基于某型飞机取得型号合格证浅谈设计保证系统的建设

基于某型飞机取得型号合格证浅谈设计保证系统的建设

刘斌

浙江中航通飞研究院有限公司

摘要：根据中国民航法规中设计保证系统的要求，结合已取得型号合格的某型飞机设计保证系统的建设，总结了设计保证系统的建设思路和建议。本文阐述了某型飞机型号合格证申请人组织机构，设计职能、适航职能、独立监督职能三大职能的实现，设计保证系统的符合性验证等内容，提出了设计保证系统建设的思路。

关键词：适航；设计保证系统；体系建设；表明符合性

0引言：

随着低空经济的不断兴起，除传统固定翼航空器外，越来越多的新兴航空器如电动垂直起降飞行器（eVTOL）和无人机等企业对于航空产品获得型号合格证的需求越来越迫切。根据中国民民航规章CCAR-21-R5部《民用航空产品和零部件合格审定规定》的规定，对正常类、实用类、特技类、通勤类、运输类航空器、载人自由气球、特殊类别航空器、初级类航空器、限用类航空器、轻型运动类航空器等航空器颁发型号合格证，应按照CCAR-21部第十四章《设计保证系统》的要求建立了设计保证系统。设计保证系统（Design Assurance System）是指按照CCAR-21部要求，设计批准申请人或持证人建立的、使得其具备所要求的设计职能、适航职能和独立监督职能的体系。

根据中国民用航空局颁布的AP-21-AA-2022-11《型号合格审定程序》以及民航适[2018] 2号文中有关通航领域设计保证系统的要求：允许除CCAR25部和CCAR-29部航空器之外航空产品和零部件的设计批准申请人和持有人按照自愿原则满足相关要求。某型飞机是一款CCAR-23部正常类飞机，于2023年取到了型号合格证（TC），其申请人建立了具备CCAR-21部要求的设计职能、适航职能和独立监督职能的系统。本文就结合该型飞机设计保证系统的批准分析设计保证系统建设的思路。

1 设计保证系统的要求

按照CCAR-21部中第十四章的要求，可以归纳出建立设计保证系统的如下要点：

1）申请人或持有人应具有适当的组织机构，并配备充足的人员；

2）对产品的设计、设计更改进行控制和监督，通过三大职能“设计职能、适航职能、独立监督职能”实现设计保证要求。

3）应设置责任经理和适航经理，明确包括责任经理、质量经理在内的管理人员和组织中负责适航规章和环境保护要求的人员的相应责任并向局方提交相应的人员的资历说明；

4）制定设计保证手册及相关的程序文件，用于描述组织机构、明确设计或更改流程、供应商控制、部门之间和部门内部的沟通协调方式、设计保证系统的更改、如何接收局方的检查以及相应问题的整改、向局方的报告等内容；

5）确保民用航空产品和零部件的设计或者设计更改符合适用的适航规章和环境保护要求；

6）根据设计机构的自身情况确定设计保证系统的能力清单；

7）能够独立地监督对设计保证手册规定的程序的符合性和充分性，并且内部具有反馈机制；

8）能够独立的核查符合性声明的有效性和文件的符合性的功能，并向局方提交符合性声明及相关的文件；

9）设计机构通常应制定维护、落实设计保证手册的工作程序；接受局方对设计保证系统的定期评审；制定向局方报告体系运行情况、提供产品设计更改等信息的工作程序。

2 设计保证系统的建设思路

根据上述设计保证系统的要求，某型飞机设计保证系统的建设思路如下：

2.1组织机构的建设

某型飞机申请人包括经营层和5个部门，经营层包括公司法人、常务副总经理以及总经理助理，下设工程研发部、生产制造部、质量适航部、市场客服部以及综合管理部。按照申请人现有的组织框架，落实设计保证系统职能的组织机构包括责任经理、适航经理、设计职能负责人、独立监督职能负责人等管理人员及承担型号设计及设计更改、符合性验证、适航取证、独立监督等任务的职能机构和人员。某型飞机的研发采用项目管理制，在项目负责人的统筹管理下，借用上级单位的相关人力资源与公司现有人员组成项目团队，履行设计保证系统职能。某型飞机设计保证系统机构构成如下图所示：

公司设计保证系统的履职部门与职能关系对照表见下表。

2.2 设计保证系统三大职能的实现

根据申请人的组织架构，某型飞机设计保证系统三大职能的实现如下：

设计职能主要由工程研发部主要承担，型号设计总师担任设计职能负责人，主要开展如下相关的活动：根据适用的适航规章、环境保护和运行要求，开展型号研制并生成型号设计资料；根据适用的适航规章、环境保护和运行要求，开展型号设计更改；根据需求，处理制造偏离和让步接收；根据适用的适航规章、环境保护和运行要求，为在役型号提供技术方案。

适航职能主要由工程研发部和质量适航部共同主要承担，适航经理和设计职能负责人共同组织各部门实现，主要开展如下相关活动：结合型号设计目标及预期的运行环境，明确型号设计及其更改适用的适航规章、环境保护和设计有关的运行要求，形成审定基础建议；参与型号设计及其更改对适航规章、环境保护和运行要求的符合性验证，生成符合性验证资料；对所有符合性验证资料开展独立的适航符合性核查；向审查方表明型号设计及其更改对适用的适航规章、环境保护以及运行要求的符合性；并负责履行局方给予设计机构的权利。

独立监督职能由质量适航部主要承担，总经理承担独立监督负责人，为确保独立监督的顺利有效地开展，独立监督负责人可按照独立监督工作的内容，组建独立监督团队，团队成员不限于申请人公司内部各部门的人员，亦可借助公司外部资源如上级单位或第三方等。独立监督职能主要开展以下活动：独立监督《设计保证手册》及其修订对CCAR-21 的符合性；独立监督《设计保证手册》的支撑程序及其修订对《设计保证手册》的符合性；独立监督设计保证系统履行职责的适宜性和完整性；将独立监督的结果反馈相关的责任部门并向审查方报告，跟踪整改落实。

2.3设计保证系统体系文件建设

为了建设某型飞机设计保证系统，其申请人结合自身组织架构、人员组成、型号合格审定过程中相关的要求等，制定了《设计保证系统合格审定计划》、《设计保证手册》和31份程序文件，最终编制了《设计保证系统符合性报告》用于说明条款的符合性。对应的设计保证系统文件框架如下图所示：

《设计保证系统合格审定计划》用以描述某型飞机为表明设计保证系统所涉及的审定基础、符合性验证思路、验证工作及安排、符合性文件以及局方的审查范围和审查方式等内容，给出了设计保证系统符合性具体工作内容及审查活动计划安排。审定计划明确了设计保证系统的审定基础为：§21.471、§21.473、§21.475、§21.477、§21.479、§21.481、§21.483、§21.487、§21.489；设计保证系统审查包括文件评审、现场评审和面谈三种审查方式。

文件评审主要是对设计保证手册及支持设计保证系统运行的程序文件进行评审；现场评审包括申请人处的现场评审和供应商处的现场评审，供应商处现场评审包括对供应商的设计保证活动及浙江研究院对供应商的设计保证系统独立监督活动进行现场观察。现场评审目的是检查并确认浙江研究院以及供应商的生产活动、设施、设备符合AP-21-AA-2022-11《型号合格审定程序》、设计保证系统手册及程序文件的要求；面谈主要是对设计保证系统中责任经理、适航经理、独立监督职能负责人、设计职能负责人进行人员能力审查和面谈，同时结合日常审查活动对符合性核查工程师候选人进行评估，并形成审查记录或报告。

为确保某型飞机设计或者设计更改符合适用的适航规章和环境保护要求，所建立的具备CCAR-21 部要求的设计职能、适航职能和独立监督职能的系统，其申请人制定了《设计保证手册》和31份相应的程序文件，涵盖了审定计划管理、审查意见及行动项管理、型号资料报批、适航工作沟通联络、制造符合性检查、适航会议管理、独立监督、供应商控制、工程验证试验管理等相关要素和过程。设计保证手册和相关的程序文件明确了型号合格审定过程中各个部门、岗位的职责，和各个要素和过程的实施流程。

在某型飞机型号合格取证过程中，其设计保证系统同步开展相应的审查工作，通过《设计保证系统符合性报告》对适用的规章条款逐条说明符合性，表明某型飞机设计或者设计更改符合适用的适航规章和环境保护要求，且具备CCAR-21部要求的设计职能、适航职能和独立监督职能。

3结束语

某型飞机设计保证系统在获得型号合格证之前获得了适航当局的批准，批准了设计保证手册，确认其满足规章和程序的要求。回顾某型飞机型号审查过程中，设计保证系统的建设更好的推动了型号审查工作，通过设计保证系统的建设，梳理了申请人公司内部的体系文件和工作流程，将相关的适航要求落实在工作流程的执行过程中，加强了申请人自身的能力建设。

虽然对于非运输类飞机，中国适航当局允许航空产品和零部件的设计批准型号合格证申请人和持有人按照自愿原则建立设计保证系统，但是设计保证系统是保证设计能力的一种展示，航空器申请人建立了设计保证系统，能够使局方在型号合格审定过程中增加信任，正向促进审查的进展，有利于申请人取得型号合格证。

参考文献：

[1] 中国民用航空局 CCAR-21-R5 民用航空产品和零部件合格审定规定

[2] 中国民用航空局 AP-21-AA-2023-11R1 型号合格审定程序

[3] 王 青，刘文，赵茜  建设设计保证系统的基本思路 航空计算技术 2020（7）：121-124

[4] 孟限章,李红琳,汪凯 . 关于民用飞机设计保证系统审查的思考[J]. 航空工程进展 .