基于S1000D的國產(chǎn)民機(jī)結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)開發(fā)研究

許娟 許艷萍 楊鵬飛

摘要：根據(jù)結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)編制的頂層要求和飛機(jī)的運(yùn)行支持要求，研究了結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)的初始適航審定要求和開發(fā)支持條件，包括編制與管理體系建設(shè)要求、體系建設(shè)流程、結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)的輸入數(shù)據(jù)分析，旨在為采用S1000D標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行國產(chǎn)民機(jī)結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)的編制和管理提供參考。

關(guān)鍵詞：S1000D；結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)；適航要求

Keywords：S1000D；structure repair manual；airworthiness requirement

0 引言

結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)（SRM）是對(duì)航空器在服役中預(yù)期的結(jié)構(gòu)修理種類和準(zhǔn)則的描述，是維修人員修理飛機(jī)結(jié)構(gòu)的主要依據(jù)，是經(jīng)型號(hào)審定部門批準(zhǔn)的持續(xù)適航文件之一，需要在型號(hào)開發(fā)過程早期開發(fā)完成。

我國國產(chǎn)民機(jī)的SRM多以相似機(jī)型經(jīng)驗(yàn)為主進(jìn)行編寫，欠缺對(duì)適航條款、國際標(biāo)準(zhǔn)等要求的深入貫徹。編制中沒有完整的知識(shí)體系作為指導(dǎo)，缺乏系統(tǒng)性，手冊(cè)發(fā)布后使用中發(fā)現(xiàn)存在內(nèi)容缺失、可操作性不強(qiáng)、超手冊(cè)嚴(yán)重等問題。目前，國產(chǎn)民機(jī)SRM手冊(cè)多由設(shè)計(jì)人員從設(shè)計(jì)的角度進(jìn)行編寫，缺乏維修和保障的視角，在維修保障中降低了飛機(jī)結(jié)構(gòu)固有的維修性和經(jīng)濟(jì)性水平。

針對(duì)以上問題，本文基于S1000D標(biāo)準(zhǔn)，以民用飛機(jī)結(jié)構(gòu)的安全性、經(jīng)濟(jì)性和持續(xù)適航為目標(biāo)，研究了結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)的適航要求和開發(fā)條件，包括技術(shù)出版物編制與管理體系建設(shè)要求、技術(shù)出版物體系建設(shè)流程、結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)的數(shù)據(jù)來源，旨在為采用S1000D標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)的編制準(zhǔn)備工作提供參考。

1 SRM的初始適航審定要求

SRM是重要的持續(xù)適航文件，與飛行手冊(cè)AFM、重量平衡手冊(cè)WBM、適航性限制項(xiàng)目ALI、審定維修要求CMR、主最低設(shè)備清單MMEL、電氣線路互聯(lián)系統(tǒng)手冊(cè)EWISM等手冊(cè)具有共同的特點(diǎn)，是影響飛機(jī)持續(xù)適航性和飛行安全的基本要求。中國民航局發(fā)布的咨詢通告《航空器的持續(xù)適航文件》（編號(hào)AC-91-11R1）中明確要求結(jié)構(gòu)修理手冊(cè)必須按照局方要求單獨(dú)編制。

目前，我國民航現(xiàn)行有效的適航規(guī)章中與SRM相關(guān)的條款包含但不僅限于以下條款：

1）25.571 結(jié)構(gòu)的損傷容限和疲勞評(píng)定；

2）25.1529 持續(xù)適航文件（H25.4適航限制部分）；

3）43部附錄A（年度檢查和100h檢查的范圍和詳細(xì)項(xiàng)目）；

4）43部附錄E（重要修理項(xiàng)目）。

總的來說，中國民航適航規(guī)章和咨詢通告體系尚未對(duì)SRM進(jìn)行詳細(xì)的、明確的要求。從綜合適航規(guī)章、咨詢通告及行業(yè)慣用方法來看，SRM的初始適航審定要求如下：

1）SRM需TC審定辦公室批準(zhǔn)，且需單獨(dú)編制。

2）SRM需按照飛機(jī)主制造商和型號(hào)審定部門認(rèn)可的要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編制。當(dāng)前主流的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是ATA2200（A320/B737/B747等采用）和S1000D（A380/A350/B787采用）。

3）SRM主要對(duì)預(yù)期的結(jié)構(gòu)損傷采取修理預(yù)案，手冊(cè)中涉及的是典型結(jié)構(gòu)件常見損傷的典型修理方案。

4）SRM手冊(cè)包含封面、正文前資料和正文。

2 SRM數(shù)據(jù)來源

SRM是重要的設(shè)計(jì)文件，是非客戶化的經(jīng)TC審查通過的持續(xù)適航文件。SRM手冊(cè)中將盡可能多地提供結(jié)構(gòu)修理所需的數(shù)據(jù)，以恢復(fù)結(jié)構(gòu)完整性、滿足設(shè)計(jì)要求。

SRM手冊(cè)的數(shù)據(jù)來源主要包括初始適航數(shù)據(jù)和持續(xù)適航數(shù)據(jù)兩大部分。

初始適航數(shù)據(jù)指SRM手冊(cè)初次編寫形成過程中需要使用的技術(shù)數(shù)據(jù)，主要包括：

1）工程數(shù)據(jù)——圖紙、三維數(shù)模、設(shè)計(jì)計(jì)算報(bào)告等；

2）維修工程分析數(shù)據(jù)——LSA分析報(bào)告，包括計(jì)劃維修分析報(bào)告（MSG-3分析）、特殊事件分析報(bào)告等；

3）供應(yīng)商數(shù)據(jù)——供應(yīng)商負(fù)責(zé)的機(jī)體結(jié)構(gòu)部分的技術(shù)數(shù)據(jù)；

4）試飛數(shù)據(jù)——試飛過程中的外場(chǎng)維修數(shù)據(jù)；

5）客戶要求——SRM是非客戶化的手冊(cè)，無客戶要求數(shù)據(jù)。

持續(xù)適航數(shù)據(jù)指SRM在正式交付后、修訂過程中需要使用的數(shù)據(jù)，主要包括：

1）工程更改數(shù)據(jù)——設(shè)計(jì)更改數(shù)據(jù)和制造更改數(shù)據(jù)，如設(shè)計(jì)分析復(fù)查、飛行試驗(yàn)、制造問題、質(zhì)量問題等；

2）飛機(jī)運(yùn)行反饋數(shù)據(jù)——飛行員報(bào)告、使用困難和事故報(bào)告、維修信息等等；

3）民航適航部門發(fā)布的信息——事故/事件通告、擬議規(guī)章通知、適航指令等；

4）用戶反饋信息——手冊(cè)缺陷、用戶意見和建議等。

持續(xù)適航體系的輸入主要是收集各類不利于飛機(jī)持續(xù)適航的故障、失效和缺陷。建立完整有效的信息收集系統(tǒng)是持續(xù)適航體系建設(shè)的前提，包括政府、型號(hào)合格證持有人、運(yùn)行人、維修單位等各方在內(nèi)的信息收集系統(tǒng)是信息收集系統(tǒng)建設(shè)的基本要求。

3 SRM的開發(fā)條件

在編制SRM之前，需要梳理前置條件，包括編制規(guī)范、編制工具、數(shù)據(jù)來源、人力資源、簽審流程等。完備的編制與管理體系是確保SRM滿足適航限制的保障。

3.1 技術(shù)出版物編制與管理體系

基于設(shè)計(jì)構(gòu)型，飛機(jī)技術(shù)出版物編制與管理以飛機(jī)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和維修工程分析結(jié)果的源數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，編寫滿足適航規(guī)章要求的持續(xù)適航文件，并在飛機(jī)全壽命周期內(nèi)提供手冊(cè)的更改、發(fā)布、交付和源數(shù)據(jù)跟蹤與管理，確保手冊(cè)的現(xiàn)行有效性。同時(shí)，技術(shù)出版物部門還承擔(dān)手冊(cè)的適航報(bào)批、手冊(cè)驗(yàn)證和客戶支援等工作。技術(shù)出版物業(yè)務(wù)框圖如圖1所示。

技術(shù)出版物研制體系至少要包括總體規(guī)劃團(tuán)隊(duì)、信息系統(tǒng)維護(hù)團(tuán)隊(duì)、適航質(zhì)量管理團(tuán)隊(duì)、編寫團(tuán)隊(duì)（含結(jié)構(gòu)組、系統(tǒng)組、插圖組）、供應(yīng)商管理團(tuán)隊(duì)。技術(shù)出版物組織架構(gòu)如圖2所示，其中，手冊(cè)編寫團(tuán)隊(duì)中的結(jié)構(gòu)組負(fù)責(zé)SRM手冊(cè)具體的編寫工作，包括以下內(nèi)容。

1）SRM編寫：根據(jù)技術(shù)出版物技術(shù)方案，制定SRM結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、業(yè)務(wù)規(guī)則、編寫規(guī)范，編寫數(shù)據(jù)模塊，提出插圖制作要求等。

2）源數(shù)據(jù)收集：收集來自工程設(shè)計(jì)、供應(yīng)商、維修工程分析等各類數(shù)據(jù)，分析工作輸入數(shù)據(jù)。

3）開展相關(guān)SRM的數(shù)據(jù)模塊編寫、跟蹤、更改、手冊(cè)驗(yàn)證及客戶支援等工作。

4）協(xié)助插圖團(tuán)隊(duì)完成技術(shù)插圖的制作、維護(hù)技術(shù)插圖的有效性管理。

5）SRM修訂：對(duì)已完成SRM編寫的源數(shù)據(jù)開展全壽命過程跟蹤，落實(shí)工程更改對(duì)手冊(cè)的影響性分析，并進(jìn)行全壽命的更改修訂。

6）SRM驗(yàn)證：根據(jù)制定的手冊(cè)驗(yàn)證方案，對(duì)SRM內(nèi)容及客戶化信息開展書面驗(yàn)證和實(shí)操驗(yàn)證，以確保SRM準(zhǔn)確性、有效性、一致性和完整性。

3.2 S1000D編制規(guī)范

目前，國際主流的民用飛機(jī)技術(shù)出版物編制規(guī)范是ATA2200和S1000D，飛機(jī)主制造商需要在啟動(dòng)AEG工作時(shí)明確型號(hào)采用的編制規(guī)范和手冊(cè)主版本的語言。

作為技術(shù)出版物現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，ATA2200和S1000D兩個(gè)規(guī)范都具備內(nèi)容完整準(zhǔn)確、與飛機(jī)產(chǎn)品全壽命周期緊密關(guān)聯(lián)、技術(shù)信息結(jié)構(gòu)化、數(shù)據(jù)交換要求明確具體等特點(diǎn)。ATA2200規(guī)范作為民用航空領(lǐng)域最成熟、應(yīng)用廣泛的標(biāo)準(zhǔn)，其最大優(yōu)點(diǎn)是具備較強(qiáng)的實(shí)踐基礎(chǔ)。

S1000D標(biāo)準(zhǔn)是新一代的技術(shù)出版物國際規(guī)范，覆蓋了包括計(jì)劃、編制、管理、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)分發(fā)、使用及更改在內(nèi)的技術(shù)出版物全壽命周期的各個(gè)工作環(huán)節(jié)，適用于軍用陸、海、空裝備及民用飛機(jī)項(xiàng)目。S1000D因具有廣泛組織支持、擁有完善維護(hù)機(jī)制、技術(shù)基礎(chǔ)雄厚及具備合理發(fā)展計(jì)劃等特點(diǎn)，具有更好的發(fā)展前景。

S1000D以可重用、面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模塊（DM）形式命名和標(biāo)識(shí)技術(shù)出版物數(shù)據(jù)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)技術(shù)出版物的結(jié)構(gòu)化，同時(shí)通過元數(shù)據(jù)模塊和公共源數(shù)據(jù)庫（CSDB），以單一數(shù)據(jù)源對(duì)技術(shù)出版物數(shù)據(jù)進(jìn)行全壽命周期跟蹤。每一個(gè)DM都指定了唯一的數(shù)據(jù)模塊代碼（DMC），其中與維修類手冊(cè)相關(guān)的內(nèi)容為標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)系統(tǒng)（SNS）和信息代碼（IC）。S1000D通過SNS編碼劃分系統(tǒng)，基本等同于ATA2200標(biāo)準(zhǔn)中的ATA編號(hào)系統(tǒng)，編排上也與ATA2200基本一致，即包含51章（標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施和結(jié)構(gòu)——通用）、52章（艙門）、53章（機(jī)身）、54章（短艙/吊架）、55章（尾翼）、56章（窗）和57章（機(jī)翼），符合民航行業(yè)慣例。

S1000D中航空器特殊信息集含有航空器結(jié)構(gòu)修理的相關(guān)信息（ASR）。ASR信息包含適用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)修理的信息，SRM所有內(nèi)容都包含在ASR集中。利用ASR相關(guān)信息可完成SRM編制，幫助技術(shù)人員評(píng)估和修理損傷。

S1000D對(duì)SRM51章的各種常見修理方法、52～57章結(jié)構(gòu)識(shí)別、損傷評(píng)估、修理信息等數(shù)據(jù)模塊使用IC進(jìn)行標(biāo)識(shí)，手冊(cè)的使用者通過IC能更清晰地了解該部分內(nèi)容的功能，同時(shí)也保障了該數(shù)據(jù)模塊的唯一性，便于SRM與其他手冊(cè)相互調(diào)用以及數(shù)字化發(fā)布。

S1000D繼承了ATA2200規(guī)范的行業(yè)特點(diǎn)，更兼具普適性，數(shù)據(jù)管理的優(yōu)勢(shì)使得其成為技術(shù)出版標(biāo)準(zhǔn)的首選。

3.3編寫工具

根據(jù)持續(xù)適航文件的采標(biāo)要求，SRM編寫工具將基于S1000D標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)業(yè)務(wù)規(guī)則配置SRM編制與管理系統(tǒng)中，定義各手冊(cè)結(jié)構(gòu)和Schema指南。

SRM編制與管理系統(tǒng)需要包含編寫工具、插圖工具、發(fā)布工具、交付工具和全壽命周期管理工具，各工具可選貨架產(chǎn)品如圖3所示。

3.4人力資源需求

根據(jù)業(yè)務(wù)功能與體系分析，支持 SRM編制的人力需求包括標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范專員、主編、編寫專員、插圖專員、數(shù)據(jù)分析專員、系統(tǒng)開發(fā)維護(hù)專員、樣式開發(fā)與維護(hù)專員、制作交付專員、翻譯專員等。部分崗位的資質(zhì)需求如表1所示。

4 SRM全壽命周期管理

SRM作為飛機(jī)產(chǎn)品運(yùn)行支持體系中的核心要素，是飛機(jī)正常運(yùn)營、持續(xù)適航及安全飛行的重要技術(shù)保障。在飛機(jī)的全壽命周期內(nèi)，要求制造商根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更改、制造偏離、使用維護(hù)的變化和客戶要求等持續(xù)地跟蹤維護(hù)SRM的內(nèi)容，及時(shí)進(jìn)行SRM的更改，確保SRM的內(nèi)容在產(chǎn)品的全壽命周期內(nèi)始終現(xiàn)行有效。

由于國內(nèi)民機(jī)對(duì)SRM工作的分割，導(dǎo)致全壽命跟蹤管理流程不順暢，系統(tǒng)建設(shè)尚處在空白狀態(tài)。目前，SRM跟蹤管理工作主要依靠人工進(jìn)行，人的自身因素使得SRM管理過程中存在很多問題，如SRM更改不及時(shí)、漏改、漏發(fā)、發(fā)錯(cuò)，不僅影響了飛機(jī)的安全運(yùn)營系數(shù)，還影響了飛機(jī)的后續(xù)維修維護(hù)，導(dǎo)致客戶對(duì)制造商服務(wù)不滿意，影響了制造商的聲譽(yù)和商業(yè)成功。因此，對(duì)飛機(jī)SRM進(jìn)行全壽命跟蹤管理、保持其現(xiàn)行有效意義重大。

SRM全壽命周期跟蹤管理是指從型號(hào)研制開始，經(jīng)歷試制試飛完善、取證交付運(yùn)營、型號(hào)發(fā)展和交付構(gòu)型變化，直到型號(hào)結(jié)束，跟蹤飛機(jī)的構(gòu)型變化，對(duì)SRM進(jìn)行的全過程控制管理。

SRM全壽命跟蹤管理流程研究主要包括SRM編制跟蹤管理流程、SRM更改跟蹤管理流程和SRM分發(fā)跟蹤管理流程等一系列管理流程研究?？茖W(xué)的分析方法、標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程和信息化的管理手段是SRM全壽命跟蹤管理工作的發(fā)展方向。

5 總結(jié)

我國在研民機(jī)的SRM雖然通過了TC審查，但普遍存在因型號(hào)不成熟及設(shè)計(jì)問題導(dǎo)致的超手冊(cè)修理數(shù)量劇增、SRM手冊(cè)可用性較差的現(xiàn)象。通過建設(shè)SRM編制與管理體系，規(guī)范手冊(cè)開發(fā)的數(shù)據(jù)管理，大大改善手冊(cè)質(zhì)量，提高可用性，能夠減少國產(chǎn)民機(jī)超手冊(cè)修理帶來的經(jīng)濟(jì)損失，保障國產(chǎn)飛機(jī)產(chǎn)品良好運(yùn)行品質(zhì)，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

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