談民機預(yù)投產(chǎn)飛機構(gòu)型定義

摘 要:對民用飛機預(yù)投產(chǎn)階段的產(chǎn)品構(gòu)型進行了分析和研究，對相關(guān)適航要求進行了分析和擴展，并結(jié)合某型號的實踐經(jīng)驗，描述了民機預(yù)投產(chǎn)階段應(yīng)當(dāng)進行的構(gòu)型定義工作和重點問題解析。

關(guān)鍵詞:預(yù)投產(chǎn) 構(gòu)型 構(gòu)型管理

中圖分類號:V22文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1674-098X(2012)01(a)-0254-02

民用飛機項目在取得型號合格證后，開始批產(chǎn)階段的制造。但是為了滿足飛機交付客戶的進度要求，型號合格證(TC)的申請人在型號合格審定階段，先期投產(chǎn)部分架次的飛機，該階段稱為預(yù)投產(chǎn)階段，該部分架次的飛機稱為預(yù)投產(chǎn)飛機。

預(yù)投產(chǎn)飛機與批產(chǎn)飛機最顯著的差別在于，預(yù)投產(chǎn)飛機制造時項目尚未取得TC證，因此飛機構(gòu)型尚未達到最終狀態(tài)，項目還在進行的試驗、試飛等工作會造成為數(shù)不少的構(gòu)型更改，因此造成預(yù)投產(chǎn)飛機與取證構(gòu)型的構(gòu)型差異。如何管理這部分差異，如何描述預(yù)投產(chǎn)飛機與批產(chǎn)飛機構(gòu)型的符合性，是保證預(yù)投產(chǎn)飛機滿足適航規(guī)章、滿足設(shè)計要求的關(guān)鍵。

文中使用如下專用名詞及其解釋。

預(yù)投產(chǎn):在飛機型號合格審定期間，為滿足交付計劃并獲得適航批準(zhǔn)，申請人進行的有限數(shù)量的該型飛機或其零部件的生產(chǎn)。

申請人:指飛機型號合格證申請人。

構(gòu)型:指技術(shù)文件上規(guī)定，并在產(chǎn)品上體現(xiàn)的設(shè)計特征和性能。

構(gòu)型管理:指從產(chǎn)品定義、設(shè)計、生產(chǎn)到產(chǎn)品支援的整個生命周期內(nèi)的管理程序。它通過對產(chǎn)品標(biāo)識、更改、審核和紀(jì)實等過程的控制，從而建立并維持產(chǎn)品的性能、功能特性和物理特性與產(chǎn)品的設(shè)計要求和使用信息之間的一致。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定(TSO):是指由局方頒布的民用航空材料、零部件和機載設(shè)備的最低性能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

型號設(shè)計(Type Design):

型號設(shè)計包括如下內(nèi)容:

(1)定義航空器構(gòu)型和設(shè)計特征符合有關(guān)適航規(guī)章和環(huán)境保護要求所需的圖紙、技術(shù)規(guī)范及其清單;

(2)確定民用航空器結(jié)構(gòu)強度所需要的尺寸、材料和工藝資料;

(3)適航規(guī)章中規(guī)定的持續(xù)適航文件中的適航性限制部分;

(4)通過對比法來確定同一型號后續(xù)民用航空器的適航性和適用的環(huán)境保護要求的其他資料。

以上型號設(shè)計包括的資料稱為型號設(shè)計資料。

制造符合性:是指民用航空產(chǎn)品和零部件的制造、試驗、安裝等符合經(jīng)批準(zhǔn)的設(shè)計。制造符合性檢查分為試驗件、零部件、裝配件、安裝、功能以及試驗設(shè)施對于其設(shè)計數(shù)據(jù)資料的符合性進行核查并提供客觀的證明。

1 預(yù)投產(chǎn)構(gòu)型定義要求

民用飛機預(yù)投產(chǎn)產(chǎn)品是在尚未取得型號合格證(TC)階段，申請人進行的有限數(shù)量的飛機產(chǎn)品或零部件。預(yù)投產(chǎn)工作的開展，其前提條件是申請人已經(jīng)確定了飛機產(chǎn)品的構(gòu)型，并獲得型號合格證審查組(TCT)的認(rèn)可。同時申請人認(rèn)識并將承擔(dān)由于通過制造符合性檢查的該型飛機或零部件不符合經(jīng)批準(zhǔn)的型號設(shè)計而不被授予適航證、適航批準(zhǔn)標(biāo)簽或不被批準(zhǔn)安裝的風(fēng)險。

因此，對預(yù)投產(chǎn)飛機構(gòu)型定義提出了關(guān)鍵的兩點要求:

a)預(yù)投產(chǎn)飛機的構(gòu)型定義必須具有足夠的代表性，用于表明其與批準(zhǔn)的型號設(shè)計構(gòu)型的符合性。

b)預(yù)投產(chǎn)階段，進行的工程更改必須分析其對預(yù)投產(chǎn)飛機產(chǎn)品的影響，并對工程更改在預(yù)投產(chǎn)飛機上的執(zhí)行情況進行嚴(yán)格的跟蹤和管理。

2 預(yù)投產(chǎn)飛機構(gòu)型定義組成

2.1 圖樣構(gòu)型

圖樣包括用于表明飛機產(chǎn)品構(gòu)型的所有圖樣，包括二維圖樣和三維圖樣，及其更改。主要由機體結(jié)構(gòu)圖樣和機體系統(tǒng)圖樣組成，不包括飛機研制階段用于試飛和試驗改裝的圖樣。申請人需要編制預(yù)投產(chǎn)產(chǎn)品構(gòu)型的零組件和圖樣清冊，包含零組件號、圖樣編號以及圖樣的有效版本。同時預(yù)投產(chǎn)飛機涉及有限架次的飛機，申請人需要針對這些飛機編制單機的零組件清冊或圖樣清冊，用于定義預(yù)投產(chǎn)飛機單機構(gòu)型。

上述提到用于預(yù)投產(chǎn)的兩類清冊:零組件清冊和圖樣清冊。民機設(shè)計采用的圖樣文件管理制度不同，會導(dǎo)致兩類清冊的不同用法，有時可以分開使用，有時可以合并使用。零組件件號與其圖樣號是一一對應(yīng)關(guān)系的，兩類清冊可以合并使用;零組件件號與其圖樣是多對一的關(guān)系，則兩類清冊分開使用，兩類清冊的用途不同。預(yù)投產(chǎn)飛機是在尚未取得TC的階段進行制造，可能存在部分零組件由于試驗未完成、或發(fā)現(xiàn)問題等因素，因此零組件清冊用于確定允許預(yù)投產(chǎn)的項目，即確定哪些飛機部件或系統(tǒng)組件允許預(yù)投產(chǎn)，零組件清冊無需描述用于生產(chǎn)的圖樣的版本等信息。鑒于圖樣存在多個版本的情況，圖樣清冊用于確定預(yù)投產(chǎn)飛機的零組件所用圖樣的版本。

所有用于預(yù)投產(chǎn)飛機制造的圖樣，必須是經(jīng)過型號合格審查組的批準(zhǔn)或認(rèn)可。

2.2 裝機設(shè)備構(gòu)型

裝機設(shè)備構(gòu)型包括設(shè)備硬件構(gòu)型和軟件構(gòu)型。

用于預(yù)投產(chǎn)飛機的裝機設(shè)備，申請人必須明確給出用于預(yù)投產(chǎn)飛機裝機的設(shè)備的硬件件號清冊和軟件版本清冊，并獲得適航批準(zhǔn)。

2.3 工藝規(guī)范和材料規(guī)范

預(yù)投產(chǎn)飛機的構(gòu)型定義還需包括在圖紙中引用的工藝規(guī)范和材料規(guī)范。申請人給出用于預(yù)投產(chǎn)飛機的工藝規(guī)范清冊和材料規(guī)范清冊，并且獲得適航批準(zhǔn)。供應(yīng)商采用的特種工藝規(guī)范也應(yīng)包含其中，并獲得適航批準(zhǔn)。

2.4 工程文件

用于定義預(yù)投產(chǎn)飛機構(gòu)型的文件還應(yīng)包括一些直接用于生產(chǎn)制造的工程文件，例如零組件的安裝技術(shù)條件、設(shè)備的安裝規(guī)范等。零組件的安裝技術(shù)條件需在圖樣中引用，并且隨圖樣一起獲得適航批準(zhǔn)。

2.5 制造偏離

制造偏離包括故障拒收報告、材料代用單和工藝偏離。申請人需給出故障拒收報告清冊、材料代用清冊和工藝偏離清冊，并獲得適航批準(zhǔn)。

3 預(yù)投產(chǎn)飛機構(gòu)型的符合性

預(yù)投產(chǎn)飛機是在取得TC之前開始生產(chǎn)，并用于交付客戶的飛機，因此預(yù)投產(chǎn)飛機的構(gòu)型能否代表飛機最終的取證構(gòu)型，就成為預(yù)投產(chǎn)階段構(gòu)型定義的關(guān)鍵。由于預(yù)投產(chǎn)階段的特殊性，試驗、試飛尚未完成，試驗試飛過程中出現(xiàn)的工程更改就無法避免，因此預(yù)投產(chǎn)階段，申請人必須表明預(yù)投產(chǎn)飛機構(gòu)型定義的符合性。

預(yù)投產(chǎn)飛機零組件投產(chǎn)是在飛機取證構(gòu)型最終之前進行，因此預(yù)投產(chǎn)零組件投產(chǎn)后，仍會有設(shè)計更改發(fā)出，造成預(yù)投產(chǎn)零組件構(gòu)型與取證構(gòu)型的差異。這種差異產(chǎn)生的原因由如下幾個方面:

a)設(shè)計改進。由于產(chǎn)品未最終凍結(jié)構(gòu)型，因此一些設(shè)計改進工作在持續(xù)進行中，但這些改進對已經(jīng)生產(chǎn)或裝配的產(chǎn)品沒有影響，在制品無需進行返修或換新。這類更改是從某架機以后開始執(zhí)行，但并沒有完全覆蓋所有的預(yù)投產(chǎn)架次飛機，這類改進工作造成部分預(yù)投產(chǎn)產(chǎn)品與取證構(gòu)型存在差異。

b)重大問題的臨時處理。在試驗、試飛過程中發(fā)生重大問題，因而發(fā)出設(shè)計更改，更改影響到預(yù)投產(chǎn)架次飛機，但是某些零組件已經(jīng)生產(chǎn)或裝配，無法按照設(shè)計更改后的圖樣進行生產(chǎn)或裝配，這種情況只能對該架次飛機的零組件采用臨時處理措施。這類問題的臨時處理工作同樣會造成部分預(yù)投產(chǎn)產(chǎn)品與取證構(gòu)型存在差異。

上述兩種原因引起的構(gòu)型差異，要求申請人在每次工程更改發(fā)出時，分析更改對預(yù)投產(chǎn)產(chǎn)品的影響，評估其影響的范圍和更改執(zhí)行的有效性。申請人應(yīng)當(dāng)在預(yù)投產(chǎn)飛機部件交付和全機交付時，對交付的部件和飛機進行差異描述，并且對這些差異進行評估，表明這些差異對預(yù)投產(chǎn)飛機的功能和性能等沒有影響，不需要對這些更改進行補充試驗或試飛，預(yù)投產(chǎn)飛機構(gòu)型能夠代表取證構(gòu)型。

對于預(yù)投產(chǎn)階段裝機設(shè)備的更改。不含軟件的系統(tǒng)裝機設(shè)備，確定其用于預(yù)投產(chǎn)的產(chǎn)品件號后，發(fā)生了設(shè)計更改，如果設(shè)計更改涉及產(chǎn)品功能性能、外形尺寸、安裝接口的更改，就必須將該產(chǎn)品進行退返，要求供應(yīng)商重新交付新產(chǎn)品，使得產(chǎn)品的預(yù)投產(chǎn)構(gòu)型與取證構(gòu)型符合。對于含軟件的系統(tǒng)裝機設(shè)備，確定其用于預(yù)投產(chǎn)的產(chǎn)品硬件件號和軟件版本后，發(fā)生了軟件更改，在軟件完成相關(guān)的功能試驗和飛行試驗后，允許該設(shè)備在交付后現(xiàn)場進行軟件升級或者退返升級，使得預(yù)投產(chǎn)產(chǎn)品的軟件構(gòu)型與取證構(gòu)型符合。但是這類涉及軟件更改的設(shè)備，在完成軟件升級之前不允許其裝機交付。

4 預(yù)投產(chǎn)飛機構(gòu)型重點關(guān)注的問題

民用飛機在取得TC之前的預(yù)投產(chǎn)工作，是一項全新的課題。在預(yù)投產(chǎn)飛機的構(gòu)型定義、構(gòu)型控制、供應(yīng)商控制、重大問題處理等方面均需執(zhí)行相較于批產(chǎn)飛機更加嚴(yán)格的要求。在預(yù)投產(chǎn)飛機構(gòu)型定義方面重點關(guān)注如下幾個問題。

供應(yīng)商交付產(chǎn)品的預(yù)投產(chǎn)構(gòu)型定義:

1)供應(yīng)商產(chǎn)品的圖樣構(gòu)型

對于供應(yīng)商交付產(chǎn)品，除了用產(chǎn)品件號定義產(chǎn)品構(gòu)型，圖樣也是供應(yīng)商產(chǎn)品構(gòu)型定義文件。在最初簽訂的合同中已經(jīng)明確，供應(yīng)商需要向申請人提供交付產(chǎn)品的圖樣，并得到申請人和適航的批準(zhǔn)或認(rèn)可。

預(yù)投產(chǎn)階段，供應(yīng)商產(chǎn)品構(gòu)型尚未凍結(jié)，即未達到取證狀態(tài)。供應(yīng)商產(chǎn)品構(gòu)型的更改可能會引起產(chǎn)品硬件件號的更改和圖樣的更改。對于引起供應(yīng)商交付產(chǎn)品件號更改的構(gòu)型變化，必須嚴(yán)格受控，即其每一次的更改需要獲得申請人和適航的批準(zhǔn)，之后才能作為預(yù)投產(chǎn)產(chǎn)品進行交付。對于僅僅引起供應(yīng)商產(chǎn)品圖樣更改的構(gòu)型變化，是否需要申請人和適航對其每一次的更改進行監(jiān)控，則需要基于對供應(yīng)商內(nèi)部構(gòu)型控制體系的審查和認(rèn)可。一般情況下，在不影響產(chǎn)品硬件件號的前提下，供應(yīng)商產(chǎn)品的圖樣更改只需要定期報申請人和適航批準(zhǔn)和認(rèn)可即可，報批期限可以雙方在合同中明確。

由于知識產(chǎn)權(quán)或合同等其他原因，供應(yīng)商不向申請人提供產(chǎn)品圖紙或僅提供產(chǎn)品頂層圖、接口圖。這種情況，就要求供應(yīng)商提供圖樣清冊，包含裝配圖和零件圖，并且提交申請人和適航批準(zhǔn)或認(rèn)可。

2)預(yù)投產(chǎn)產(chǎn)品的控制投產(chǎn)

預(yù)投產(chǎn)期間，由于試驗試飛發(fā)生重大問題或是重大的設(shè)計改進引起的工程更改，都會影響預(yù)投產(chǎn)產(chǎn)品的構(gòu)型與取證構(gòu)型的不符合。這就要求申請人制定一套完整的控制流程，對預(yù)投產(chǎn)階段發(fā)生的、而且影響預(yù)投產(chǎn)產(chǎn)品的工程更改進行嚴(yán)格控制。包括對允許預(yù)投產(chǎn)的零組件的控制投產(chǎn)以及對已投產(chǎn)產(chǎn)品的返修和跟蹤。

5 總結(jié)

民用飛機的預(yù)投產(chǎn)的開展是為了滿足客戶對飛機交付的需求，申請人和適航共同對預(yù)投產(chǎn)飛機承擔(dān)風(fēng)險。預(yù)投產(chǎn)飛機的構(gòu)型是否符合最終的取證構(gòu)型，是預(yù)投產(chǎn)飛機取得單機適航證和交付客戶的關(guān)鍵。

申請人需要遵從如下兩個方面原則去定義預(yù)投產(chǎn)飛機的構(gòu)型:

a)允許進行預(yù)投產(chǎn)的零組件或裝機設(shè)備的構(gòu)型，其功能、性能等軟硬件特性符合最初的設(shè)計要求，或者通過試驗、試飛達到了其設(shè)計指標(biāo);對明確不符合設(shè)計要求和指標(biāo)的零組件或裝機設(shè)備不允許預(yù)投產(chǎn)。

b)預(yù)投產(chǎn)期間發(fā)生的工程更改，需要分析其對預(yù)投產(chǎn)產(chǎn)品的影響，評估是否需要預(yù)投產(chǎn)產(chǎn)品進行影響的更改或給出不需要進行更改的證明。并獲得適航的批準(zhǔn)或認(rèn)可。

保證預(yù)投產(chǎn)飛機的安全性，是預(yù)投產(chǎn)工作開展的前提;保證預(yù)投產(chǎn)飛機構(gòu)型的符合性，是預(yù)投產(chǎn)飛機交付客戶的關(guān)鍵。

參考文獻

[1]民用航空產(chǎn)品和零部件合格審定規(guī)定，CCAR-21-R2，1998.

[2]ARJ21飛機預(yù)投產(chǎn)管理程序，AP-21-AA-2009-17，2009.