民用飛機試飛故障處置方法

劉程

摘 要：民用飛機在試飛期間通常會發(fā)生各種各樣的故障，故障發(fā)生后是否能高效定位、處置或評估，將直接影響試飛安全和項目計劃，試飛現(xiàn)場故障的處理需要建立一套行之有效的方法，為故障的處理提供指導(dǎo)。該文根據(jù)某型號民用飛機試飛的經(jīng)驗，建立了一套試飛故障處置方法，為國內(nèi)民機試飛期間故障處理提供參考。

關(guān)鍵詞：試飛故障 飛行安全 故障處置 故障定位

中圖分類號：V225 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（c）-0016-02

飛行試驗作為民機研制的后期階段，主要是為了檢查飛機設(shè)計是否合理，驗證各方面性能是否達到設(shè)計要求并表明對適航條款的符合性。國產(chǎn)民機發(fā)展較晚，技術(shù)和經(jīng)驗儲備不足，試飛飛機由于構(gòu)型未凍結(jié)，設(shè)計經(jīng)驗不足等因素，故障的種類、發(fā)生頻率及數(shù)量都多于同機齡的航線飛機，故障及排故過程對飛機的設(shè)計改進和試飛進度具有重要影響。

試飛故障是指試飛飛機在飛行試驗期間（包括空中和地面）發(fā)生的飛機設(shè)計構(gòu)型以內(nèi)的故障，包括試飛員航前發(fā)現(xiàn)的故障、飛行過程中發(fā)現(xiàn)的故障、機務(wù)人員航前、航后例行檢查及地面試驗發(fā)現(xiàn)的故障。對試飛故障的處置和管理必須建立合理的方法，形成發(fā)現(xiàn)故障、判斷故障、故障記錄、故障處理、故障歸零閉環(huán)處置程序，在保證飛行安全的前提下，優(yōu)先確保試飛任務(wù)的繼續(xù)執(zhí)行和試飛計劃節(jié)點，同時提高排故效率、縮短飛機停場時間。

1 故障分類

試飛故障有多種分類方式，該文中主要按照是否影響安全或試飛任務(wù)將故障劃分為3類，分別為影響飛行安全的故障、影響試飛任務(wù)執(zhí)行的故障及其它故障。其中對試飛安全是否影響由設(shè)計、機務(wù)或試飛員的任何一方均可以進行判定和提出，影響試飛任務(wù)執(zhí)行的故障主要是考慮影響試飛科目結(jié)果的有效性。有些復(fù)雜古怪的故障現(xiàn)象，由于對其認知不足，為了確保試飛安全，被判定為影響飛行安全的，隨著排故實施的深入，故障定位后，有可能重新判定為不影響飛行安全。另外，在執(zhí)行審定試飛科目時發(fā)生的故障，因為是由局方試飛員執(zhí)行且審查代表在現(xiàn)場目擊，申請人必須給以足夠的重視。

2 故障處置的分工

在故障處置過程中，工程設(shè)計主要負責(zé)分析并制定排故方案，制造單位主要負責(zé)機上排故的具體實施并參與分析過程，對設(shè)計的排故方案提出意見。為高效對試飛故障實施管理和處置，試飛期間可設(shè)置專門機構(gòu)，該文將該機構(gòu)稱為問題小組，至少包括質(zhì)量、試飛、適航及項目人員，問題小組主要職責(zé)是確定試飛問題的答復(fù)單位、組織成立排故小組，組織制定排故方案和機上實施、所有試飛問題的登記并向歸零小組提供試飛故障信息，必要時請示總師系統(tǒng)成立故障攻關(guān)團隊。

3 故障處置方法

3.1 一般處置方法

3.1.1 故障的提出

當(dāng)發(fā)現(xiàn)飛機存在失效或偏離的現(xiàn)象時，試飛單位機務(wù)首先對該問題進行檢查和初步判定，若判斷確實是故障或者超出判斷能力，發(fā)出試飛問題處理單，由生產(chǎn)商提供處置意見和措施。試飛問題處理單走完試飛單位流程進入問題小組接收和分發(fā)，問題小組根據(jù)故障描述，將試飛問題處理單提交工程設(shè)計答復(fù)或轉(zhuǎn)開故障拒收單提交工程設(shè)計處理。提出故障時，必須描述清楚、用詞準確、信息完整齊全，必要時附上相關(guān)圖片，對于結(jié)構(gòu)損傷類問題，描述損傷位置、尺寸等信息。

3.1.2 故障類別的判定

問題小組接收到飛機發(fā)生故障的信息后，首先初步判定故障類別，如果不能直接判定類別，組織工程設(shè)計人員進行判定，多數(shù)情況下需要通過機上檢查或測試數(shù)據(jù)以及試驗的方法進一步獲得更多的信息來支持判定，有時需要在完成定位后才能做出判定，根據(jù)判定的結(jié)果，采取處置措施。

3.1.3 排故實施

排故實施可按照“故障定位、分析機理、故障復(fù)現(xiàn)、制定措施、落實改進、措施驗證和舉一反三”的步驟進行。

（1）故障定位。

首先需對故障進行確認，對根據(jù)所提供的信息無法直接確認故障的應(yīng)進一步收集相關(guān)信息，主要方法有詢問機組、機務(wù)、工藝人員或監(jiān)控人員，分析測試數(shù)據(jù)，試驗室試驗和復(fù)現(xiàn)，上機檢查和復(fù)現(xiàn)（查看維護信息、目視檢查等）。

故障定位時，可采用故障樹、因果圖等工具。對于系統(tǒng)故障的定位可首先查閱故障隔離手冊；對于兩套以上的系統(tǒng)設(shè)備，可以采用對調(diào)的方式，檢查故障現(xiàn)場是否轉(zhuǎn)移，確定設(shè)備是否為故障部位。

（2）分析機理。

根據(jù)確認的故障現(xiàn)象，依據(jù)技術(shù)規(guī)范、設(shè)計原理等技術(shù)資料分析故障產(chǎn)生的機理，必要時可咨詢專家、聯(lián)合供應(yīng)商共同研究。對需要經(jīng)過試驗才能得出結(jié)論的故障可采取多種試驗形式：試驗室試驗、機上試驗、委托試驗、供應(yīng)商試驗等。

根據(jù)故障現(xiàn)象和機理，結(jié)合故障產(chǎn)生的時間、環(huán)境和頻率等因素確定故障產(chǎn)生的原因。成品故障原因的查找可與供應(yīng)商共同討論分析。

若分析研究不能確定原因的故障應(yīng)安排試驗室試驗或機上地面試驗甚至飛行試驗，試驗前制定詳細試驗方案。

（3）故障復(fù)現(xiàn)。

為驗證故障定位和機理分析的準確性，有必要對故障進行復(fù)現(xiàn)。故障復(fù)現(xiàn)首先考慮采用機上直接復(fù)現(xiàn)的辦法，當(dāng)遇到無法復(fù)現(xiàn)的故障，如需要特殊條件才能觸發(fā)的故障，可依托航電實驗室、鐵鳥試驗臺及計算機仿真等試驗手段，結(jié)構(gòu)裂紋、斷裂等可采用實驗室模擬實驗。而線路破損、插頭退針等故障不需要進行故障復(fù)現(xiàn)。

（4）制定措施。

糾正措施分為臨時措施和最終措施。在最終措施短期內(nèi)無法確定或?qū)嵤┑那闆r下，為保證飛行安全、科目有效性、盡快恢復(fù)飛行或防止故障進一步擴大，應(yīng)及時采取臨時措施。臨時措施一般不能將故障徹底排除或雖能徹底排除，但卻不符合最終的設(shè)計構(gòu)型。最終措施必須是能夠在徹底排除故障的同時產(chǎn)生的更改符合飛機的最終設(shè)計構(gòu)型。

具體的糾正措施一般有：現(xiàn)場修復(fù)、返廠修復(fù)、串件、換新、軟件升級、硬件改進等。

①現(xiàn)場修復(fù)一般適用于結(jié)構(gòu)類裂紋和損傷及機上線路問題。

②返廠修復(fù)一般對現(xiàn)場不具備修復(fù)條件或需返回供應(yīng)商才能修復(fù)的故障。

③串件通常用于個體故障，且故障飛機的飛行任務(wù)比被串件的飛機更為緊急、重要，或被串走的零件或成品不是被串件飛機的必須構(gòu)型。

④現(xiàn)場無法修復(fù)的故障應(yīng)首選換新的措施，在無備件資源的情況下才采取串件的辦法；

⑤當(dāng)故障原因定位為軟件或硬件設(shè)計缺陷時，只能采取軟件升級或硬件改進的措施排除故障，這種措施通常需要較長的周期。

（5）落實改進。

措施制定后應(yīng)根據(jù)故障的類別和影響在相關(guān)的飛機上貫徹實施，無論是臨時措施或最終措施的落實都應(yīng)納入飛機構(gòu)型管控。

（6）措施驗證。

措施在機上落實后應(yīng)進行相應(yīng)的驗證，必要時應(yīng)在機上貫徹前安排試驗室驗證或機上貫徹后安排飛行試驗，以確認故障已經(jīng)按預(yù)期的目標排除，同時應(yīng)確認措施的落實是否產(chǎn)生了不可預(yù)期的其它問題。

（7）舉一反三。

當(dāng)故障機理確定后就應(yīng)從三個方面進行調(diào)查并采取措施，舉一反三：一是同一架機上是否會有同類故障；二是其它飛機上是否會有同類故障；三是單位其它型號上是否存在同類故障。其它飛機包括其它試飛機，在制飛機及航線在役飛機。

3.1.4 故障歸零

故障歸零由歸零小組組織。問題小組將所發(fā)生的故障信息和問題處理單提交給歸零小組，歸零小組分析篩選出屬于質(zhì)量問題的故障，編寫技術(shù)歸零報告，并組織歸零評審。

3.2 特殊處置方法

除按“3.1一般處置方法”執(zhí)行外，根據(jù)被判定的故障類別，還需按照以下方法進行處置。

3.2.1 審定試飛期間發(fā)生的故障

（1）可及時關(guān)閉的故障，工程設(shè)計須編寫故障分析報告，按需提交局方進行審查；（2）可繼續(xù)飛行的保留故障，須編寫評估報告，對飛行安全和試飛科目的影響進行工程評估，并提交局方批準。

3.2.2 影響試飛安全的故障

（1）影響試飛安全的故障須進行擴大檢查，確認該故障是否在飛機其它部位或其它在役飛機上存在；（2）屬于飛機本體結(jié)構(gòu)的故障，由制造單位按照工程設(shè)計的檢查要求對其它架機進行檢查并提供檢查報告；（3）屬于供應(yīng)商成品的故障，由設(shè)計、制造及相應(yīng)供應(yīng)商共同檢查確認并給出結(jié)論；（4）依據(jù)檢查結(jié)果，排故小組判斷是否為共性故障。若檢查結(jié)果為個體故障，則單機停飛；若檢查結(jié)果為共性故障，則全面停飛；（5）影響飛行安全的故障分析報告均須提交局方審查；（6）影響試飛安全的故障均屬于質(zhì)量問題，應(yīng)完成歸零評審，待歸零評審?fù)ㄟ^后，試飛單位方可開展放飛評審。

3.2.3 影響試飛任務(wù)執(zhí)行的故障

（1）故障若影響當(dāng)日試飛任務(wù)執(zhí)行，且在當(dāng)日14∶00前無法排除，試飛單位應(yīng)撤銷當(dāng)天試飛計劃；（2）故障若影響次日試飛任務(wù)執(zhí)行，且在當(dāng)日14∶00點前無法判斷該故障在當(dāng)日是否能排除，應(yīng)不報或撤消次日計劃；（3）故障若僅影響第三天以后試飛任務(wù)執(zhí)行且當(dāng)日無法排除，應(yīng)提出計劃預(yù)警和調(diào)整建議；（4）其他故障若在試飛任務(wù)執(zhí)行前缺少條件（如缺少備件、工具、人員或時間），可進行故障保留，完成評估和相關(guān)手續(xù)后放飛，后續(xù)擇機安排排故工作。

3.3 保留故障處置方法

對于問題處理單答復(fù)后的保留故障（包括具體原因不明、糾正措施未落實或采取臨時措施的不能關(guān)閉的故障），須建立跟蹤和管理制度，其技術(shù)狀態(tài)和進展情況由問題小組負責(zé)跟蹤管理，并按以下內(nèi)容執(zhí)行：（1）在申請?zhí)卦S飛行證前仍然保留的故障，編寫評估報告提交局方審查代表批準；（2）因故障提出額外限制或補充操作，落實到飛機的使用限制條件或補充操作程序文件中；（3）因故障提出監(jiān)控、檢查要求，落實到維修要求文件中；（4）故障發(fā)現(xiàn)后一個月內(nèi)仍未解決（涉及航材備件和工裝問題除外），由問題小組上報總師系統(tǒng)，決策成立攻關(guān)小組，開展技術(shù)攻關(guān)；（5）凡是保留的故障須向試飛員說明故障的情況及對相關(guān)系統(tǒng)或部件功能的影響，是否增加限制或程序，對飛行操作有無影響。

參考文獻

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