陳 卉
(上海飛機設(shè)計研究院,上海 201210)
近些年來,飛機差錯幾乎每天都在發(fā)生,是導致飛機事故的重要原因之一,造成了重大經(jīng)濟損失甚至人員傷亡[1-2]。因此,深入開展差錯方面的研究工作,設(shè)計差錯預防措施,減少和抑制差錯的產(chǎn)生,對于降低事故發(fā)生率,提升飛行安全水平具有十分重要的意義。
在飛機設(shè)計過程中,雖然由于各種因素的影響,不可避免地總是會發(fā)生各類差錯,但是“質(zhì)量就是生命”,決定了在飛機設(shè)計時須實現(xiàn)“零差錯”的必要性和重要性[3-4]。墨菲定律認為,如果某種差錯存在發(fā)生的可能性,那么它遲早要發(fā)生。因此,想要消除差錯事件的發(fā)生,需要采取全面并且有效的措施,將“差錯難免”變?yōu)椤安铄e能防”[5-6]。
防差錯又稱愚巧法、防呆法,是一種消除錯誤的預防性技術(shù)和方法[7]。針對飛機設(shè)計的特點,旨在通過設(shè)計來降低人為差錯的方法可稱之為防差錯設(shè)計[8],其目的是在差錯發(fā)生之前加以防止,消除產(chǎn)生差錯的條件或者使概率減至最低的程度,從而提高飛機設(shè)計質(zhì)量。
雖然飛機在研制早期已根據(jù)頂層防差錯設(shè)計要求或準則及分析要求對飛機各系統(tǒng)或設(shè)備進行了設(shè)計,但是型號研制后期仍會不斷暴露出防差錯設(shè)計不到位的問題,譬如,某型飛機的發(fā)動機滅火瓶并排對稱布置,滅火瓶爆炸帽電插頭在功能上不能互換,但在連接上沒有采取措施,安裝過程中容易發(fā)生裝錯的情況,一旦插錯,會導致飛機喪失滅火功能,引起重大飛行安全事故。由此可見,開展防差錯設(shè)計和復查工作的重要性和緊迫性。
防差錯設(shè)計就是從設(shè)計上入手,在飛機設(shè)計時融入防差錯理念,采取適當?shù)拇胧?,以保證維修作業(yè)做到“錯不了”、“不會錯”、“不怕錯”,防止人員誤操作,從而避免發(fā)生故障或事故[9]。從飛機設(shè)計角度出發(fā),開展防差錯研究,梳理防差錯措施,主要包括以下幾個措施:
物理措施,主要措施如下:設(shè)備的電插頭/管接頭或其他結(jié)構(gòu)的形式不同。例如電插頭的殼體外形、鍵位或者尺寸不同,或設(shè)備的銷釘不同。通過差異化的物理設(shè)計,有效進行區(qū)別,做到即使發(fā)生差錯也能立即發(fā)現(xiàn)。
連接措施,主要措施如下:連接線束或管路或螺釘?shù)闹睆竭M行區(qū)別,或者線路/管路敷設(shè)實現(xiàn)連接器防差錯。譬如線束采用不同長度和敷設(shè)路徑并確保至少一個連接器由于線束長度不夠而無法完成對接;導管采用不同敷設(shè)路徑,不同長度以及卡箍與支架的位置等并確保至少一個管路接口由于管路長度不夠而無法完成對接。通過連接措施的設(shè)計,做到想錯錯不了,從而達到防差錯的效果。
標識措施,主要措施如下:設(shè)備上顏色進行區(qū)分;設(shè)備上設(shè)置符號(例如箭頭、刻線)進行區(qū)分;設(shè)備上設(shè)置有說明標牌,說明標牌上應有準確的數(shù)據(jù)和有關(guān)注意事項。在設(shè)備的表面或者鄰近位置設(shè)置標識,通過目視檢查比較直觀的進行區(qū)分,措施簡單。
工藝措施,主要措施如下:在工藝文件設(shè)置如安裝技術(shù)條件相關(guān)的防差錯提示或警告信息。飛機工作都應有工藝文件,在工藝文件設(shè)置醒目的警示文件,可以將復雜的防差錯工作簡單化,防止誤操作。
檢驗措施,主要措施如下:通過機上試驗程序(On Aircraft Test Procedure,簡稱OATP)檢測差錯或在飛機維護手冊(Aircraft Maintenance Manual,簡稱AMM)編寫程序檢測差錯,例如發(fā)動機FADEC試驗或全機通電試驗,使飛機在維護時,即使發(fā)生差錯也可通過試驗有效的檢測出發(fā)生差錯的情形,從而在飛機放飛前,糾正差錯,提高飛機安全。
在防差錯措施的基礎(chǔ)上,結(jié)合差錯后對飛機的安全性影響,設(shè)計防差錯復查方法及流程,如圖1 所示,具體步驟如下。
1)進行復查分類,根據(jù)飛機的航線可維護件清單進行復查分類,具體如下:
(1)同一設(shè)備:同一設(shè)備上有兩個及以上電接頭或管接頭或其他類似結(jié)構(gòu);
(2)同一系統(tǒng):同一系統(tǒng)相鄰距離內(nèi),有兩個及以上的設(shè)備,設(shè)備上布置有電接頭或管接頭或其他類似結(jié)構(gòu);
(3)同一區(qū)域:按照型號設(shè)計時飛機劃分的區(qū)域,同一區(qū)域的兩個及以上的電接頭或管接頭或其他類似結(jié)構(gòu)。
2)進行安全性影響分析,對符合復查分類的設(shè)備或系統(tǒng),發(fā)生差錯后可能導致的系統(tǒng)失效,針對具體的系統(tǒng)失效開展安全性影響分析,分析出安全性影響等級分別為:I類(災難的)、II類(危險的)、III類(較大的)、IV類(較小的)、V類(無安全性影響)。
3)對防差錯措施進行分析,主要從5 個方面開展分析,即:物理措施、連接措施、標識措施、工藝措施和檢驗措施,如圖1 所示。
圖1 防差錯復查工作流程
4)對已采用的防差錯措施的有效性進行分析,分析當前的措施是否可以做到防差錯。
5)參考最佳航空實踐,比對目前在役飛機相同設(shè)備/系統(tǒng)防差錯設(shè)計狀態(tài),是否有可以借鑒的防差錯設(shè)計。
6)評估總意見,評估設(shè)計是否需要優(yōu)化。根據(jù)CCAR-25-R4 第25.1309 條設(shè)備、系統(tǒng)及安裝的規(guī)定,應盡量避免安全性影響等級為I類和II類的事件[10],因此防差錯設(shè)計時,必須對可能發(fā)生I類和II類失效的設(shè)備或系統(tǒng)采取嚴格的措施。因此評估時建立如下優(yōu)化原則:安全性影響等級I類、II類的設(shè)備或系統(tǒng),必須要有物理措施和工藝措施;安全性影響等級III類的設(shè)備或系統(tǒng),必須要有檢驗措施,建議要有連接措施;安全性影響等級IV、V類的設(shè)備或系統(tǒng),必須有檢驗措施,建議要有標識措施。
通過防差錯措施嚴格控制飛機的設(shè)計質(zhì)量,并設(shè)計防差錯復查方法復查飛機各系統(tǒng)的防差錯問題,總結(jié)總裝和運營過程中的防差錯問題,開展設(shè)計優(yōu)化,可以提升飛機的防差錯設(shè)計水平,從而提高飛機設(shè)計質(zhì)量和安全。因此,開展飛機防差錯復查方法的研究具有十分重要的意義。本文的研究成果在某型飛機的設(shè)計中得到了很好的應用,同時也為航空企業(yè)推進防差錯工作提供很好的技術(shù)指導。