構建固定翼輕型運動飛機質量控制系統的思考

張 龍 金 鐳

（中國航空綜合技術研究所，北京 100028）

構建固定翼輕型運動飛機質量控制系統的思考

張 龍 金 鐳

（中國航空綜合技術研究所，北京 100028）

研究了各國輕型運動飛機的適航管理特點，梳理國內輕型運動飛機（固定翼）質量控制系統的政策要求，重點分析了質量控制系統各要素的要求。最后結合我國輕型運動飛機（固定翼）取證現狀，提出了建設質量控制系統的建議，為輕型運動飛機研制單位提供技術參考。

輕型運動飛機；質量控制系統；TDA；PC

輕型運動航空器（Light Sport Aircraf t，LSA）是美國聯邦航空局（Federal Aviation Administration，FAA）根據民間航空提案要求于2004年新推出的一個飛機類別，是一類填補超輕型飛機和高檔兩座單發活塞飛機之間空白的新型通用飛機[1]。我國規定的輕型運動航空器包括符合一定條件的輕型運動飛機（固定翼）、滑翔機、旋翼機和輕于空氣航空器[2]。隨著國內通用航空產業的發展，越來越多的民企參與到了輕型運動航空器的設計和生產過程。

中國民用航空局（Civil Aviaiton Administration of China，CAAC）于2007年修訂并發布了CCAR-21-R3《民用航空產品和零部件合格審定規定》。該規定中新增的第21.25條明確了限用類航空器（輕型運動飛機屬于此范疇）的定義[3]。輕型運動航空器最終若要取得限用類特殊適航證，需要經過型號設計批準和生產許可批準，即獲得型號設計批準書（Type Design Approval，TDA）和生產許可證（Product Certificate，PC），質量控制系統作為整個取證過程中體系建設的重要一環，和公共運輸類飛機相比，輕型運動航空器具有其特殊的要求，本文將對輕型運動航空器中的輕型運動飛機（固定翼）在取得限用類特殊適航證過程中質量控制系統的建設要求進行研究。

1 各國輕型運動飛機（固定翼）的適航管理特點

近年來，國際上各個適航當局為促進輕型運動飛機的設計、生產和運行采取了不同的適航管理政策，美國的輕型運動飛機只需要符合美國試驗和材料標準協會（American Society for Testing and Materials，ASTM）關于該類飛機的設計和制造技術規范就可以在美國銷售，歐洲航空安全局（European Aviation Safety Agency，EASA）和CAAC則要求輕型運動飛機進行TDA適航審定，但是其共性在于接受公認的標準（ASTM的標準）作為輕型運動飛機的設計、生產、運行和維修的標準，并且為輕型運動飛機頒發適航證件，允許其進行運動、個人娛樂和飛行培訓的飛行活動[2]。隨著我國通用航空的發展，CAAC頒布了一系列的規范性文件來約束輕型運動飛機的設計和制造，以保證飛機運行的安全性，具體內容如表1所示。

表1 我國輕型運動飛機的適航管理文件

2 輕型運動飛機（固定翼）質量控制系統構建的要求

在整個輕型運動飛機的設計和制造過程中，申請人不僅需要在產品的設計、試制過程中要全面貫徹適航標準要求，還必須建立和保持一個質量控制系統，并接受適航當局對質量控制文件、組織機構和質量控制系統個主要職能的審查，以確保民用航空產品的每一項目均能符合相應型號設計批準書的設計要求。TDA和PC階段對質量系統構建分別提出了不同的要求，雖然具有階段性，但也不并不能截然分開，例如實施制造和裝配指令（AO、FO）、供應商選擇等，在取TDA階段就應編制相應的程序和表單，這樣不僅可以避免不必要的反復，還可以為企業減少從取TDA階段到取PC階段的過渡時間。

2.1 TDA階段ASTM F2279-06對質量控制系統建設的要求

我國于2009年頒布的AC-21-AA-2009-25《輕型運動航空器適航管理政策指南》規定了對輕型運動飛機在質量控制方面規定的可接受標準為ASTM F2279-06《固定翼輕型運動飛機制造的質量保證標準規范》。

ASTM F2279-06要求輕型運動飛機的制造商應當建立質量保證程序（Quality Assurance Program，QAP），每個申請人應當以質量保證手冊的形式記錄他們的QAP，每個QAP必須包括適用的最終檢查記錄、檢查和試驗文件，制造商符合性聲明，飛機構型，同時規定了工程和制造、質量保證檢查和生產驗收的要求。在建立質量控制程序的前提下，ASTM F2279-06的最終落腳點是為每架LSA生產驗收前進行檢查，包括地面檢查、滑行試驗、飛行試驗等內容。

2.2 TDA階段ASTM F2972-14e1和ASTM F3035-13對質量控制系統建設的要求

經過多年的適航管理實踐，中國民用航空局于2015年2月將AC-21-AA-2009-25修訂為AC-21-AA-2015-25R1，納入對AP-21-AA-2015-37R1《輕型運動航空器型號設計批準審定程序》的引用，規定輕型運動航空器型號設計批準審定程序按照該管理程序執行；修改附錄1，列出更新的ASTM標準及其版本，更新后關于質量控制系統的標準包括ASTM F2972-14e1《輕型運動航空器制造商質量保證系統標準規范》和ASTM F3035-13《固定翼輕型運動飛機制造商產品接收標準規范》。

ASTM F2972-14e1要求制造商應根據本規范的要求建立一個能夠有效運轉的質量保證系統（Quality Assurance System，QAS），這里建立的QAS包括以下要素：

● 質量保證手冊（QAM）；

● 質量保證記錄（QAR）；

● 符合性記錄；

● 產品構型控制、文件控制和更改管理；

● 關鍵特殊過程和設備的控制；

● 材料控制；

● 檢查；

● 非一致性材料的識別和處理；

● 質量保證責任分配和供應商控制；

● 審核。

ASTM F3035-13的所有要求都是在ASTM F2972-14e1所建立的質量保證系統下進行的，其目的在于為輕型運動飛機制造商建立產品驗收程序提供必要的最低要求，特別是為確定地面和飛行試驗提供最低要求，以保證每個后續生產的飛機都沒有明顯的缺陷而影響飛機的安全運行。

可以看出，更改后的ASTM F2972-14e1與ASTM F2279-06的主要區別在于ASTM F2972-14e1要求制造商建立一個能夠有效運轉的QAS，而非ASTM F2279-06所要求的QAP，更加注重全過程的管理和持續性的改進，有助于保證輕型運動飛機的安全運行。

2.3 PC階段AP-21-AA-2010-04R4對質量控制系統建設的要求

AP-21-AA-2010-04R4《生產批準和監督程序》主要適用于民用航空產品生產許可證的申請、預評審、受理、審查和頒發及生產批準書持有人的證件管理與監督[4]。其附錄《航空器合格審定系統評審大綱》（Aircraft Certification System Evaluation Program，ACSEP）分別從組織管理、設計控制、軟件質量控制、制造過程、制造控制和供應商控制6個方面給出了135條標準化的評審準則，既是適航當局對申請人質量控制系統的評審提綱，實際上又是對申請人質量控制系統的要求；它既適用于生產許可審定階段，也適用于取得生產許可證后的監督和審查。

2.4 PC階段AP-21-AA-2015-23對質量控制系統建設的要求

基于輕型運動航空器的設計、生產及單機適航證件的特點，中國民用航空局于2015年12月頒布了專門用于規定輕型運動航空器生產批準及適航證件的審定的管理程序AP-21-AA-2015-23《輕型運動航空器生產批準及適航審定程序》。該程序包含了對輕型運動航空器的生產批準的程序和審查要求、生產許可證持有人的監督管理以及LSA單機適航證件的檢查和頒發[5]。

AP-21-AA-2015-23要求申請人按照中國民用航空規章對質量體系的要求建立局方可以接受的資料，包括制造廠及其供應商制造產品和零部件所需的方法、程序、工藝、檢驗、試驗、規范、圖表、清冊和表格等。可以是質量手冊和工作程序、制造文件、試飛程序等。相比較適用于運輸類飛機的AP-21-AA-2010-04R4《生產批準和監督程序》，局方現場評審所參照的ACSEP替換為更適用于LSA生產特點的《LSA生產批準檢查單》，該檢查單包括了質量體系、工程和制造、生產接收檢驗3大要素，既保證了質量控制系統建設的完備性，又簡化了LSA取PC的復雜程度。相比較ASTM標準的要求，AP-21-AA-2015-23具體規定了各要素的審查要點并增加了試飛相關要求。

3 構建輕型運動飛機（固定翼）質量控制系統應注意的問題

3.1 做好生產許可取證前的技術儲備

輕型運動飛機具有簡易、輕便、成本低、個性化強、維護簡單、性能各異等特征屬性，但仍是一種要載人上天的航空器，因此需要保證設計制造的飛機是足夠安全的。國內輕型運動飛機制造商對質量控制系統的建設普遍存在重視程度不夠的情況，以供應商控制為例，由于飛機很多零部件的特殊性，供應商提供產品的來源具有不穩定性，制造商對其控制存在一定困難，制造商應當從質量控制系統建設的長遠利益出發，在飛機研制和TDA取證的初始階段就應當積極進行策劃，按照輕型運動飛機適航管理的要求，進行適航規章的宣貫，編制相關的質量控制程序文件，進行TDA階段的制造符合性檢查，初步建成滿足ASTM F2972-14e1、ASTM F2279-06和AP-21-AA-2015-23要求質量控制系統，為PC取證奠定良好的技術基礎，以節省成本和時間。

3.2 處理好質量體系認證與取生產許可證之間的關系

目前，我國已有不少輕型運動飛機制造商按照ISO 9001或AS 9100要求建立了質量體系，正在取得或通過了第三方認證。但輕型運動飛機制造實行的是生產許可證制度，因此我國目前從事輕型運動飛機制造的企業，往往會在滿足ISO 9001要求的情況下，仍然需要按照適航規章的要求取得生產許可證。

兩者都要求企業建立質量體系，但目的不盡相同，ISO 9001要求建立質量體系的出發點不僅是為了保證產品質量滿足顧客和社會的需求，而且還處于企業自身效益和發展的需要，而ASTM F2972-14e1等要求的出發點主要是保證重復生產的產品符合經批準的型號設計并處于安全可用狀態，最終批準形式是頒發生產許可證。

企業為了進行ISO 9001質量體系認證，需要編制一套完整的符合ISO 9001標準的質量控制程序；而為了取得生產許可證，還需按ASTM F2972-14e1等要求編制另一套質量控制程序。企業可以采用通用程序加專用程序的方法來分別滿足ISO 9001和ASTM F2972-14e1的要求，對于相同要求可以編制通用的質量控制程序，對于不同要求則另編專用程序。

4 結論

企業要取得輕型運動飛機的生產許可證，必須具有與產品制造要求相適應的生產能力，完善的組織機構，并建立和保持一個能滿足CCAR-21-R3、ASTM F2972-14e1、ASTM F3035-13和AP-21-AA-2015-23要求的質量控制系統。對于初次申請生產許可證的企業，必須及早著手，按照適航標準的要求，采取不斷檢查、不斷整改、逐步完善的做法，變“要我適航”為“我要適航”，自主的搞好質量控制系統的建設并保持其持續有效運行。

[1] FAA.Amendment No.1-53 Certification of Aircraft and Airmen for the Operation of Light-Sport Aircraft[S].

[2] AC-21-AA-2015-25R1 輕型運動航空器適航管理政策指南[S].

[3] CCAR-21-R3 民用航空產品和零部件合格審定規定[S].

[4] AP-21-AA-2010-04R4 生產批準和監督程序[S].

[5] AP-21-AA-2015-23 輕型運動航空器生產批準及適航審定程序[S].

T-65

C

1003-6660（2017）03-0032-04

10.13237/j.cnki.asq.2017.03.008

2017-02-13

（編輯：勞邊）