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。該文根據某型號民用飛機試飛的經驗，建立了一套試飛故障處置方法，為國內民機試飛期間故障處理提供參考。

關鍵詞：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計是否合理，驗證各方面性能是否達到設計要求并表明對適航條款的符合性。國產民機發(fā)展較晚，技術和經驗儲備不足，試飛飛機由于構型未凍結，設計經驗不足等因素，故障的種類、發(fā)生頻率及數量都多于同機齡的航線飛機，故障及排故過程對飛機的設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)生的飛機設計構型以內的故障，包括試飛員航前發(fā)現的故障、飛行過程中發(fā)現的故障、機務人員航前、航后例行檢查及地面試驗發(fā)現的故障。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、影響試飛任務執(zhí)行的故障及其它故障。其中對試飛安全是否影響由設計、機務或試飛員的任何一方均可以進行判定和提出，影響試飛任務執(zhí)行的故障主要是考慮影響試飛科目結果的有效性。有些復雜古怪的故障現象，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，工程設計主要負責分析并制定排故方案，制造單位主要負責機上排故的具體實施并參與分析過程，對設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，試飛期間可設置專門機構，該文將該機構稱為問題小組，至少包括質量、試飛、適航及項目人員，問題小組主要職責是確定試飛問題的答復單位、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

當發(fā)現飛機存在失效或偏離的現象時，試飛單位機務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)，問題小組根據故障描述，將試飛問題處理單提交工程設計答復或轉開故障拒收單提交工程設計處理。提出故障時，必須描述清楚、用詞準確、信息完整齊全，必要時附上相關圖片，對于結構損傷類問題，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，組織工程設計人員進行判定，多數情況下需要通過機上檢查或測試數據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，根據判定的結果，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、故障復現、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，對根據所提供的信息無法直接確認故障的應進一步收集相關信息，主要方法有詢問機組、機務、工藝人員或監(jiān)控人員，分析測試數據，試驗室試驗和復現，上機檢查和復現（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)設備，可以采用對調的方式，檢查故障現場是否轉移，確定設備是否為故障部位。

（2）分析機理。

根據確認的故障現象，依據技術規(guī)范、設計原理等技術資料分析故障產生的機理，必要時可咨詢專家、聯(lián)合供應商共同研究。對需要經過試驗才能得出結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、供應商試驗等。

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

若分析研究不能確定原因的故障應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）故障復現。

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現。故障復現首先考慮采用機上直接復現的辦法，當遇到無法復現的故障，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，結構裂紋、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現。

（4）制定措施。

糾正措施分為臨時措施和最終措施。在最終措施短期內無法確定或實施的情況下，為保證飛行安全、科目有效性、盡快恢復飛行或防止故障進一步擴大，應及時采取臨時措施。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計構型。最終措施必須是能夠在徹底排除故障的同時產生的更改符合飛機的最終設計構型。

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

①現場修復一般適用于結構類裂紋和損傷及機上線路問題。

②返廠修復一般對現場不具備修復條件或需返回供應商才能修復的故障。

③串件通常用于個體故障，且故障飛機的飛行任務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型。

④現場無法修復的故障應首選換新的措施，在無備件資源的情況下才采取串件的辦法；

⑤當故障原因定位為軟件或硬件設計缺陷時，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。

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

（6）措施驗證。

措施在機上落實后應進行相應的驗證，必要時應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，以確認故障已經按預期的目標排除，同時應確認措施的落實是否產生了不可預期的其它問題。

（7）舉一反三。

當故障機理確定后就應從三個方面進行調查并采取措施，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量問題的故障，編寫技術歸零報告，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）可及時關閉的故障，工程設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）屬于飛機本體結構的故障，由制造單位按照工程設計的檢查要求對其它架機進行檢查并提供檢查報告；（3）屬于供應商成品的故障，由設計、制造及相應供應商共同檢查確認并給出結論；（4）依據檢查結果，排故小組判斷是否為共性故障。若檢查結果為個體故障，則單機停飛；若檢查結果為共性故障，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量問題，應完成歸零評審，待歸零評審通過后，試飛單位方可開展放飛評審。

3.2.3 影響試飛任務執(zhí)行的故障

（1）故障若影響當日試飛任務執(zhí)行，且在當日14∶00前無法排除，試飛單位應撤銷當天試飛計劃；（2）故障若影響次日試飛任務執(zhí)行，且在當日14∶00點前無法判斷該故障在當日是否能排除，應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執(zhí)行且當日無法排除，應提出計劃預警和調整建議；（4）其他故障若在試飛任務執(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閉的故障），須建立跟蹤和管理制度，其技術狀態(tài)和進展情況由問題小組負責跟蹤管理，并按以下內容執(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)現后一個月內仍未解決（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)，決策成立攻關小組，開展技術攻關；（5）凡是保留的故障須向試飛員說明故障的情況及對相關系統(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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