民用飛機型號合格審定階段結構件構型落實的制造符合性檢查

胡蘊博

(中國商飛上海飛機制造有限公司，上海 200000)

0 引言

民用飛機的研制是一項復雜的系統工程，在型號研制過程中會產生大量構型數據，構型數據一般會包括大量數模和文件類設計資料，并通常會根據客戶和型號的取證需要不斷迭代更新。為更加準確和高效地對民用飛機的構型落實進行制造符合性檢查，確保民用飛機的制造符合經批準的設計，為民用飛機型號研制階段的各項試驗試飛提供符合性證據支撐，本文提出了民用飛機構型落實制造符合性檢查的新方法，并重點就民用飛機機體結構部件的落實制造符合性檢查進行了具體分析。

1 民用飛機構型的定義與要求

1.1 民用飛機構型的定義

民用飛機的構型是其型號設計資料的一部分，根據適航規章CCAR-21《民用航空產品和零部件合格審定規定》[1]，民用飛機和零部件的型號設計資料定義如下：

1) 為定義民用航空產品構型和設計特征符合有關適航規章和環境保護要求所需的圖紙、技術規范及其清單；

2) 確定民用航空產品結構強度所需要的尺寸、材料和工藝資料。

1.2 民用飛機構型的要求

批生產監督與管理程序AP-21-AA-2019-31[2]專門用一整章節來描述民機設計資料控制要求，主要包括：是否控制設計資料和技術資料及其更改；是否有明確的設計資料和技術資料清單；是否控制設計資料和技術資料的存儲及保護；制造、質量、服務、運營部門是否參與設計資料和技術資料及其更改的評審。

2 民用飛機結構部件構型落實的制造符合性檢查方法

民用飛機一般由以下結構部件組成：機頭、前機身、中機身、中后機身、后機身、垂直尾翼、水平尾翼、機翼、機翼上的活動面等。民用飛機結構部件一般由標準件、定制件、零件、組件、裝配連接模塊構成。為準確表達其構型狀態，應要求設計部門梳理結構部件當前設計構型狀態，并說明結構部件的當前的設計構型狀態及其與預期取TC證構型狀態之間的差異。

2.1 制定結構部件構型落實制造符合性檢查的計劃

如圖1所示，在進行制造符合性檢查活動前，都應根據檢查對象的特點制定相應的檢查計劃，合理的檢查計劃能夠有效提高檢查效率。

圖1 結構部件構型落實制造符合性檢查的計劃

1)檢查民用飛機的設計單位的構型管理程序及信息化平臺

程序是構型管理工作能否有效運行的保障，應了解程序中規定的產品構型的定義、組成部分及管理要求，為后續檢查產品構型的落實建立基礎。檢查構型數據信息化平臺的使用方法，重點檢查信息化平臺是否能保證構型數據的唯一性。

2)檢查構型數據的形成過程

根據適航規章要求，構型數據的形成過程一般包編制、簽審、評估、發放。應檢查構型數據的簽審和評估過程中是否經過制造、質量、服務、運營部門，重點檢查各部門在構型數據形成過程中的分工是否明確，以保證構型數據的可實施性。

3)檢查構型數據至工藝文件的轉化過程

構型數據至工藝文件的轉化是決定產品能否符合設計要求的核心，應檢查是否有程序支持構型數據由設計部門傳遞至工藝部門的過程，進一步檢查構型數據的傳遞是否符合程序要求。重點檢查生產現場使用的構型數據來源是否是唯一有效的，是否能采用技術手段保證生產現場始終使用最新版本的構型數據。

4)檢查具體構型數據對應的工藝文件

應檢查某個具體構型數據中的關鍵定義(如關鍵尺寸標注、特種工藝要求、無損檢測要求等)是否完整落實至工藝文件中。同時，為保證按照工藝文件生產出合格的產品，應重點檢查工藝文件中檢驗工序的設置能否完整覆蓋構型數據的要求。

5)檢查構型數據更改控制流程

在民用飛機的型號研制階段，通常會因型號取證及潛在客戶需要進行大量的構型數據更改，應檢查構型數據更改是否經過工藝部門、質量部門、客戶服務部門的評估，重點包括對在制品格的影響評估。

6)檢查具體產品是否落實構型數據更改

抽查某個具體產品的實物，檢查其尺寸是否符合最新構型數據要求，特種工藝記錄是否符合最新工藝規范要求等。

2.2 結構部件的制造符合性檢查

型號研制階段，民用飛機通常會按ATA章節分配為若干個結構部件工作包，由主制造商的工藝部門規定各結構部件的交付狀態。民用飛機結構部件的制造符合性檢查的目的在于確定該部件交付時的設計構型狀態、制造構型狀態、工藝狀態、設計更改落實情況、制造偏離處置情況等，為后續該飛機的各項機體結構符合性驗證試驗提供構型基礎。機體結構部件交付制造符合性檢查流程如圖2所示。

圖2 機體結構部件交付檢查流程

2.2.1 機體結構部件的構型配置

型號研制階段，機體結構部件交付前需要確定其當前構型狀態，因此需要主制造商的設計部門發布該機體機構部件的構型配置說明，用于規定結構部件在交付前應具備的設計狀態，是結構部件凍結制造狀態的輸入，同時也是進行結構部件制造符合性檢查的頂層依據文件。應采取的檢查方法如下：

1)檢查構型配置文件的正確性和準確性：檢查結構部件構型配置文件是否可以完整表達設計構型狀態，檢查其設計模塊清冊、單機零組件清冊、機載設備清冊、機載軟件清冊是否與構型數據信息化平臺一致。

2)檢查結構部件當前構型與TC構型的差異：型號研制階段，結構部件的構型可能會因為設計成熟度、工藝成熟度等原因無法達到TC構型狀態。應將目前結構部件的構型與TC取證構型進行比對，評估該結構部件在進行后續飛行試驗或地面試驗時能否代表TC取證構型。進行結構部件當前構型與TC構型的差異評估工作是十分必要的，不僅能對結構部件的構型進行紀實，且有助于提前識別后續TC取證的風險，為后續該結構部件進行符合性驗證試驗建立構型基礎。

2.2.2 結構部件的制造構型

制造物料清冊(以下簡稱MBOM)是表達結構部件制造構型的關鍵，包含了組成結構部件的零件、標準件(主要為緊固件)、定制結構件、系統成品件。通過對比結構部件構型配置文件和MBOM，可以評估結構部件制造過程中是否完整落實了設計構型的要求，對于不一致項目，均要求設計部門進行差異評估。

2.2.3 結構部件的生產檢驗記錄

生產檢驗記錄是結構部件落實設計構型的載體，起到指導操作人員工作，記錄設計構型要求的關鍵過程參數等作用。生產檢驗記錄一般由零件制造大綱、裝配大綱、操作和檢驗記錄、特種工藝記錄等組成，應采取的檢查方法如下：

1)檢查工藝文件的編制和記錄是否符合設計構型數據的要求，應重點檢查構型數據中的標注尺寸是否在工藝文件中進行了記錄并設置了檢驗工序。檢查構型數據的規定關鍵過程參數是否在工藝文件中進行了記錄。關鍵過程參數包括特種工藝記錄，如熱處理、表面處理、復材結構成型、無損檢測等。

2)檢查工藝文件是否落實了設計更改內容，如構型數據的快速更改單、構型文件升版、數模直接升版等。

2.2.4 結構部件的制造偏離

制造偏離是指民用飛機結構部件制造過程中出現的不符合設計要求的情況，出現制造偏離后需要該部件的制造商辦理相應的故障拒收報告、材料代用單等并提交主制造商的設計部門進行處置。

1)檢查故障拒收報告單。當結構部件的實物不符合構型數據要求時，制造單位需要辦理故障拒收報告。當故障拒收報告的工程處置意見為“返修”時，檢查制造單位是否編制了工藝文件落實“返修”，檢查返修后的實物質量是否符合該故障拒收報告的工程處置意見。對于工程處置意見為“返工”的故障拒收報告，檢查其返工后的實物是否已消除了偏離并符合設計要求。

2)檢查材料代用單。當出現無法按照構型數據要求使用原材料、緊固件或密封膠時，需要辦理材料代用單，同時應將材料代用單的實際使用情況在工藝文件中進行專門標識以保證其可追溯性。

2.2.5 艙門類結構部件

民用飛機的艙門是一類特殊的部件，由前登機門、前服務門、后登機門、后服務門、前貨艙門、后貨艙門、APU艙門、RAT艙門、應急離機門組成。應采取的檢查方法如下：

1)檢查艙門與機身的安裝是否符合數模和設計文件要求。艙門在制造時一般采用專用工裝進行定位調試，以模擬該艙門與機身連接時是否會存在干涉或間隙超差的情況，重點檢查艙門與機身連接后與機身蒙皮的間隙是否符合設計要求。

2)檢查艙門的功能調試是否符合數模和設計文件要求。設計部門一般會根據飛機不同部位和功能的艙門出具安裝調試技術文件，重點檢查艙門的手柄開啟力、艙門開啟和關閉的位置傳感器、上位鎖、鉸鏈臂等功能的調試是否符合設計文件要求。

3)檢查艙門安裝至飛機后的氣密淋雨性能。氣密淋雨試驗對飛機氣密性和安全性有重要影響。重點檢查艙門安裝后的氣密試驗記錄是否符合設計文件要求，檢查淋雨試驗記錄是否符合設計文件要求。當試驗記錄與設計文件要求存在差異時，檢查是否編制了返工文件對艙門重新進行安裝調試并補充進行氣密淋雨試驗。

2.3 給出制造符合性檢查結論

當完成上述步驟的制造符合性檢查后，將對該結構部件的符合性給出結論。當所有實物問題的立即糾正得到主制造商設計部門認可后，可以按需簽發符合性適航批準標簽。

3 結論

本文闡述的民用飛機型號合格審定階段結構件構型落實的制造符合性檢查方法，在某型國產民用飛機型號研制階段進行了應用，可總結如下：

1)結構強度審定是民用飛機型號合格審定的基礎，該結構部件構型落實的制造符合性檢查方法涵蓋了制定檢查項目、確定檢查流程、進行制造偏離處置等結構部件研制全過程，確保了結構部件制造符合性檢查的有效性、完整性，提升了該型飛機型號合格審定效率。

2)通過結構件構型落實的制造符合性檢查，為該型號飛機的結構部件符合性驗證試驗積累了大量實物構型數據，為試驗的有效性奠定了基礎。

希望本文闡述的方法對我國民用飛機的構型管理，乃至機載系統產品的構型管理起到啟發作用，推動我國民機產業的發展