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民机试飞过程中构型审核初步研究

2019-08-07薛济坤

科技视界 2019年18期

薛济坤

【摘 要】结合相关标准和前期飞机构型审核活动的实践,从构型审核活动的目的和必要性出发,阐述了试飞过程中开展构型审核的形式、内容以及相关典型流程,其中包含了审查方介入部分。为后续试飞活动的开展提供了有益的支持。

【关键词】试飞;构型审核;功能构型审核;物理构型审核;制造符合性

中图分类号: V217 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2019)18-0238-002

DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.18.111

Preliminary Research on Configuration Audit during Civil Aircraft Flight Test

XUE Ji-kun

(Shanghai Aircraft Design and Research Institute, Shanghai 201210, China)

【Abstract】Based on the relevant standards and the practice of configuration audit activities in the early stage of aircraft development, this paper describes the form, content and related typical processes of configuration audit during flight test, which includes the intervention of airworthiness authorities ,from the purpose and necessity. It provides useful support for the following test flight activities.

【Key words】Flight test; Configuration audit; Functional Configuration Audit; Physical Configuration Audit; Manufacturing conformity

0 引言

民机试飞是一项投入高、风险高和周期长的复杂系统工程,经过前期的初步设计、详细设计和全面试制,试飞的结果和进度直接影响新机的取证和交付节点。为了降低风险,提高试飞效率,应通过构型审核的方式对试飞相关系统的构型状态进行审核确认。

构型审核作为构型管理的要素之一,贯穿于飞机的全生命周期,结合试飞阶段的特点,进行有针对性的构型审核,并将审核的结果应用于支持试飞活动,保证试飞结果的有效性。

1 构型审核

许多构型管理相关的标准都对构型审核进行了阐述,一般是通过对文件、产品实物和记录的检查以及对程序、流程等的评估,来验证产品符合其定义信息。从以上描述上看,构型审核的主要目的包括:

a)确定飞机/产品定义构型文件(包括工程文件和制造文件)的正确性和完整性;

b)证明制造的飞机/产品与其定义之间的符合性;

c)证明制造的飞机/产品达到预期的要求。

构型审核一般通过功能构型审核(FCA,Functional Configuration Audit)和物理构型审核(PCA,Physical Configuration Audit)两种方式开展。

飞机研制转入试飞阶段之前,在前期的产品定义和试制阶段开展过多轮次、各层级的构型审核活动,包括飞机级、系统级以至设备级,范围涵盖供应商在内。保证上一级的功能/需求正确完整传递到下一级,并被正确反映在产品中。通过对审核中发现问题的纠正,不断反馈完善设计和制造过程。较为典型的构型审核活动是转阶段评审(初步设计评审PDR,详细设计评审CDR等)

进入试飞阶段以后,开展构型审核活动的目的是支持试飞活动进行,一方面对各层级的功能和设计结果进行再次确认,另一方面证明试飞验证活动本身的合理性与有效性。

1.1 功能构型审核

试飞过程中的功能构型审核不同于其他阶段开展的审核,集中关注试飞对象以及试飞活动本身,审核试飞过程功能上的符合性。

功能构型审核不是在试飞前一次性完成的,而是贯穿于整个试飞活动期间,结合试飞的不同阶段,逐步开展。针对每一个试飞科目,功能构型审核主要包括:

a)确认试飞科目是否符合试飞规划/计划;

b)确认试飞基线中定义的试飞构型(包括加改装)是否准确,验证的构型项是否完整、全面;

c)确认试飞大纲/试飞程序是否满足试飞要求;

d)確认试飞结果验证的各构型项是否满足试飞要求中明确的功能/性能要求。

由于试飞的目的不一样,表明符合性试飞相较于研发试飞,在功能构型审核过程中额外关注对适航条款的符合情况。

根据审核的结果,按需更新试飞基线,确定试飞开展的构型状态。任何对基线的更改都必须进行补充审核确认。

1.2 物理构型审核

在试飞现场由于试飞任务需要,飞机进行相应的加改装以及持续设计更改/优化的贯彻。物理构型审核的内容主要包括[1]:

a)审核工程资料相关的工艺文件的正确性和完整性,包括相关更改贯彻;

b)审核生产制造、验收检验记录的完整性和有效性;

c)审核关键承力构件的制造以及新工艺、新材料的使用情况;

d)批准供应商的首件检验报告、对验收试验进行监督和认可[2]。

除了总装制造过程中物理构型审核内容外,以试飞任务为牵引,关注试飞相关系统实物构型对飞行安全和飞行有效性的影响,其中审核的内容包括:

a)审核补充地面试验,包括补充试验室试验、机上地面试验的完成情况以及是否产生新的限制或偏离;

b)审核制造过程中的偏离项、开口项对试飞结果影响的评估;

c)审核试飞相关测试设备的校准情况。

2 构型审核中的局方审查活动

2.1 功能构型审核中的局方审查

试飞过程中的构型审核,局方是否介入是根据试飞活动的性质决定的。

研发试飞是主制造商内部的试飞活动,其功能构型审核是主制造商或承试单位根据内部的管理规定进行,局方不参与;表明符合性试飞和审定试飞中,局方从开始准备阶段就介入审查,试飞大纲、试飞任务单、试飞数据、试飞构型以及试飞报告均需得到局方批准或认可。

2.2 物理构型审核中的局方审查

根据AP-21-03-R4《航空器型号合格审定程序》的规定,表明符合性试飞和审定试飞前局方需要进行制造符合性检查,检查结果证明试飞相关的实物构型与设计构型的一致性,进而判断是否满足试飞要求和影响试飞结果的有效性。

试飞现场的制造符合性检查包括特许飞行证检查、试飞科目的制造检查、TIA(型号检查核准书)地面检查、以及对应的补充检查。

如何进行制造符合性检查,需要与局方协商并达成一致。结合某型民机的试飞过程,对试飞科目的制造符合性检查制定可行的流程(其余两类检查可参照),如图2所示。该流程中需要重点关注以下三点:

a)制造符合性检查的范围主要根据试飞要求/试飞大纲确定;

b)对试飞的构型状态进行评估,包括制造偏离、超差以及开口项对试飞结果的影響等。该评估报告需得到局方批准;

c)局方在检查过程中发现的不满意项,主制造商需要制定纠正措施和计划,跟踪尽快解决,待所有项目关闭以后,按需更新试飞基线,才能进行试飞活动。

3 总结

飞机系统复杂,研制周期长,通过不同阶段开展构型审核,可以有效减少研制风险。构型审核与适航取证工作结合,尤其是在试飞阶段,根据试飞规划,主制造商内部应制定详细的构型审核计划和工作要求,由相关团队的自审与第三方审核相结合,可以大大提高审核的效率和可信度。

【参考文献】

[1]张乐,等.论民用飞机构型审核要求和程序[J].科技信息,2012,10:490-491.

[2]孙楠,等.浅谈民用飞机机载系统构型审核[J].科技视界,2018,11:37-38.