白冰

（中國直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所，江西 景德鎮(zhèn) 333001）

保證制造方法的穩(wěn)定性和適用性對(duì)表明旋翼航空器的結(jié)構(gòu)質(zhì)量是十分重要的，為驗(yàn)證旋翼航空器的制造，中國民航局、美國聯(lián)邦航空管理局和歐洲航空安全局已在旋翼航空器適航規(guī)章中提出了具體的要求。本文通過對(duì)制造工藝條款的具體要求和符合性驗(yàn)證思路及方法進(jìn)行研究分析，為工程人員提供思路。本文中所提供的驗(yàn)證思路和方法不是唯一的。

1 條款內(nèi)容、條款背景和歷史沿革分析

1.1 條款內(nèi)容

對(duì)于旋翼航空器，我國現(xiàn)行有效的規(guī)章是CCAR（Chinese Civil Aviation Regulations）27-R2和CCAR 29-R2，上述規(guī)章中對(duì)制造方法的規(guī)定分別為第27.605條和第29.605條，目前美國、歐洲和中國所發(fā)布的旋翼航空器適航條款對(duì)制造方法的要求保持一致。主要條款內(nèi)容如下：（1）采用的制造方法必須能始終生產(chǎn)出完好的結(jié)構(gòu)。如果某種制造工藝（如膠接、點(diǎn)焊或熱處理）需要嚴(yán)格控制才能達(dá)到此目的，則該工藝必須按照批準(zhǔn)的工藝規(guī)范執(zhí)行。（2）旋翼航空器的每種新的制造方法必須通過試驗(yàn)大綱予以證實(shí)。

1.2 條款背景和歷史沿革分析

1964年，F(xiàn)AA(Federal Aviation Administration)發(fā)布NPRM（Notice of Proposed Rule Making）64-29，考慮將民用航空管制CAR（Civil Aviation Regulation）6的條款要求重新編制成FAR（Federal Aviation Regulation）27。1965年，F(xiàn)AA頒布了Final Rule 5074，用FAR27替代CAR6，作為正常類旋翼航空器適航審定標(biāo)準(zhǔn)。后續(xù)FAA對(duì)FAR 27部規(guī)章進(jìn)行過1次修訂，詳見表1。

1964年，F(xiàn)AA發(fā)布NPRM 64-30，考慮將CAR7的條款要求重新編制成FAR29。1965年，F(xiàn)AA頒布了Final Rule 5084，用FAR29替代CAR7，作為運(yùn)輸類旋翼航空器適航審定標(biāo)準(zhǔn)。后續(xù)FAA對(duì)FAR 29部規(guī)章進(jìn)行過1次修訂，詳見表2。修正案29-0和29-17修改原因分別與修正案27-0和27-16一致。

表1 FAR27.605修訂匯總表

表2 FAR29.605修訂匯總表

FAR 27/29對(duì)原規(guī)章中的語言進(jìn)行了簡(jiǎn)化，使得表述更加清楚，并刪除了過時(shí)或冗余的條款。同時(shí)，對(duì)章節(jié)號(hào)進(jìn)行了重新編排，使得FAR 27/29與FAR23和FAR 25中的類似要求具有相同的編號(hào)，有助于各部規(guī)章修訂時(shí)相互參考。

1965年2月1日，F(xiàn)AR-27/29正式生效時(shí)，將“制造方法”分別由CAR 6.255條和CAR7.255編制成FAR 27/29.605條，并糾正了一些明顯的書寫錯(cuò)誤。

以前的規(guī)章僅僅是規(guī)定了“需要嚴(yán)格控制才能生產(chǎn)出穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的工藝應(yīng)按照批準(zhǔn)的工藝規(guī)范執(zhí)行”的要求。為了確保申請(qǐng)人所采用的新工藝的工藝穩(wěn)定性，對(duì)27/29.605提出了“新的航空器制造方法應(yīng)經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證”的要求。

在修正案27-16和修正案29-17之前，27/29.605條只對(duì)需要嚴(yán)格質(zhì)量控制才能生產(chǎn)出始終完好的結(jié)構(gòu)的制造方法要求按經(jīng)批準(zhǔn)的工藝規(guī)范執(zhí)行。對(duì)于旋翼航空器新的制造方法，須進(jìn)行大量的試驗(yàn)，才能判斷該制造方法是否需要嚴(yán)格的質(zhì)量控制，才能達(dá)到生產(chǎn)始終完好結(jié)構(gòu)沒有進(jìn)行規(guī)定和要求。雖然旋翼航空器制造商大都能夠自覺地進(jìn)行大量的試驗(yàn)研究，以證明新的制造方法在用于旋翼航空器零部件制造之前成熟可靠，但FAA認(rèn)為有必要增加27/29.605（b）款，強(qiáng)制要求旋翼航空器的所有新的制造方法通過試驗(yàn)來證實(shí)其成熟性。

2 制造方法條款解讀

2.1 對(duì)制造方法條款的理解

FAA針對(duì)FAR27和FAR29分別制訂了27-1B和29-2C咨詢通告文件，咨詢通告文件的制定便于審查方和申請(qǐng)方更好地理解條款要求。根據(jù)咨詢通告文件指導(dǎo)以及型號(hào)工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)適航條款內(nèi)容理解如下。

2.1.1 對(duì)條款27/29.605（a）的理解

條款（a）中“采用的制造方法必須能始終生產(chǎn)出完好的結(jié)構(gòu)”主要是對(duì)制造方法的穩(wěn)定性和適用性提出了要求。其中“始終”是指制造生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)質(zhì)量是穩(wěn)定的，“完好”是指結(jié)構(gòu)符合所有的設(shè)計(jì)要求，如復(fù)合結(jié)構(gòu)材料的性能能夠滿足設(shè)計(jì)許用值的要求，結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸滿足圖樣的要求，結(jié)構(gòu)所包含的制造缺陷在相關(guān)規(guī)范的允許范圍內(nèi)。

條款（a）中“如果某種制造工藝（如膠接、點(diǎn)焊或熱處理）需要嚴(yán)格控制才能達(dá)到此目的的，則該工藝必須按照批準(zhǔn)的工藝規(guī)范執(zhí)行”要求必須為需要嚴(yán)格控制的制造工藝建立工藝規(guī)范，并且該工藝規(guī)范必須經(jīng)過局方批準(zhǔn)。如膠接、點(diǎn)焊、熱處理、金屬鍍層、保護(hù)涂層（不是裝飾層）、密封層和獨(dú)特的制造方法（如復(fù)合材料所采用的制造方法）等。對(duì)于先進(jìn)復(fù)合材料的制造過程，應(yīng)考慮制造差異（即脫膠、空隙、孔隙率、硫化等）的影響，研制專用非破壞性試驗(yàn)檢查技術(shù)和工藝程序，包含可接受的制造和允許的修理程序。其中“工藝規(guī)范”是指需要經(jīng)嚴(yán)格控制才能持續(xù)生產(chǎn)出符合型號(hào)設(shè)計(jì)的合格產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)范，工藝規(guī)范主要包括適用范圍、適用文件、質(zhì)量要求、工藝過程中使用的材料、制造與檢驗(yàn)過程描述、操作和檢驗(yàn)人員的資格控制等。民航局批準(zhǔn)方式可以分為直接批準(zhǔn)和間接批準(zhǔn)。直接批準(zhǔn)一般用于對(duì)旋翼航空器安全有重要影響的結(jié)構(gòu)所采用的工藝。對(duì)于其他的制造工藝一般進(jìn)行間接批準(zhǔn)，常用方式有隨圖樣批準(zhǔn)和對(duì)工藝規(guī)范選用目錄進(jìn)行批準(zhǔn)。

2.1.2 對(duì)條款27/29.605（b）的理解

條款（b）中“旋翼航空器的每種新的制造方法必須通過試驗(yàn)大綱予以證實(shí)”規(guī)定了工藝鑒定的范圍和方法。其中“新的制造方法”即申請(qǐng)人首次使用的制造方法，包括申請(qǐng)人新發(fā)明或創(chuàng)作的，在民用航空工業(yè)界首次使用的制造方法和其它飛行器設(shè)計(jì)制造商已有使用經(jīng)驗(yàn)，但是申請(qǐng)人無使用經(jīng)驗(yàn)的制造方法。其中“試驗(yàn)大綱”是工藝鑒定的方法，對(duì)于新的制造方法進(jìn)行編制試驗(yàn)大綱提交民航局批準(zhǔn)后，進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。其中需要跟（a）款進(jìn)行結(jié)合理解，如果某種制造方法已被民用航空工業(yè)界普遍地接受為“不需要嚴(yán)格控制的制造方法”，雖然該制造方法申請(qǐng)人首次使用，也不必將其作為“新的制造方法”進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。

3 符合性驗(yàn)證方法

3.1 基本驗(yàn)證思路

本條款的驗(yàn)證通常采用MC1說明性文件、MC4試驗(yàn)室試驗(yàn)和MC9設(shè)備合格鑒定的方法驗(yàn)證其符合性。詳見表3。由于工業(yè)方將制造方法又稱為工藝，所以在實(shí)際應(yīng)用過程中統(tǒng)一稱為“工藝”，方便理解和使用。

根據(jù)單位的制造能力和以往機(jī)型的生產(chǎn)制造經(jīng)驗(yàn)情況，編制工藝的《工藝文件清單》，該清單包括主機(jī)場(chǎng)所適用的工藝和機(jī)載設(shè)備及零部件外協(xié)廠家所使用的工藝規(guī)范，同時(shí)，梳理相應(yīng)工藝的制造檢查記錄、檢驗(yàn)記錄等文件作為證明工藝穩(wěn)定性的支撐文件。對(duì)《工藝文件清單》進(jìn)行梳理，分為三類進(jìn)行驗(yàn)證：（1）對(duì)于民航局批準(zhǔn)過的工藝規(guī)范，直接認(rèn)可。（2）對(duì)于未獲民航局批準(zhǔn)，但有使用經(jīng)驗(yàn)的工藝規(guī)范：提供相應(yīng)的使用證據(jù)后，并評(píng)估是否適用設(shè)計(jì)要求，如果適合要求，報(bào)民航局審查。如果判定不符合設(shè)計(jì)要求則需要對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充試驗(yàn)驗(yàn)證后報(bào)民航局審查。（3）根據(jù)旋翼航空器型號(hào)設(shè)計(jì)中新材料、新技術(shù)的應(yīng)用情況，梳理出需要嚴(yán)格控制的才能達(dá)到此目的的新工藝（即未獲民航局批準(zhǔn)又無使用經(jīng)驗(yàn)的工藝），為此類工藝建立工藝規(guī)范，編制試驗(yàn)大綱進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，并報(bào)民航局審批。剩余的新工藝需要進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估是否適用設(shè)計(jì)要求，適用時(shí)報(bào)民航局審查。

型號(hào)設(shè)計(jì)的相關(guān)圖紙文件中對(duì)制造要求進(jìn)行說明和引用相關(guān)工藝文件。

表3 條款的符合性驗(yàn)證方法表

3.2 符合性驗(yàn)證方法的內(nèi)容

（1）MC1說明性文件。編制說明性文件，主要為工藝規(guī)范文件，將工藝相關(guān)信息固化成專門的工藝規(guī)范對(duì)工藝進(jìn)行控制，工藝規(guī)程應(yīng)獲得民航局方批準(zhǔn)。（2）MC4試驗(yàn)室試驗(yàn)。編制試驗(yàn)大綱和報(bào)告，對(duì)于新的制造方法，需要在航空器制造前，必須進(jìn)行符合性驗(yàn)證試驗(yàn)證明其工藝質(zhì)量和工藝穩(wěn)定性，試驗(yàn)大綱應(yīng)獲得局方批準(zhǔn)，試驗(yàn)過程應(yīng)得到民航局的監(jiān)控。（3）MC9設(shè)備合格鑒定。對(duì)于外購的的組裝或整體設(shè)備、部件，申請(qǐng)方和審查方通過設(shè)備鑒定對(duì)設(shè)計(jì)、制造供應(yīng)商用于制造設(shè)備、部件的工藝規(guī)范進(jìn)行檢查，驗(yàn)證工藝規(guī)范是否滿足條款要求，必要時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)或證明其滿足條款要求。

4 結(jié)語

隨著國際間的航空器設(shè)計(jì)合作的加強(qiáng)和對(duì)航空器安全性要求的提高，適航標(biāo)準(zhǔn)日新月異。針對(duì)對(duì)航空器有較大影響的條款，如27/29.605條款，不僅需要對(duì)條款的背景和歷史沿革進(jìn)行分析，還需要對(duì)現(xiàn)行條款本身的技術(shù)要求進(jìn)行挖掘，采用更加合理、適用的條款符合性研究方法，才能盡快通過適航審查，使旋翼航空器盡早參與航空器市場(chǎng)的發(fā)展。