■ 周淳 龔立鋒 郭彬彬/中國航發(fā)動研所

適航管理是民用航空發(fā)動機(jī)研發(fā)過程中的重要技術(shù)類管理活動，將適航管理活動有機(jī)地融入航空發(fā)動機(jī)研發(fā)流程是航空發(fā)動機(jī)研發(fā)體系建設(shè)的緊迫要求。

航空發(fā)動機(jī)研發(fā)階段的適航管理

民用航空適航管理是指根據(jù)國家的有關(guān)規(guī)定，對民用航空器的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用和維修，實(shí)施以確保飛行安全為目的的技術(shù)鑒定和監(jiān)督。這是一個(gè)以政府監(jiān)管視角給出的定義。適航管理部門（局方）在制定各種最低安全標(biāo)準(zhǔn)（適航規(guī)章）的基礎(chǔ)上，對航空器的設(shè)計(jì)、制造、使用和維修等環(huán)節(jié)進(jìn)行審定、監(jiān)督和管理。根據(jù)管理內(nèi)容和實(shí)施時(shí)間的不同，適航管理又可分為初始適航管理和持續(xù)適航管理兩個(gè)階段。初始適航管理是在航空產(chǎn)品交付使用前，局方依據(jù)適航規(guī)章，對民用航空產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造進(jìn)行型號合格審定（TC）和生產(chǎn)許可審定（PC），以確保航空器和航空器零部件的設(shè)計(jì)、制造符合適用適航規(guī)章而進(jìn)行的管理。持續(xù)適航管理是在航空產(chǎn)品滿足初始適航標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、滿足型號設(shè)計(jì)要求、符合型號合格審定基礎(chǔ)并投入運(yùn)行服役后，為保證航空產(chǎn)品能夠始終處于安全運(yùn)行狀態(tài)而進(jìn)行的管理。

當(dāng)前，我國航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)品研發(fā)體系定義的產(chǎn)品研發(fā)階段是從用戶需求識別與分析開始，經(jīng)過確認(rèn)產(chǎn)品達(dá)到功能、性能等規(guī)范指標(biāo)，直到滿足批量生產(chǎn)要求為止。由此可見，航空發(fā)動機(jī)研發(fā)階段對應(yīng)于適航管理的初始適航管理階段。從研發(fā)視角出發(fā)，航空發(fā)動機(jī)研發(fā)階段的適航管理可定義為：為確保通過局方對航空發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)和制造的型號合格審定以及生產(chǎn)許可審定而開展的一系列技術(shù)和管理活動。這些技術(shù)和管理活動應(yīng)滿足航空發(fā)動機(jī)型號合格審定和生產(chǎn)許可審定等相關(guān)適航規(guī)章和規(guī)范性文件的要求，不僅應(yīng)確保航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)品本身符合適航要求，還能向局方證明和展示產(chǎn)品及研發(fā)過程符合適航要求。

航空發(fā)動機(jī)研制涉及的適航規(guī)章和規(guī)范性文件

適航規(guī)章和規(guī)范性文件根據(jù)規(guī)定的適用范圍分為技術(shù)類和管理類兩種。

技術(shù)類規(guī)章規(guī)定了航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)品研制需要滿足的最低技術(shù)要求，航空發(fā)動機(jī)研制涉及的典型技術(shù)類規(guī)章有：CCAR-33 《航空發(fā)動機(jī)適航規(guī)定》；CCAR-34《渦輪發(fā)動機(jī)飛機(jī)燃油排泄和排氣排出物規(guī)定》；CCAR-25《運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)》、CCAR-23《正常類、實(shí)用類、特技類和通勤類飛機(jī)適航規(guī)定》、CCAR-29《運(yùn)輸類旋翼航空器適航規(guī)定》、CCAR-27《正常類旋翼航空器適航規(guī)定》；CCAR-36《航空器型號和適航合格審定噪聲規(guī)定》等。

管理類規(guī)章和規(guī)范性文件通常是對審定程序、申請人資質(zhì)和組織管理體系等提出要求，航空發(fā)動機(jī)研制、生產(chǎn)涉及的典型管理類規(guī)章和規(guī)范性文件有：CCAR-21《民用航空產(chǎn)品和零部件合格審定規(guī)定》；CCAR-183《民用航空器適航委任代表和委任單位代表的規(guī)定》；AP-21-AA-2011-03-R4《航空器型號合格審定程序》；AP-21-AA-2019-31《生產(chǎn)批準(zhǔn)和監(jiān)督程序》；AC-21-AA-2013-04-R1《生產(chǎn)批準(zhǔn)持有人供應(yīng)商管理指南》等。

研發(fā)體系適航流程建設(shè)思路及思考

當(dāng)前，航空發(fā)動機(jī)研發(fā)體系適航流程的建設(shè)思路是以適航規(guī)章/規(guī)范性文件要求為牽引，識別型號研制中必須開展的適航業(yè)務(wù)活動，主要包括：基于技術(shù)類適航規(guī)章，開展產(chǎn)品適航規(guī)章識別，針對適用的規(guī)章要求進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，對各階段的產(chǎn)品狀態(tài)進(jìn)行適航符合性評估等工作；按照管理類適航規(guī)章和規(guī)范性文件中規(guī)定的局方審定活動，為局方審查提供便利，協(xié)調(diào)并組織設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在對適航要求開展的驗(yàn)證工作中接受局方審查、提供相關(guān)符合性證據(jù)資料，并及時(shí)記錄、反饋和歸檔審查結(jié)果，在接受局方審定過程中證明和展示產(chǎn)品及研發(fā)過程符合適航要求等工作。

規(guī)劃型號研制中適航業(yè)務(wù)活動主要依據(jù)AP-21-AA-2011-03-R4《航空器型號合格審定程序》，這個(gè)文件將典型的型號合格審定過程分為概念設(shè)計(jì)、要求確定、符合性計(jì)劃制訂、計(jì)劃實(shí)施以及證后等5個(gè)階段。各階段局方與申請人的正式協(xié)調(diào)事件有：型號合格審定過程的宣貫、安全保障合作計(jì)劃（PSP）簽署、潛在審定項(xiàng)目的熟悉、首次型號合格審定委員會（TCB）會議確定審定基礎(chǔ)、中間TCB會議審議審定計(jì)劃或?qū)ｍ?xiàng)合格審定計(jì)劃、審定飛行試驗(yàn)前的TCB會議以及最終TCB會議，如圖1所示。

根據(jù)AP-21-AA-2011-03-R4的要求，從適航業(yè)務(wù)視角梳理航空發(fā)動機(jī)型號研發(fā)的主要適航工作如圖2所示。

對照航空發(fā)動機(jī)研發(fā)流程整體框架，圖2左側(cè)的適航相關(guān)設(shè)計(jì)與分析、適航符合性評估以及適航要求驗(yàn)證的整個(gè)過程就是產(chǎn)品為滿足研制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、開發(fā)、驗(yàn)證的過程。只要將適航要求作為航空發(fā)動機(jī)型號研制的頂層需求之一，通過產(chǎn)品需求分析管理流程將適航要求融入型號研制要求，即可實(shí)現(xiàn)與型號研制工作的無縫對接。作為型號需求管理的一部分，適航要求識別的主要工作是根據(jù)航空發(fā)動機(jī)型號研制設(shè)計(jì)方案和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，例如航空發(fā)動機(jī)類型是渦槳還是渦扇，是否設(shè)計(jì)有轉(zhuǎn)子鎖定裝置，是否有自由渦輪等，識別適用的適航規(guī)章條款，明確條款對應(yīng)的符合性驗(yàn)證項(xiàng)目。

在適航要求的識別活動中是否應(yīng)包含適航規(guī)章解析工作曾存在爭議。適航規(guī)章解析的工作內(nèi)容通常是研究國內(nèi)外航空發(fā)動機(jī)適航條款的修訂歷史和符合性驗(yàn)證要求，推導(dǎo)條款的技術(shù)含義、對設(shè)計(jì)的限制和對驗(yàn)證的要求。這項(xiàng)工作是當(dāng)前民用航空發(fā)動機(jī)型號研制急需解決的問題，也是國內(nèi)幾個(gè)民機(jī)項(xiàng)目適航團(tuán)隊(duì)正在攻關(guān)的核心任務(wù)，然而卻并不屬于型號研制流程中的一個(gè)活動內(nèi)容。我國航空發(fā)動機(jī)研制初期由測繪仿制起步，在發(fā)動機(jī)性能、功能、耐久性等方面的工作開展得較為深入，安全性設(shè)計(jì)方面的工作則考慮較少，基于以往軍機(jī)型號研制經(jīng)驗(yàn)建立的研發(fā)體系在安全性設(shè)計(jì)規(guī)范方面有所欠缺，首次進(jìn)行民機(jī)項(xiàng)目研發(fā)時(shí)，存在現(xiàn)有的企業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)不能完全覆蓋適航規(guī)章要求的情況，因此需要開展適航規(guī)章解析，對比分析并完善現(xiàn)有設(shè)計(jì)、驗(yàn)證規(guī)范，這屬于航空發(fā)動機(jī)研發(fā)體系建設(shè)必要的基礎(chǔ)研究工作。當(dāng)適航要求完全融入發(fā)動機(jī)各部件、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范，研發(fā)體系具有足夠成熟度之后，未來型號研制中將不再需要額外規(guī)劃適航規(guī)章解析工作。適航規(guī)章在歐美各國最初的誕生，就是源于各航空工業(yè)巨頭自身產(chǎn)品遵循的企業(yè)規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。作為最低安全標(biāo)準(zhǔn)，在產(chǎn)品進(jìn)行需求分析時(shí)，識別出的適航條款要求被企業(yè)自身規(guī)范要求替代是常見現(xiàn)象。例如，在CCAR-33R2第33.94條“葉片包容性和轉(zhuǎn)子不平衡試驗(yàn)”中，要求發(fā)動機(jī)能包容“最危險(xiǎn)的壓氣機(jī)或風(fēng)扇的一個(gè)葉片失效”，而一些發(fā)動機(jī)企業(yè)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求至少能包容兩個(gè)葉片失效，在這種情況下，無須再對如何滿足“一個(gè)葉片失效”的適航要求進(jìn)行進(jìn)一步分解。

圖1 航空發(fā)動機(jī)型號合格審定過程中局方與申請人的正式協(xié)調(diào)事件

圖2 航空發(fā)動機(jī)型號研發(fā)的主要適航工作

在產(chǎn)品研發(fā)體系建設(shè)中，存在困擾最多的是如何將有局方參與或由審定程序規(guī)定的活動有機(jī)地融入體系。例如，一些觀點(diǎn)認(rèn)為這些活動主要是對外溝通，游離于型號研制的主要流程，符合性核查活動不應(yīng)屬于型號研制的一部分；型號合格審定階段的劃分與產(chǎn)品研制階段劃分不一致，雖然可以定義相關(guān)的活動，卻往往難以判斷活動發(fā)生的具體時(shí)間段等。以上困惑也是當(dāng)前型號適航工作沒有很好融入研發(fā)流程的體現(xiàn)，一方面與局方確定型號合格審定基礎(chǔ)和審定計(jì)劃的時(shí)機(jī)與型號確定研制需求和研制計(jì)劃的節(jié)點(diǎn)不匹配，另一方面由于適航要求解析不全面，驗(yàn)證階段需要組織研發(fā)團(tuán)隊(duì)補(bǔ)充開展額外的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證工作等，使得證明和展示產(chǎn)品符合適航要求的過程看上去與整個(gè)研發(fā)過程脫節(jié)。

從正向設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，適航法規(guī)中規(guī)定的各項(xiàng)審定活動同樣屬于型號研制工作的頂層需求，它們雖然不會直接影響航空發(fā)動機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，但如果不能順利開展也會導(dǎo)致產(chǎn)品研制進(jìn)度延遲、成本增加，進(jìn)而降低產(chǎn)品的市場競爭力。因此，需要分析這些審定活動對產(chǎn)品研發(fā)的實(shí)質(zhì)影響，與其他研發(fā)活動一起進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。以符合性核查活動為例，CCAR-21-R4《民用航空產(chǎn)品和零部件合格審定規(guī)定》第21.473（二）條要求申請人必須建立設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)，“該設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有確保設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)向局方提交符合性聲明和相關(guān)文件之前，獨(dú)立地核查符合性聲明的有效性和文件的符合性的功能?！痹谥袊裼煤娇站?017年公布的《設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)》咨詢通告草案中，建議通過設(shè)置符合性核查工程師崗位來履行該項(xiàng)職能。這是一個(gè)典型的由適航法規(guī)牽引出的適航活動，從適航審查方的角度進(jìn)行符合性核查是為了通過研制單位的自審，在一定程度上減少局方的工作量。而從型號研制內(nèi)部來看，符合性核查的實(shí)質(zhì)含義是在原有質(zhì)量管控程序的基礎(chǔ)上再增加一次內(nèi)部審查，通過審查制度設(shè)計(jì)加強(qiáng)適航要求的設(shè)計(jì)權(quán)重，確保最低安全要求的貫徹落實(shí)不會被產(chǎn)品進(jìn)度和/或成本限制等因素削弱或減少。因此，符合性核查不僅僅是配合審查需要，也是民機(jī)研發(fā)體系中的一個(gè)不可或缺的環(huán)節(jié)。

適航團(tuán)隊(duì)活動與體系融合的建設(shè)思路是從產(chǎn)品研發(fā)的視角提出的，一方面根據(jù)審定活動對產(chǎn)品研制的影響歸類或重組定義一些適航活動，例如，針對AP-21-AA-2011-03-R4《航空器型號合格審定程序》中列出的主要協(xié)調(diào)事件“中間TCB會—確定審定基礎(chǔ)”和“中間TCB會—確定審定計(jì)劃或?qū)ｍ?xiàng)合格審定計(jì)劃”，基于對產(chǎn)品研制的影響，將這兩個(gè)活動與適航要求識別活動相對應(yīng)，將符合性核查活動作為質(zhì)量控制的一部分，制訂相關(guān)的適航符合性核查流程，從增設(shè)文件審簽環(huán)節(jié)的角度探索與產(chǎn)品研發(fā)相融合的方法；另一方面，根據(jù)法規(guī)規(guī)定各主要審定活動中工業(yè)方需要提交的資料，對比型號研制階段輸出物要求，結(jié)合以往的型號實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，綜合判斷各個(gè)活動開展的時(shí)機(jī)，例如將組織召開最終TCB會議對應(yīng)于型號研制的小批量生產(chǎn)階段。

結(jié)束語

綜上所述，以適航法規(guī)規(guī)定的審定活動為策劃型號研制適航工作的主線，根據(jù)產(chǎn)品研發(fā)各階段確定的研制目標(biāo)，確定適航各項(xiàng)業(yè)務(wù)活動的開展時(shí)間，使各項(xiàng)審定活動與產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度相匹配；同時(shí)通過開展適航規(guī)章解析等基礎(chǔ)研究，將適航技術(shù)要求融入各部件、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范，將不斷推進(jìn)適航管理與研發(fā)體系的融合深度。在融合過程中，還需要經(jīng)過多個(gè)型號實(shí)踐的歷練，通過與研發(fā)體系其他各專業(yè)更多的碰撞交流來逐步成長和完善。