孫鐵源 孫見忠

摘要：主制造商需要為具備延程運(yùn)行（ETOPS）能力的飛機(jī)制定符合延程運(yùn)行要求的維修大綱（MRBR）。為確保飛機(jī)交付客戶后能夠達(dá)到并保持延程運(yùn)行所必需的性能和可靠性.MSG-3分析需要結(jié)合所申請(qǐng)級(jí)別的ETOPS能力開展。基于新研飛機(jī)常規(guī)運(yùn)行系統(tǒng)MSG-3分析邏輯決斷流程，重點(diǎn)從ETOPS關(guān)鍵MSI選擇、ETOPS功能失效影響分析、失效影響類別判定等方面，說(shuō)明ETOPS系統(tǒng)計(jì)劃維修要求的制定過(guò)程。

關(guān)鍵詞：延程運(yùn)行；MSG-3分析：關(guān)鍵維修項(xiàng)目；失效影響類別；計(jì)劃維修和檢查要求

0 引言

延程運(yùn)行[1]（ETOPS）一般應(yīng)用于跨洋飛行或者偏遠(yuǎn)的內(nèi)陸飛行，允許飛機(jī)在距離機(jī)場(chǎng)更遠(yuǎn)的地方規(guī)劃航線，擴(kuò)大了雙發(fā)及雙發(fā)以上飛機(jī)的運(yùn)行范圍，使航線的規(guī)劃更為靈活，航線距離得以縮短。

飛機(jī)主制造商主要依據(jù)國(guó)際規(guī)范ATA MSG-3 Rev.2015.1[2]為新研飛機(jī)制定系統(tǒng)和動(dòng)力裝置初始最低計(jì)劃維修和檢查要求（SMR）[3]。

國(guó)產(chǎn)單通道干線客機(jī)和雙通道遠(yuǎn)程寬體客機(jī)都將申請(qǐng)獲得不小于120分鐘延程運(yùn)行型號(hào)設(shè)計(jì)批準(zhǔn)。ETOPS運(yùn)行對(duì)于飛機(jī)系統(tǒng)的安全性以及維修性提出了更高的要求。本文將結(jié)合ETOPS運(yùn)行特點(diǎn)及SMR編制過(guò)程，進(jìn)行ETOPS運(yùn)行下MSG-3分析過(guò)程的解讀。

1 分析原則

ETOPS運(yùn)行下的MSG-3分析基礎(chǔ)是ETOPS關(guān)鍵系統(tǒng)清單，主制造商一般在計(jì)劃維修要求制定政策和程序手冊(cè)（PPH）中以附錄形式給出，與ETOPS適航審定過(guò)程中其他支持性材料一起，為工作組（WG）評(píng)審MSG-3分析提供依據(jù)。

如果通過(guò)MSG-3分析確定的任務(wù)類型、任務(wù)數(shù)量或任務(wù)間隔與ETOPS和NON-ETOPS運(yùn)行有差異，則應(yīng)該在分析過(guò)程中分別控制并分別填寫分析表格。SMR對(duì)僅適用于ETOPS運(yùn)行的任務(wù)進(jìn)行了單獨(dú)適用性說(shuō)明，否則SMR中的計(jì)劃維修任務(wù)同時(shí)適用于ETOPS和NON-ETOPS運(yùn)行。

2 分析流程

結(jié)合常規(guī)運(yùn)行飛機(jī)系統(tǒng)/動(dòng)力裝置MSG-3分析流程[4]和ETOPS運(yùn)行適航審定過(guò)程，ETOPS運(yùn)行系統(tǒng)SMR制定過(guò)程采用的分析流程如圖1所示。3分析對(duì)象的選擇及描述

ETOPS關(guān)鍵系統(tǒng)[5]是指包括動(dòng)力系統(tǒng)在內(nèi)的飛機(jī)系統(tǒng)，當(dāng)其失效或發(fā)生故障時(shí)會(huì)危及延程運(yùn)行安全，或危及飛機(jī)在延程運(yùn)行改航時(shí)的持續(xù)安全飛行和著陸，因此ETOPS對(duì)飛機(jī)安全至關(guān)重要。ETOPS根據(jù)是否與飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量相關(guān)又分為I類和II類延程運(yùn)行關(guān)鍵系統(tǒng)。

ETOPS運(yùn)行下分析對(duì)象的選擇，主要基于ETOPS關(guān)鍵系統(tǒng)清單確定ETOPS關(guān)鍵MSI。如果待分析MSI的某個(gè)功能與ETOPS關(guān)鍵系統(tǒng)相關(guān)或?qū)儆贓TOPS運(yùn)行相關(guān)的功能（如預(yù)防改航或備降發(fā)生，或改航備降發(fā)生后保證飛行安全運(yùn)行的功能），則視為ETOPS關(guān)鍵MSI。如果是ETOPS關(guān)鍵MSI，應(yīng)在MSI選擇表中進(jìn)行備注。保守起見，如果確定分析對(duì)象時(shí)有爭(zhēng)議，可先按ETOPS關(guān)鍵MSI進(jìn)行分析并備注，在上層分析中再確認(rèn)。

ETOPS關(guān)鍵MSI設(shè)計(jì)特征及功能描述除應(yīng)該包括縮略語(yǔ)、系統(tǒng)分解、設(shè)計(jì)概述、功能描述、指示、與其他MSI接口、簡(jiǎn)化維修的設(shè)計(jì)、部件規(guī)范、IBIT、CBIT、PBIT、分析假設(shè)、設(shè)計(jì)更改、參考文件和原理圖、實(shí)物安裝圖等信息外，還必須增加ETOPS運(yùn)行相關(guān)設(shè)計(jì)特征的描述，包括但不限于ETOPS構(gòu)型下部件、功能、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則等的詳細(xì)說(shuō)明，同時(shí)增加該分析覆蓋ETOPS運(yùn)行的聲明。

在系統(tǒng)組成及可靠性數(shù)據(jù)描述中，必須列出主制造商為滿足所申請(qǐng)級(jí)別ETOPS運(yùn)行要求而進(jìn)行增強(qiáng)或改進(jìn)設(shè)計(jì)以提高可靠性的ETOPS構(gòu)型下相關(guān)系統(tǒng)或部件的可靠性數(shù)據(jù)。

4 上層分析

4.1 功能失效分析

ETOPS關(guān)鍵MSI中并不是所有功能都是為滿足ETOPS運(yùn)行而設(shè)計(jì)的。因此，為滿足飛機(jī)交付后進(jìn)行ETOPS運(yùn)行的安全性、運(yùn)行性和經(jīng)濟(jì)性要求，以及充分考慮飛機(jī)研制中構(gòu)型控制、設(shè)計(jì)更改和需求管理與追溯等方面的因素，必須無(wú)遺漏地識(shí)別出所有ETOPS運(yùn)行相關(guān)的功能、功能失效、失效影響和失效原因，并進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

將ETOPS運(yùn)行功能按如下層級(jí)進(jìn)行細(xì)化：

a.該功能是為減少改航備降的發(fā)生進(jìn)行設(shè)計(jì)；

b.該功能是為了在發(fā)生改航備降時(shí)保障改航備降運(yùn)行的安全而設(shè)計(jì)。

分析中只考慮ETOPS運(yùn)行的功能失效（若存在）和失效影響（更嚴(yán)格）。

4.2 失效影響類別判定

失效影響類別決斷流程如圖2所示，在ETOPS運(yùn)行和NON-ETOPS運(yùn)行條件下，失效影響類別會(huì)有不同。下面結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)描述ETOPS運(yùn)行失效影響類別判定標(biāo)準(zhǔn)。

Ql針對(duì)ETOPS運(yùn)行，需要重點(diǎn)關(guān)注執(zhí)行ETOPS運(yùn)行時(shí)飛行機(jī)組正常職責(zé)中是否增加了航前駕駛艙檢查項(xiàng)目。

Q2針對(duì)ETOPS運(yùn)行，需要考慮單點(diǎn)失效引起改航備降是否會(huì)在改航備降期間產(chǎn)生安全性影響，同時(shí)需要結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)獲取的ETOPS能力進(jìn)行判斷。

Q3針對(duì)ETOPS運(yùn)行，需要結(jié)合典型改航場(chǎng)景如單發(fā)IFSD（CCAR-121.561）等事件引起的改航等，同步考慮單發(fā)高度的飛機(jī)運(yùn)行條件限制，包括溫度、高度、空氣濕度等影響。分析中尤其需要注意，為滿足ETOPS運(yùn)行要求按照CCAR-121.725條要求設(shè)計(jì)的時(shí)限系統(tǒng)的隱蔽功能失效事件，如貨艙滅火系統(tǒng)和氧氣系統(tǒng)等。在ETOPS改航情況下某些對(duì)時(shí)間有依賴性的失效場(chǎng)景嚴(yán)酷度將增加。因此，在涉及8類隱蔽安全性判定工作中，必須考慮在所申請(qǐng)級(jí)別（如120分鐘）ETOPS改航時(shí)間情況下，由嚴(yán)酷度增加所造成的各種失效影響。

Q4針對(duì)ETOPS運(yùn)行，功能失效引起改航視為有運(yùn)行性影響；MMEL中存在ETOPS運(yùn)行限制視為有運(yùn)行性影響。分析中基于FCOM，確認(rèn)在ETOPS改航時(shí)間內(nèi)，因操作程序或飛行條件以及備降機(jī)場(chǎng)不熟悉等因素，機(jī)組工作負(fù)擔(dān)是否增加。

5 下層分析

5.1 維修任務(wù)確定

ETOPS運(yùn)行與常規(guī)運(yùn)行相比，計(jì)劃維修任務(wù)類型確定過(guò)程無(wú)差異，依然遵循適用性和有效性原則。分析中重點(diǎn)關(guān)注因失效影響類別判定不同可能新增的維修任務(wù)，如圖3所示。

對(duì)于常規(guī)運(yùn)行影響類別7類轉(zhuǎn)化為ETOPS運(yùn)行6類，任務(wù)選擇過(guò)程無(wú)影響。

對(duì)于常規(guī)運(yùn)行影響類別9類轉(zhuǎn)化為ETOPS運(yùn)行8類，將新增任務(wù)。

5.2 間隔確定

同一條維修任務(wù)，ETOPS運(yùn)行時(shí)任務(wù)間隔可能需要調(diào)整。尤其是為滿足所申請(qǐng)級(jí)別ETOPS運(yùn)行要求，ETOPS構(gòu)型下對(duì)某些子系統(tǒng)或部件進(jìn)行了增強(qiáng)或改進(jìn)設(shè)計(jì)以提高可靠性，其可靠性指標(biāo)如MTBF和MTBUR值可能發(fā)生變化。如果任務(wù)間隔不同，用任務(wù)適用性予以區(qū)分，對(duì)只適用ETOPS運(yùn)行任務(wù)進(jìn)行明確標(biāo)識(shí)。

6 結(jié)論

從飛機(jī)主制造商的角度，對(duì)制定ETOPS運(yùn)行計(jì)劃維修要求的過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)解讀，可以確保應(yīng)用MSG-3分析方法建立覆蓋延程運(yùn)行要求SMR的全面性和有效性。在制定滿足CCAR-121.719條ETOPS運(yùn)行維修方案中，除應(yīng)包含SMR中的計(jì)劃維修任務(wù)外，主制造商和運(yùn)營(yíng)人也需要依據(jù)適航規(guī)章要求進(jìn)行其他附加維修要求的制定，如延程運(yùn)行放行前維護(hù)檢查（PDSC）等。

參考文獻(xiàn)

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[3] AC-91-26航空器計(jì)劃維修要求的編制[S].

[4]孫鐵源.系統(tǒng)MSG-3分析的工程化應(yīng)用及數(shù)據(jù)需求[J].航空研究，2016?？?，193-195.

[5] CCAR-121R4大型飛機(jī)公共航空運(yùn)輸承運(yùn)人運(yùn)行合格審定規(guī)則[S].