民用飛機(jī)型號(hào)合格審定階段結(jié)構(gòu)件構(gòu)型落實(shí)的制造符合性檢查

胡蘊(yùn)博

(中國(guó)商飛上海飛機(jī)制造有限公司，上海 200000)

0 引言

民用飛機(jī)的研制是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，在型號(hào)研制過程中會(huì)產(chǎn)生大量構(gòu)型數(shù)據(jù)，構(gòu)型數(shù)據(jù)一般會(huì)包括大量數(shù)模和文件類設(shè)計(jì)資料，并通常會(huì)根據(jù)客戶和型號(hào)的取證需要不斷迭代更新。為更加準(zhǔn)確和高效地對(duì)民用飛機(jī)的構(gòu)型落實(shí)進(jìn)行制造符合性檢查，確保民用飛機(jī)的制造符合經(jīng)批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，為民用飛機(jī)型號(hào)研制階段的各項(xiàng)試驗(yàn)試飛提供符合性證據(jù)支撐，本文提出了民用飛機(jī)構(gòu)型落實(shí)制造符合性檢查的新方法，并重點(diǎn)就民用飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)部件的落實(shí)制造符合性檢查進(jìn)行了具體分析。

1 民用飛機(jī)構(gòu)型的定義與要求

1.1 民用飛機(jī)構(gòu)型的定義

民用飛機(jī)的構(gòu)型是其型號(hào)設(shè)計(jì)資料的一部分，根據(jù)適航規(guī)章CCAR-21《民用航空產(chǎn)品和零部件合格審定規(guī)定》[1]，民用飛機(jī)和零部件的型號(hào)設(shè)計(jì)資料定義如下：

1) 為定義民用航空產(chǎn)品構(gòu)型和設(shè)計(jì)特征符合有關(guān)適航規(guī)章和環(huán)境保護(hù)要求所需的圖紙、技術(shù)規(guī)范及其清單；

2) 確定民用航空產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度所需要的尺寸、材料和工藝資料。

1.2 民用飛機(jī)構(gòu)型的要求

批生產(chǎn)監(jiān)督與管理程序AP-21-AA-2019-31[2]專門用一整章節(jié)來描述民機(jī)設(shè)計(jì)資料控制要求，主要包括：是否控制設(shè)計(jì)資料和技術(shù)資料及其更改；是否有明確的設(shè)計(jì)資料和技術(shù)資料清單；是否控制設(shè)計(jì)資料和技術(shù)資料的存儲(chǔ)及保護(hù)；制造、質(zhì)量、服務(wù)、運(yùn)營(yíng)部門是否參與設(shè)計(jì)資料和技術(shù)資料及其更改的評(píng)審。

2 民用飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件構(gòu)型落實(shí)的制造符合性檢查方法

民用飛機(jī)一般由以下結(jié)構(gòu)部件組成：機(jī)頭、前機(jī)身、中機(jī)身、中后機(jī)身、后機(jī)身、垂直尾翼、水平尾翼、機(jī)翼、機(jī)翼上的活動(dòng)面等。民用飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件一般由標(biāo)準(zhǔn)件、定制件、零件、組件、裝配連接模塊構(gòu)成。為準(zhǔn)確表達(dá)其構(gòu)型狀態(tài)，應(yīng)要求設(shè)計(jì)部門梳理結(jié)構(gòu)部件當(dāng)前設(shè)計(jì)構(gòu)型狀態(tài)，并說明結(jié)構(gòu)部件的當(dāng)前的設(shè)計(jì)構(gòu)型狀態(tài)及其與預(yù)期取TC證構(gòu)型狀態(tài)之間的差異。

2.1 制定結(jié)構(gòu)部件構(gòu)型落實(shí)制造符合性檢查的計(jì)劃

如圖1所示，在進(jìn)行制造符合性檢查活動(dòng)前，都應(yīng)根據(jù)檢查對(duì)象的特點(diǎn)制定相應(yīng)的檢查計(jì)劃，合理的檢查計(jì)劃能夠有效提高檢查效率。

圖1 結(jié)構(gòu)部件構(gòu)型落實(shí)制造符合性檢查的計(jì)劃

1)檢查民用飛機(jī)的設(shè)計(jì)單位的構(gòu)型管理程序及信息化平臺(tái)

程序是構(gòu)型管理工作能否有效運(yùn)行的保障，應(yīng)了解程序中規(guī)定的產(chǎn)品構(gòu)型的定義、組成部分及管理要求，為后續(xù)檢查產(chǎn)品構(gòu)型的落實(shí)建立基礎(chǔ)。檢查構(gòu)型數(shù)據(jù)信息化平臺(tái)的使用方法，重點(diǎn)檢查信息化平臺(tái)是否能保證構(gòu)型數(shù)據(jù)的唯一性。

2)檢查構(gòu)型數(shù)據(jù)的形成過程

根據(jù)適航規(guī)章要求，構(gòu)型數(shù)據(jù)的形成過程一般包編制、簽審、評(píng)估、發(fā)放。應(yīng)檢查構(gòu)型數(shù)據(jù)的簽審和評(píng)估過程中是否經(jīng)過制造、質(zhì)量、服務(wù)、運(yùn)營(yíng)部門，重點(diǎn)檢查各部門在構(gòu)型數(shù)據(jù)形成過程中的分工是否明確，以保證構(gòu)型數(shù)據(jù)的可實(shí)施性。

3)檢查構(gòu)型數(shù)據(jù)至工藝文件的轉(zhuǎn)化過程

構(gòu)型數(shù)據(jù)至工藝文件的轉(zhuǎn)化是決定產(chǎn)品能否符合設(shè)計(jì)要求的核心，應(yīng)檢查是否有程序支持構(gòu)型數(shù)據(jù)由設(shè)計(jì)部門傳遞至工藝部門的過程，進(jìn)一步檢查構(gòu)型數(shù)據(jù)的傳遞是否符合程序要求。重點(diǎn)檢查生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用的構(gòu)型數(shù)據(jù)來源是否是唯一有效的，是否能采用技術(shù)手段保證生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)始終使用最新版本的構(gòu)型數(shù)據(jù)。

4)檢查具體構(gòu)型數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的工藝文件

應(yīng)檢查某個(gè)具體構(gòu)型數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵定義(如關(guān)鍵尺寸標(biāo)注、特種工藝要求、無損檢測(cè)要求等)是否完整落實(shí)至工藝文件中。同時(shí)，為保證按照工藝文件生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，應(yīng)重點(diǎn)檢查工藝文件中檢驗(yàn)工序的設(shè)置能否完整覆蓋構(gòu)型數(shù)據(jù)的要求。

5)檢查構(gòu)型數(shù)據(jù)更改控制流程

在民用飛機(jī)的型號(hào)研制階段，通常會(huì)因型號(hào)取證及潛在客戶需要進(jìn)行大量的構(gòu)型數(shù)據(jù)更改，應(yīng)檢查構(gòu)型數(shù)據(jù)更改是否經(jīng)過工藝部門、質(zhì)量部門、客戶服務(wù)部門的評(píng)估，重點(diǎn)包括對(duì)在制品格的影響評(píng)估。

6)檢查具體產(chǎn)品是否落實(shí)構(gòu)型數(shù)據(jù)更改

抽查某個(gè)具體產(chǎn)品的實(shí)物，檢查其尺寸是否符合最新構(gòu)型數(shù)據(jù)要求，特種工藝記錄是否符合最新工藝規(guī)范要求等。

2.2 結(jié)構(gòu)部件的制造符合性檢查

型號(hào)研制階段，民用飛機(jī)通常會(huì)按ATA章節(jié)分配為若干個(gè)結(jié)構(gòu)部件工作包，由主制造商的工藝部門規(guī)定各結(jié)構(gòu)部件的交付狀態(tài)。民用飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件的制造符合性檢查的目的在于確定該部件交付時(shí)的設(shè)計(jì)構(gòu)型狀態(tài)、制造構(gòu)型狀態(tài)、工藝狀態(tài)、設(shè)計(jì)更改落實(shí)情況、制造偏離處置情況等，為后續(xù)該飛機(jī)的各項(xiàng)機(jī)體結(jié)構(gòu)符合性驗(yàn)證試驗(yàn)提供構(gòu)型基礎(chǔ)。機(jī)體結(jié)構(gòu)部件交付制造符合性檢查流程如圖2所示。

圖2 機(jī)體結(jié)構(gòu)部件交付檢查流程

2.2.1 機(jī)體結(jié)構(gòu)部件的構(gòu)型配置

型號(hào)研制階段，機(jī)體結(jié)構(gòu)部件交付前需要確定其當(dāng)前構(gòu)型狀態(tài)，因此需要主制造商的設(shè)計(jì)部門發(fā)布該機(jī)體機(jī)構(gòu)部件的構(gòu)型配置說明，用于規(guī)定結(jié)構(gòu)部件在交付前應(yīng)具備的設(shè)計(jì)狀態(tài)，是結(jié)構(gòu)部件凍結(jié)制造狀態(tài)的輸入，同時(shí)也是進(jìn)行結(jié)構(gòu)部件制造符合性檢查的頂層依據(jù)文件。應(yīng)采取的檢查方法如下：

1)檢查構(gòu)型配置文件的正確性和準(zhǔn)確性：檢查結(jié)構(gòu)部件構(gòu)型配置文件是否可以完整表達(dá)設(shè)計(jì)構(gòu)型狀態(tài)，檢查其設(shè)計(jì)模塊清冊(cè)、單機(jī)零組件清冊(cè)、機(jī)載設(shè)備清冊(cè)、機(jī)載軟件清冊(cè)是否與構(gòu)型數(shù)據(jù)信息化平臺(tái)一致。

2)檢查結(jié)構(gòu)部件當(dāng)前構(gòu)型與TC構(gòu)型的差異：型號(hào)研制階段，結(jié)構(gòu)部件的構(gòu)型可能會(huì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)成熟度、工藝成熟度等原因無法達(dá)到TC構(gòu)型狀態(tài)。應(yīng)將目前結(jié)構(gòu)部件的構(gòu)型與TC取證構(gòu)型進(jìn)行比對(duì)，評(píng)估該結(jié)構(gòu)部件在進(jìn)行后續(xù)飛行試驗(yàn)或地面試驗(yàn)時(shí)能否代表TC取證構(gòu)型。進(jìn)行結(jié)構(gòu)部件當(dāng)前構(gòu)型與TC構(gòu)型的差異評(píng)估工作是十分必要的，不僅能對(duì)結(jié)構(gòu)部件的構(gòu)型進(jìn)行紀(jì)實(shí)，且有助于提前識(shí)別后續(xù)TC取證的風(fēng)險(xiǎn)，為后續(xù)該結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行符合性驗(yàn)證試驗(yàn)建立構(gòu)型基礎(chǔ)。

2.2.2 結(jié)構(gòu)部件的制造構(gòu)型

制造物料清冊(cè)(以下簡(jiǎn)稱MBOM)是表達(dá)結(jié)構(gòu)部件制造構(gòu)型的關(guān)鍵，包含了組成結(jié)構(gòu)部件的零件、標(biāo)準(zhǔn)件(主要為緊固件)、定制結(jié)構(gòu)件、系統(tǒng)成品件。通過對(duì)比結(jié)構(gòu)部件構(gòu)型配置文件和MBOM，可以評(píng)估結(jié)構(gòu)部件制造過程中是否完整落實(shí)了設(shè)計(jì)構(gòu)型的要求，對(duì)于不一致項(xiàng)目，均要求設(shè)計(jì)部門進(jìn)行差異評(píng)估。

2.2.3 結(jié)構(gòu)部件的生產(chǎn)檢驗(yàn)記錄

生產(chǎn)檢驗(yàn)記錄是結(jié)構(gòu)部件落實(shí)設(shè)計(jì)構(gòu)型的載體，起到指導(dǎo)操作人員工作，記錄設(shè)計(jì)構(gòu)型要求的關(guān)鍵過程參數(shù)等作用。生產(chǎn)檢驗(yàn)記錄一般由零件制造大綱、裝配大綱、操作和檢驗(yàn)記錄、特種工藝記錄等組成，應(yīng)采取的檢查方法如下：

1)檢查工藝文件的編制和記錄是否符合設(shè)計(jì)構(gòu)型數(shù)據(jù)的要求，應(yīng)重點(diǎn)檢查構(gòu)型數(shù)據(jù)中的標(biāo)注尺寸是否在工藝文件中進(jìn)行了記錄并設(shè)置了檢驗(yàn)工序。檢查構(gòu)型數(shù)據(jù)的規(guī)定關(guān)鍵過程參數(shù)是否在工藝文件中進(jìn)行了記錄。關(guān)鍵過程參數(shù)包括特種工藝記錄，如熱處理、表面處理、復(fù)材結(jié)構(gòu)成型、無損檢測(cè)等。

2)檢查工藝文件是否落實(shí)了設(shè)計(jì)更改內(nèi)容，如構(gòu)型數(shù)據(jù)的快速更改單、構(gòu)型文件升版、數(shù)模直接升版等。

2.2.4 結(jié)構(gòu)部件的制造偏離

制造偏離是指民用飛機(jī)結(jié)構(gòu)部件制造過程中出現(xiàn)的不符合設(shè)計(jì)要求的情況，出現(xiàn)制造偏離后需要該部件的制造商辦理相應(yīng)的故障拒收?qǐng)?bào)告、材料代用單等并提交主制造商的設(shè)計(jì)部門進(jìn)行處置。

1)檢查故障拒收?qǐng)?bào)告單。當(dāng)結(jié)構(gòu)部件的實(shí)物不符合構(gòu)型數(shù)據(jù)要求時(shí)，制造單位需要辦理故障拒收?qǐng)?bào)告。當(dāng)故障拒收?qǐng)?bào)告的工程處置意見為“返修”時(shí)，檢查制造單位是否編制了工藝文件落實(shí)“返修”，檢查返修后的實(shí)物質(zhì)量是否符合該故障拒收?qǐng)?bào)告的工程處置意見。對(duì)于工程處置意見為“返工”的故障拒收?qǐng)?bào)告，檢查其返工后的實(shí)物是否已消除了偏離并符合設(shè)計(jì)要求。

2)檢查材料代用單。當(dāng)出現(xiàn)無法按照構(gòu)型數(shù)據(jù)要求使用原材料、緊固件或密封膠時(shí)，需要辦理材料代用單，同時(shí)應(yīng)將材料代用單的實(shí)際使用情況在工藝文件中進(jìn)行專門標(biāo)識(shí)以保證其可追溯性。

2.2.5 艙門類結(jié)構(gòu)部件

民用飛機(jī)的艙門是一類特殊的部件，由前登機(jī)門、前服務(wù)門、后登機(jī)門、后服務(wù)門、前貨艙門、后貨艙門、APU艙門、RAT艙門、應(yīng)急離機(jī)門組成。應(yīng)采取的檢查方法如下：

1)檢查艙門與機(jī)身的安裝是否符合數(shù)模和設(shè)計(jì)文件要求。艙門在制造時(shí)一般采用專用工裝進(jìn)行定位調(diào)試，以模擬該艙門與機(jī)身連接時(shí)是否會(huì)存在干涉或間隙超差的情況，重點(diǎn)檢查艙門與機(jī)身連接后與機(jī)身蒙皮的間隙是否符合設(shè)計(jì)要求。

2)檢查艙門的功能調(diào)試是否符合數(shù)模和設(shè)計(jì)文件要求。設(shè)計(jì)部門一般會(huì)根據(jù)飛機(jī)不同部位和功能的艙門出具安裝調(diào)試技術(shù)文件，重點(diǎn)檢查艙門的手柄開啟力、艙門開啟和關(guān)閉的位置傳感器、上位鎖、鉸鏈臂等功能的調(diào)試是否符合設(shè)計(jì)文件要求。

3)檢查艙門安裝至飛機(jī)后的氣密淋雨性能。氣密淋雨試驗(yàn)對(duì)飛機(jī)氣密性和安全性有重要影響。重點(diǎn)檢查艙門安裝后的氣密試驗(yàn)記錄是否符合設(shè)計(jì)文件要求，檢查淋雨試驗(yàn)記錄是否符合設(shè)計(jì)文件要求。當(dāng)試驗(yàn)記錄與設(shè)計(jì)文件要求存在差異時(shí)，檢查是否編制了返工文件對(duì)艙門重新進(jìn)行安裝調(diào)試并補(bǔ)充進(jìn)行氣密淋雨試驗(yàn)。

2.3 給出制造符合性檢查結(jié)論

當(dāng)完成上述步驟的制造符合性檢查后，將對(duì)該結(jié)構(gòu)部件的符合性給出結(jié)論。當(dāng)所有實(shí)物問題的立即糾正得到主制造商設(shè)計(jì)部門認(rèn)可后，可以按需簽發(fā)符合性適航批準(zhǔn)標(biāo)簽。

3 結(jié)論

本文闡述的民用飛機(jī)型號(hào)合格審定階段結(jié)構(gòu)件構(gòu)型落實(shí)的制造符合性檢查方法，在某型國(guó)產(chǎn)民用飛機(jī)型號(hào)研制階段進(jìn)行了應(yīng)用，可總結(jié)如下：

1)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度審定是民用飛機(jī)型號(hào)合格審定的基礎(chǔ)，該結(jié)構(gòu)部件構(gòu)型落實(shí)的制造符合性檢查方法涵蓋了制定檢查項(xiàng)目、確定檢查流程、進(jìn)行制造偏離處置等結(jié)構(gòu)部件研制全過程，確保了結(jié)構(gòu)部件制造符合性檢查的有效性、完整性，提升了該型飛機(jī)型號(hào)合格審定效率。

2)通過結(jié)構(gòu)件構(gòu)型落實(shí)的制造符合性檢查，為該型號(hào)飛機(jī)的結(jié)構(gòu)部件符合性驗(yàn)證試驗(yàn)積累了大量實(shí)物構(gòu)型數(shù)據(jù)，為試驗(yàn)的有效性奠定了基礎(chǔ)。

希望本文闡述的方法對(duì)我國(guó)民用飛機(jī)的構(gòu)型管理，乃至機(jī)載系統(tǒng)產(chǎn)品的構(gòu)型管理起到啟發(fā)作用，推動(dòng)我國(guó)民機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展