浅谈军机研制中适航标准的应用

浅谈军机研制中适航标准的应用

张朋，陈鹏，陈东峰

陕西飞机工业有限责任公司 723200

【摘要】近年来，我国军机数量和质量都在迅速发展，并且结构有所调整，在国家整体战略的指引下,我国军机机场的数量及容纳量也在不断增长。因此军用飞机在研制过程中简历适航性标准显得尤为重要，也是现有军机面临的重大挑战之一。但是目前我国在此项目上成功经验较少，本文结合国内外军用飞机在研制中的适航标准技术现状，分析了军用飞机研制中的适航标准建设和问题，旨在为我国军机研制中适航标准技术体系提供理论依据。

【关键词】 军机研制；适航标准；技术体系

1 军机研制中适航标准概述

1.1 适航性概述

适航，即时适航性的简称。通俗点说就是允不允许设计生产的飞机在国内运营飞行，飞机只有通过了该国的适航审定，才可以在这个国家运营飞行。美国的适航由FAA负责，具体名称为FAR；欧洲的由JAA负责，为JAR；中国的则是CCAR。FAR和JAR都比较完善，并且已经有长时间的积累了。根据现有情况来看，CCAR基本就是根据FAR翻译过来的。

1.2 军机研制中适航标准要求

适航的内容涵盖的十分丰富，飞机设计阶段除了要满足客户需求之外，要考虑的非常重要的一点，就是适航要求了。适航要求里对飞机的飞行、运营给出了框架性的意见，但一般不会具体到指标，这就需要设计生产部门根据适航要求来确定相应的指标或者措施，来满足适航要求。例如适航针对于舱门设计的25.783里有这么一条：(c) 增压预防措施。必须有措施防止在舱门未完全关闭、上闩和锁定的情况下，将飞机增压到不安全的水平。（1）该装置必须设计得在单个损坏以后仍起作用，或任何多个损坏组合以后而无显示是极不可能的。（2）符合本条(h)所描述的舱门，不要求有专用的措施防止在舱门的每一个可能的位置上增压，如果它保留打开状态到防止增压的程度，或由于增压的发生而安全地关闭并锁紧的话。这也必须用任何单个损坏和故障来说明，除非——(i) 由于门闩机构的损坏或故障，在舱门关闭后不需要上闩；和(ii) 由于机构损坏或断裂的碎片引起的干扰，舱门不需要关闭和上闩，如果可以表明在受干扰的舱门或机构上的增压载荷不会导致不安全的话。

2 军机研制中适航标准存在的问题

2.1 单飞行员军机适航技术有限

自动驾驶功能在航空领域已经存在多年。事实上，目前的民航飞机在功能上都可以实现自动起飞、爬升、巡航、下降、着陆。民航飞机在大部分飞行时间中，也都是由飞机自主控制。但民航客机仍然会配备两名飞行员，中国ARJ21飞机早期运行的时候，甚至都是三机长制。基于安全性考虑，人类目前所掌握的技术并不足以支撑单飞行员军机飞行。

2.2 军机外部探测能力有限

军机外部探测能力有限。军机运行时需要探测三类外部目标，即配合目标、非配合目标、气象和其他障碍物。目前的手段能够很好探测配合目标，例如其他接受空管的军机，但是非配合目标——例如飞鸟就无法探测。在气象方面，尤其是在军机运行的低空，天气多变。传统飞机的气象雷达功能比较强大，但这种气象雷达在军机上不可用，飞行器对外探测功能不完备，就无法确保在复杂气象和复杂空域内安全运行。

2.3 军机复杂故障系统处置能力有限

军机的复杂故障系统处置能力十分有限。军用飞机运行并不能确保万无一失，一旦出现内部故障，军用飞机要及时发现并妥善隔离处理。在军用飞机研发过程中，科研人员会将大量精力花在这一领域。而民航客机是安全级别最高的飞机，其故障探测和处置能力远远高于一般行业。但是即便如此，民航客机仍然不能做到复杂故障的系统处置，需要人进行综合判断。因为人是惟一具备综合探测和分析处置能力的‘系统’。国外在军机航空安全性保障方面积累了大量数据，相关技术也要领先中国，FAA和EASA仍然对军机保持谨慎态度。因为他们没法证明，军机的运行方式具备足够的安全性。

2.3 军机研制中适航标准体系建设难

研发方需要提交自己的审定基础，其中会包括多个条款，局方会逐条检查这些条款是否符合要求。如果不符合，局方会发回研发方重新修改，直到局方认可为止。一旦军机适航审定基础正式确定，研发方还要针对审定基础提出认证计划 (Certification Program，CP) 和符合性方法 (Means of Compliance, MOC), 这同样需要获得局方认可，此后企业要按照上述文件表明符合性。在传统航空领域，监管机构对符合性要求较高，每个条款通常需要多重符合，局方通常不接受单一符合。“多重符合”是指研发方用多种符合性方法表明产品对条款的符合性。

国际上认可的符合性表明方法有十种，分别为符合性声明（MC0）、设计评审（MC1）、分析/计算（MC2）、安全评估（MC3）、试验室试验（MC4）、地面试验（MC5）、飞行试验（MC6）、航空器检查（MC7）、模拟器试验（MC8）、设备合格性（MC9）。最终研发方将会面对一个庞大的符合性矩阵。军机获取适航认证通常需要花费数十亿元。

此外，航空业讲究“一次成型”，产品的每次改进都需要重新通过适航认证，时间和经济成本极高。军机是你在设计到一定程度的时候，就要去跟上层沟通，然后再确认设计基础，而不是把东西做好之后再去找局方过来看一看。在一些重要项目，局方和研发方甚至还会一起办公，这是为了增进彼此了解，特别是便于局方了解研发方的安全状态，这是一个非常复杂的技术判定活动。

3 FAA给我国军机研制中适航标准体系建设的启示

航空业发展超过百年，技术不断进步，现在军机研制中适航标准体系建设遇到的问题，在航空史上并非孤例。20世纪50年代，喷气式发动机取代活塞螺旋桨发动机，成为航空业发展的方向。与活塞螺旋桨发动机相比，喷气式发动机结构更简单，运转也更加连续、平稳；最重要的是，喷气式发动机可以大幅提高飞行速度，创造更多商业价值，航空业为之振奋。1957年12月20日，美国波音公司（NYSE：BA）在军用运输机基础上研发的波音707完成首飞。这是波音公司首款喷气式民航客机，也是喷气式发动机首次运用在民用航空领域。彼时，FAA在喷气式飞机领域没有丝毫经验。为了通过适航认证，波音公司不得不帮助FAA，将其掌握的有关大型喷气式飞机的技术，融合到当时已有的民航飞机适航认证框架和进程中。在具体操作层面，波音公司首先要清楚理解FAA对活塞螺旋桨式客机提出各项要求的用意，在此基础上，另外制定一套能够确保喷气式飞机安全性的标准，再根据这套标准进行适航认证。

中国军机相关方同样没有现成的军机适航审定标准，这需要国内研发方等相关单位来扮演当初美国波音的角色。要在现有适航审定政策、规章、标准和经验的基础上，结合军机运行数据、运行场景，以风险递进原则推进审定工作，创造性确立制定审定标准。

结论

适航性是飞机在预期的运行环境中表现出的固有安全特性，是设计制造与保证出来的。民机的适航审定只是适航当局为确认飞机的设计、制造及运营满足最低的安全性要求而进行的一系列抽查、重点审查活动。在根本上，飞机的适航性是靠承制方的研制技术体系和质量管理体系来实现的，所以军机适航性应该在型号研制实践中逐步形成完整规范、融入质量体系、完善管理文件、改进操作流程，进而实现飞机的高安全性。

随着我国军用飞机型号研制工作的不断深入, 在现有研制管理模式下引入民用飞机适航工作的成功经验已经是大势所趋, 本文在分析当前国内外适航工作现状的基础上, 提出了我国军用飞机适航性工作的若干思考, 以期对军机型号研制适航性工作开展抛砖引玉, 启迪思维, 在借鉴与创新、继承与发展中构建科学、完善的军机适航性技术体系, 确保飞机研制满足预期的安全性要求。

参考文献

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