符合性檢查；

(4)完成起落架系統(tǒng)符合性驗證試驗，包括起落架系統(tǒng)試驗規(guī)劃與計劃(審定計劃、鑒定大綱、試驗大綱等)的適航審查、試驗件制造過程的適航審查、試驗過程的適航審查和試驗結(jié)果的適航審查；

(5)獨(dú)立取證的起落架系統(tǒng)配套零部件按計劃取得批準(zhǔn)證書，并完成相應(yīng)裝機(jī)批準(zhǔn)審查；

(6)配合和支持主機(jī)單位開展機(jī)上地面試驗、飛行試驗起落架系統(tǒng)相關(guān)驗證工作；

(7)完成審定計劃中確定的起落架系統(tǒng)相關(guān)符合性驗證資料、符合性報告(如計算分析結(jié)果、試驗報告、檢查記錄等)和符合性檢查清單的編制，獲得主機(jī)單位和適航當(dāng)局審查批復(fù)；

(8)配合和支持主機(jī)單位開展航空器運(yùn)行符合性評審、飛行訓(xùn)練、維修培訓(xùn)等與起落架系統(tǒng)相關(guān)的支持工作；

(9)開展起落架系統(tǒng)使用說明、產(chǎn)品圖解目錄、部件修理手冊等持續(xù)適航文件的編制，獲得主機(jī)單位和適航當(dāng)局審查認(rèn)可。

3.5 型號合格審定證后主要適航工作

該階段適航當(dāng)局完成項目的型號合格審定收尾工作，并開展型號合格審定證后管理工作，對應(yīng)起落架系統(tǒng)適航工作主要包括但不限于：

(1)完成起落架系統(tǒng)隨機(jī)適航資料的保存；

(2)按協(xié)商確定的要求配合主機(jī)單位提供航空器交付時起落架系統(tǒng)相關(guān)必要文件，如起落架系統(tǒng)持續(xù)適航文件、適航指令的符合性狀態(tài)等；

(3)開展起落架系統(tǒng)相關(guān)事件的收集、分析與管理，制定改正/改進(jìn)措施；

(4)開展服務(wù)通告(SB)的編制與管理；

(5)貫徹適航指令(AD)；

(6)根據(jù)需要提供起落架系統(tǒng)相關(guān)特殊修理方案，并獲得適航當(dāng)局審查批準(zhǔn)；

(7)根據(jù)需要開展證后設(shè)計更改(含持續(xù)適航文件更改)，并獲得適航當(dāng)局審查批準(zhǔn)；

(8)配合主機(jī)單位完成適航當(dāng)局實施的與起落架系統(tǒng)相關(guān)的證后特殊評審和調(diào)查。

在起落架系統(tǒng)隨航空器取得設(shè)計批準(zhǔn)后，無論是研制單位出于設(shè)計優(yōu)化、迎合客戶需求、安全性改進(jìn)等目的主動發(fā)起的設(shè)計更改，還是改正缺陷、貫徹適航指令等進(jìn)行要求的設(shè)計更改，均需獲得主機(jī)單位和適航當(dāng)局的審查與批準(zhǔn)。起落架系統(tǒng)涉及的設(shè)計“小改”可按設(shè)計批準(zhǔn)持證人對型號的具體要求，在向適航當(dāng)局提供驗證資料或者說明性資料之前按照適航當(dāng)局接受的方式獲得批準(zhǔn)；起落架系統(tǒng)型號設(shè)計“大改”則應(yīng)根據(jù)更改程度，按適航規(guī)章的規(guī)定通過新型號合格證/型號合格證更改/補(bǔ)充型號合格證方式獲得批準(zhǔn)。

3.6 生產(chǎn)批準(zhǔn)及管理與監(jiān)督相關(guān)適航工作

起落架系統(tǒng)研制單位應(yīng)提供一份描述民機(jī)起落架系統(tǒng)生產(chǎn)的質(zhì)量系統(tǒng)的手冊或質(zhì)量保證大綱，以支持主機(jī)單位和適航當(dāng)局在生產(chǎn)許可審定過程中的文件審查和現(xiàn)場審查活動，并根據(jù)主機(jī)單位的審查計劃，接受主機(jī)單位和適航當(dāng)局實施的相關(guān)基于產(chǎn)品的系統(tǒng)審查。

起落架系統(tǒng)質(zhì)量手冊/質(zhì)量保證大綱及其支持性文件形成的質(zhì)量系統(tǒng)文件應(yīng)符合適航規(guī)章要求，齊全完整，覆蓋組織管理、設(shè)計控制、軟件質(zhì)量控制、制造過程、制造控制和供應(yīng)商控制等對應(yīng)適航規(guī)范性文件所有適用準(zhǔn)則的要求。質(zhì)量系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況和有效性應(yīng)符合適航要求。對于諸如生產(chǎn)設(shè)施調(diào)整、質(zhì)量控制程序更改等影響到起落架產(chǎn)品的檢驗、符合性或適航性的質(zhì)量系統(tǒng)的更改，起落架系統(tǒng)研制單位應(yīng)按要求通知主機(jī)單位，必要時通過主機(jī)單位通知負(fù)責(zé)證件管理的主管檢查員，并接受相應(yīng)的審查。

取得PC證后在管理與監(jiān)督審查過程中，對于包含產(chǎn)品審查在內(nèi)的質(zhì)量系統(tǒng)復(fù)查(QSRA)、供應(yīng)商控制審查(SCA)、主管檢查員審查(PIA)等周期性日常管理與監(jiān)督審查/非周期性隨機(jī)管理與監(jiān)督審查，起落架系統(tǒng)研制單位應(yīng)接受主機(jī)單位和適航當(dāng)局實施的與起落架系統(tǒng)產(chǎn)品相關(guān)的生產(chǎn)過程監(jiān)督和質(zhì)量體系持續(xù)審核。

3.7 起落架系統(tǒng)配套零部件的獨(dú)立取證

起落架系統(tǒng)配套零部件的獨(dú)立取證方式主要包括取得技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定項目批準(zhǔn)書(CTSOA)、零部件設(shè)計批準(zhǔn)認(rèn)可證(VDA)、零部件制造人批準(zhǔn)書(CAAC-PMA)。

對于CTSO項目的獨(dú)立取證，起落架系統(tǒng)配套零部件研制單位需在研制階段早期(預(yù)發(fā)展階段)制定獨(dú)立取證計劃，在工程發(fā)展階段按適航規(guī)章、規(guī)范性文件的規(guī)定和取證計劃完成產(chǎn)品設(shè)計符合性驗證與審查，通過質(zhì)量系統(tǒng)審查批準(zhǔn)，獲得適航當(dāng)局頒發(fā)的CTSOA，生產(chǎn)的CTSOA件需按規(guī)定進(jìn)行標(biāo)記，同時，需在工程發(fā)展階段配合完成裝機(jī)批準(zhǔn)審查。

對于已取得國外技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定項目批準(zhǔn)書的起落架系統(tǒng)配套進(jìn)口零部件，如欲獲得中國適航當(dāng)局的認(rèn)可批準(zhǔn)，零部件供應(yīng)商需按程序取得其產(chǎn)品的VDA。

對于起落架系統(tǒng)配套零部件CAAC-PMA的獨(dú)立取證方式，適用于供安裝在已獲得型號合格證書的民用航空器上作為加改裝或更換用的起落架零部件，或已獲得裝機(jī)批準(zhǔn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定項目中起落架零部件的替換件的生產(chǎn)，對應(yīng)起落架零部件制造單位應(yīng)按適航規(guī)章和規(guī)范性文件的規(guī)定開展相應(yīng)的設(shè)計符合性驗證與審查，以及通過質(zhì)量系統(tǒng)審查批準(zhǔn)，獲得適航當(dāng)局頒發(fā)的CAAC-PMA，生產(chǎn)的相應(yīng)CAAC-PMA件應(yīng)按規(guī)定做好標(biāo)識。

3.8 起落架系統(tǒng)持續(xù)適航工作分析

為確保起落架系統(tǒng)的持續(xù)適航狀態(tài)，起落架系統(tǒng)研制單位應(yīng)建立滿足適航規(guī)章和規(guī)范性文件要求的持續(xù)適航工作機(jī)制，進(jìn)行可靠性和維修性設(shè)計，制定并提供持續(xù)適航文件，開展起落架系統(tǒng)相關(guān)的事件收集與分析、改正/改進(jìn)措施制定與管理、服務(wù)通告(SB)管理、適航指令(AD)貫徹、特殊修理方案制定等持續(xù)適航工作，起落架系統(tǒng)研制單位還應(yīng)根據(jù)與主機(jī)單位的相關(guān)協(xié)議約定提供相關(guān)售后技術(shù)服務(wù)支持、產(chǎn)品維修服務(wù)等，持續(xù)履行起落架系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計、制造方的持續(xù)適航責(zé)任。

4 結(jié)論

通過對民機(jī)起落架系統(tǒng)研制過程適航工作的分析：

1)起落架系統(tǒng)研制單位應(yīng)建立貫徹適航規(guī)章、滿足主機(jī)單位型號適航工作頂層要求、與產(chǎn)品特征和企業(yè)特點相匹配的起落架系統(tǒng)設(shè)計保證系統(tǒng)和質(zhì)量系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上開展起落架系統(tǒng)研制適航工作；

2)為落實相應(yīng)持續(xù)適航責(zé)任，還應(yīng)開展起落架系統(tǒng)持續(xù)適航工作，確保起落架系統(tǒng)從設(shè)計、制造直至交付使用適航性的持續(xù)保持；

3)起落架系統(tǒng)適航工作與系統(tǒng)研制過程融于一體，其成效必將成為制約起落架系統(tǒng)產(chǎn)品實現(xiàn)和服務(wù)提供的重要因素，起落架系統(tǒng)適航工作要求也可作為起落架系統(tǒng)研制單位開展項目研制和體系建設(shè)策劃的重要約束。