直升機的適航指令統(tǒng)計與分析

摘要：適航指令是由局方頒發(fā)的強制性檢查要求、改正措施或使用限制。本文采用ATA章節(jié)、采取糾正措施和型號分類三種統(tǒng)計方法，對近三年EASA頒發(fā)的與直升機有關的適航指令進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，并根據(jù)統(tǒng)計結果進行簡要分析，為我國適航當局的型號審查和規(guī)章制定提供數(shù)據(jù)統(tǒng)計支持。

關鍵詞：適航指令；直升機；統(tǒng)計分析

Keywords：airworthiness directive；helicopter；statistical analysis

1 研究背景

適航指令（AD）是適航當局發(fā)布或通過的文件，該文件規(guī)定，當有證據(jù)表明飛機的安全水平受到影響時，必須采取強制措施以恢復到可接受的安全水平。適航指令發(fā)布前需要滿足兩個條件：確定飛機存在不安全狀況、可能存在或發(fā)生在其他飛機上。適航指令涉及的航空器在規(guī)定的時間內(nèi)如未達到該適航指令要求，相關航空器將不再適航。

適航指令的定義表明，適航指令與每一次不安全條件有關，對歷年適航指令的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析是對已有航空產(chǎn)品設計不足的統(tǒng)計和分析，將為后期航空器的設計和審定提供數(shù)據(jù)支持。例如，AP-21-01R2第3.4.1（2）條進口產(chǎn)品的認可審定基礎的確定原則被定義為“（ⅳ）為保證產(chǎn)品在中國持續(xù)安全運行，基于截至型號認可申請之時出口國適航當局的強制適航性措施（如適航指令）和相關使用經(jīng)驗所確定的附加要求”。適航指令的數(shù)據(jù)是中國民航認可審定基礎附加技術條件的主要來源。

中美IPA第3.5.3.3條認可當局確定的技術評審范圍中也將運行中發(fā)現(xiàn)的問題“（n）持續(xù)適航關注—認可當局意識到的、在同類產(chǎn)品使用中已存在的問題，且可能正在積極采取解決措施”作為關注項，該關注項也需要對以往航空產(chǎn)品的持續(xù)適航數(shù)據(jù)進行分析后才能夠得出，而適航指令的統(tǒng)計和分析就是該關注項的主要數(shù)據(jù)來源。

直升機作為航空器的重要分支之一，有其獨特的設計特點，相比運輸類飛機，其在機隊規(guī)模和飛行小時數(shù)、適航指令的數(shù)量上都有很大的差異，因此在數(shù)據(jù)統(tǒng)計時本文以EASA適航當局近年發(fā)布的與直升機有關的適航指令作為數(shù)據(jù)基礎，按照ATA章節(jié)、采取糾正措施、型號分類這三種方法進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，簡要分析產(chǎn)生這些數(shù)據(jù)的原因，給出型號審查關注重點。

2 適航指令的數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

本文的統(tǒng)計時間為2017～2019年。

2.1 ATA章節(jié)統(tǒng)計分析

對于近三年EASA頒發(fā)的有關直升機的適航指令，按照不同的ATA章節(jié)進行統(tǒng)計，具體統(tǒng)計數(shù)據(jù)如圖1所示。

由圖1可以看出，ATA53章機身、ATA62章主旋翼、ATA64章尾槳和ATA67章旋翼飛行控制這四個ATA章節(jié)所涉及的適航指令較多，由此可得出這四個章節(jié)所涉及的系統(tǒng)是近年來直升機不安全事件的主要來源，這與直升機的特點一致。直升機的驅(qū)動來源主要是主旋翼和尾槳，主旋翼包括主槳葉、主槳轂、自動傾斜器等，常規(guī)尾槳包括尾槳葉、尾槳轂及尾操縱組件等。旋翼系統(tǒng)與發(fā)動機機械相連，不僅為直升機提供升力、前進力、操縱力，同時也是直升機的振動來源，由于旋翼系統(tǒng)工作環(huán)境復雜，使其成為不安全事件產(chǎn)生的主要來源。由統(tǒng)計數(shù)據(jù)也可以看出，針對旋翼系統(tǒng)（旋翼和尾槳）頒發(fā)的適航指令也相對較多。雖然隨著直升機技術的發(fā)展，直升機的槳轂由原來的全鉸接式槳轂發(fā)展到現(xiàn)在的柔性槳轂，槳葉由過去的木質(zhì)槳葉發(fā)展到現(xiàn)在的復合材料槳葉，尾槳也由過去的鉸接式變化為無鉸接式，但直升機頒發(fā)適航指令的主要原因還是旋翼和尾槳這類升力系統(tǒng)。當然，近幾年頒發(fā)的適航指令中主槳轂和主尾槳葉所涉及適航指令的頒發(fā)原因發(fā)生了變化，但深入分析仍然是疲勞引起的問題。

通過對近三年適航指令ATA章節(jié)的統(tǒng)計分析，適航指令仍然集中在主尾槳及相應的操縱系統(tǒng)，因此開展型號審查時，問題集中的主尾槳及相應操縱系統(tǒng)應作為審查關注重點，應對歷次產(chǎn)生適航指令的原因進行分析和關注，在相應的試驗條件設置時應考慮產(chǎn)生適航指令的這些原因。除主尾漿及相應操縱系統(tǒng)外，適航指令統(tǒng)計數(shù)據(jù)較多的另一大類是機身結構部分，但其頒發(fā)指令的原因相對復雜分散一些，有些是設計缺陷產(chǎn)生的，有些是生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的或是由疲勞原因產(chǎn)生的，具體原因需要對具體適航指令案例進行分析。

2.2 采取糾正措施統(tǒng)計分析

由于頒發(fā)適航指令的原因不同，考慮應從頒發(fā)原因的角度進行統(tǒng)計分析。但直接從適航指令頒發(fā)原因進行統(tǒng)計相對比較復雜，而從適航指令采取糾正措施進行統(tǒng)計并對這些原因進行分析相對來說容易一些。因此，對近三年來EASA頒發(fā)的有關直升機的適航指令按照采取糾正措施做了統(tǒng)計，具體統(tǒng)計數(shù)據(jù)如圖2所示。

由圖2可以看出，EASA頒發(fā)的適航指令中，“檢查（Inspection）”“更換（Replacement）”“改裝（Modification）”這三種措施的適航指令排在前三列。

“檢查”類適航指令表示該問題還沒有查出根本原因（Root Cause），需要通過檢查來確認這些產(chǎn)生原因是否具有普遍性，至于是否真具有普遍性還需要進行進一步的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，或者從疲勞的角度出發(fā)，通過縮短檢查間隔，加強檢查密度，監(jiān)控疲勞發(fā)展，在達到更換條件時進行更換。

“更換”類適航指令通常表示已找到產(chǎn)生適航指令的原因，通過更換，保持原設計狀態(tài)。有些是通過根源分析，發(fā)現(xiàn)有產(chǎn)品批次問題，如使用的材料出現(xiàn)問題或加工工藝采取不當?shù)仍?；有些個例是通過分析得出產(chǎn)生適航指令的原因，暫做更換處理。

“改裝”類適航指令表示需要進行設計更改，產(chǎn)生這類適航指令的原因是原設計考慮不足，如導線、導管布局設計不合理等，在使用中發(fā)現(xiàn)問題，需要對原有設計進行更改。

從數(shù)據(jù)統(tǒng)計中可以看出，“檢查”類適航指令最多，這與其類別要求一致，根據(jù)檢查結果采取后續(xù)改進措施。對于“檢查”類適航指令可針對特定案例分析每次發(fā)出“檢查”類的原因，是否是有針對性的“檢查”，分析從中查找根源的過程。另外，在型號審查時，應對統(tǒng)計出“更換”類的適航指令給予一定關注，分析個案原因，分析所使用的材料、工藝是否合適，是否會在新產(chǎn)品設計中造成相同或類似問題，以及如何避免類似的事情再次發(fā)生等。

2.3 直升機型號統(tǒng)計分析

除按照ATA章節(jié)及采取糾正措施進行統(tǒng)計之外，針對近三年EASA頒發(fā)的直升機適航指令，按照不同的直升機型號進行統(tǒng)計，分析導致這些系列直升機適航指令較多的主要原因，為改型直升機進行認可審查時給予特別關注，統(tǒng)計數(shù)據(jù)如圖3所示。

該數(shù)據(jù)統(tǒng)計僅對空客直升機公司（AH）和阿古斯塔直升機公司的直升機頒發(fā)的適航指令進行了統(tǒng)計。由圖3可以看出，1999年取得EASA型號合格證的AW139型直升機頒發(fā)的適航指令明顯多于2015年取得EASA型號合格證的AW169型直升機頒發(fā)的適航指令，這與AW169型直升機剛剛推出、運行時間較短因而暴露問題較少相符合。

反觀空客直升機的EC225型直升機，近三年所涉及的適航指令最多，原因與2016年4月29日發(fā)生的EC225型直升機墜毀事故有關。

查找最近EASA針對EC225LP型直升機頒發(fā)的一份適航指令2019-0152-E，其頒發(fā)原因仍然是對該事件所采取的“糾正措施”。該適航指令的頒發(fā)原因是在對受影響的主減速器進行大修期間，在坡道上檢測到磨損，并且在受影響部分發(fā)現(xiàn)滾輪保持架損壞，根本原因還在進一步調(diào)查追蹤過程中。這種情況如果不進行糾正，可能會導致左側發(fā)動機在飛行中關閉后，右側發(fā)動機輸出的OEI功率轉(zhuǎn)移能力降低，從而導致直升機控制能力下降。為了解決這種潛在的不安全狀況，空客直升機公司發(fā)布了緊急服務通告，為更換受影響的主減速器提供指導，并對涉及OEI的訓練飛行實行操作限制?；谏鲜鲈?，該適航指令要求重復更換受影響主減速器（受影響主減內(nèi)場檢查時），并通過安裝標牌對OEI培訓飛行進行使用限制。

3 結論

本文通過上述三種方法，對直升機適航指令進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析。從“ATA章節(jié)”分析中可以看出，取得型號合格證后的直升機，升力系統(tǒng)和機身仍然是直升機審查的關注重點。從“采取糾正措施”分析中可以看出，“檢查”類適航指令數(shù)量仍占多數(shù)。

根據(jù)這些數(shù)據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)民用航空產(chǎn)品設計制造單位應對升力系統(tǒng)和機身部件在設計制造中給予更多的關注，并把適航指令中的相關要求貫徹到民用航空產(chǎn)品中，達到保障國產(chǎn)民用航空產(chǎn)品持續(xù)安全運行的目的。同時，這些統(tǒng)計結果可為我國適航當局對國產(chǎn)航空器開展型號審查工作時提供一定的數(shù)據(jù)支持，對可能存在的問題和安全運行方面的風險給予特別關注，也為我國適航規(guī)章標準的制定提供數(shù)據(jù)支持。

參考文獻

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作者簡介

楊麗，工程師，主要負責適航指令的編制、審核、頒發(fā)的工作。