邢廣華,孫纓軍,晏青,嚴煥迪,白碩
(1.中國民航上海航空器適航審定中心,上海 200335;2.中國商飛上海飛機客戶服務有限公司,上海 200241;3.中國商飛上海飛機制造有限公司,上海 201324)
服務通告(Service Bulletin,簡稱SB)是航空產品制造商為解決其產品生產工藝、使用材料、制造缺陷產生的產品質量問題或改進產品性能發(fā)布的技術性文件,包括檢查要求、使用限制、產品召回、修理或改裝措施等,是航空產品制造商確保其航空產品運行機隊安全性、經濟性、可靠性和維修性的重要管理和技術手段之一。航空公司或運營人需要依據服務通告要求的措施開展相關的技術工作,改善航空產品在使用中的各種性能,糾正其使用中不斷發(fā)現的不安全狀態(tài),以保持、改善或提高其安全水平,并確保其始終處于適航狀態(tài)[1-5]。
國際上各主要民機制造商對于民機產品的服務通告都非常重視,經過數十年的經驗積累,歐美適航當局在服務通告適航管理方面已經相對成熟。FAA 主要偏向于由FAA 授權的組織設計批準(ODA,Organization Designation Authorization)或委任工程代表(DER,Designated Engineering Representative)在FAA 監(jiān)督下對服務通告進行適航審批,而EASA 則充分授權制造商的設計保證系統(tǒng)(DOA,Design Organization Approval)對所有服務通告進行適航審批[6-8]。在國產航空產品服務通告的適航管理過程中,中國適航當局依據的主要是現行有效的AP-21-02[9],但該程序年代久遠,未對服務通告的技術內容遵循何種標準進行規(guī)定,也未對適航審批的核心要素進行規(guī)定,已逐漸不能滿足中國航空工業(yè)實踐的需求。通過參考借鑒國外適航當局服務通告適航管理的方法和程序,本文提出了具有體系監(jiān)管和技術審查相結合的自主特色的適航監(jiān)管模式,在服務通告工作程序、人員能力、適航審查等方面進行了持續(xù)優(yōu)化,提煉了包括適航審批核心要素、優(yōu)化的風險評估、VSB 的覆蓋原則等在內的監(jiān)管經驗,實現了服務通告適航管理效能的持續(xù)提升,對國產運輸類飛機服務通告的適航管理做了非常有益的探索。
國產運輸類飛機起步較晚,但隨著技術和標準的發(fā)展,國產運輸類飛機服務通告的適航管理遇到了新形勢,其編制和發(fā)布必須依據最新的工業(yè)標準,如ATA2200 和S1000D。中國適航當局在充分借鑒國外主流適航當局監(jiān)管模式的基礎上,基于安全本質,由初期逐份直接審查服務通告,到后來依托持續(xù)適航體系部分授權制造商審批部分ATA 章節(jié)的普通類服務通告,并在服務通告質量和工作程序持續(xù)優(yōu)化完善的保證下,逐步將授權拓展到所有普通類服務通告審批,進而最終確立了基于持續(xù)適航體系的服務通告管理模式[10],如圖1 所示。
圖1 基于持續(xù)適航體系的國產運輸類飛機服務通告管理模式
從SB 發(fā)起決策開始,由持續(xù)適航體系依據程序判斷SB的啟動輸入是主動優(yōu)化還是持續(xù)適航事件,并依據SB 不同的技術輸入進行分類的審批。若為主動優(yōu)化,則體系依據局方認可的編制和審批程序進行審批;若為持續(xù)適航事件,則體系進一步開展風險評估,并確認是否影響安全,在風險結論由局方認可后,再次按不同類別進行審批。若確認不影響安全,則基于體系進行批準;若確認影響安全,則由局方確認風險及措施后直接開展服務通告的審批。在SB 發(fā)布后,局方通過設置若干考核指標,監(jiān)督主制造商基于體系批準的SB 質量,并根據監(jiān)督結果擴大或縮小服務通告授權審批的范圍。中國適航當局通過持續(xù)適航體系的監(jiān)管,在落實持續(xù)適航安全監(jiān)管責任的同時給予了體系相應的適航審批的權利,提升了服務通告的適航管理效能,有利于進一步調動主制造商積極性,進一步促進主制造商完善程序、提升能力并改進資質,形成SB 質量改進的良性循環(huán)。
基于體系的服務通告管理模式在保障國產運輸類飛機順暢運行中發(fā)揮了重要作用,并帶動國產運輸類飛機服務通告管理體系不斷優(yōu)化和自我完善。為提升服務通告的可讀性和可操作性,降低服務通告升版的比例,局方推動國產運輸類飛機主制造商制定了服務通告專項改進工作計劃,從程序、人員和適航審查三個方面采取了多項措施,促進服務通告編制質量的持續(xù)提升。
程序是服務通告工作流程的基本保證。從主制造商服務通告直接相關的程序入手,重點解決服務通告程序繁雜、職責不清且相互沖突的問題。優(yōu)化前,與SB 直接相關的程序文件多達十余份,優(yōu)化后,僅保留一份服務通告管理程序作為SB 管理的頂層程序文件。該頂層程序文件明確規(guī)定了SB編制、審定及適航內審人員的資質要求,包括崗位需求、從業(yè)經歷、所需的培訓要求等,并陸續(xù)新編了三份技術規(guī)范文件及一份人員資質管理規(guī)定。三份技術規(guī)范分別規(guī)定了國產運輸類飛機服務通告編制要求、驗證要求及適航審查要求,使得服務通告編制、驗證、適航審查等各環(huán)節(jié)有據可依、有章可循,并在后續(xù)服務通告的編制和審查中持續(xù)完善。
自基于體系的服務通告管理模式運行以來,服務通告管理程序累計修訂多次,各SB 技術規(guī)范累計修訂十余次,修訂情況及時通過持續(xù)適航體系要求向局方進行報備,便于局方的監(jiān)督檢查,同時確保程序修訂不脫離體系的管控。
人員是服務通告工作流程的核心要素。通過舉辦各類服務通告相關的培訓,提升SB 工作人員的能力,符合資質要求的人員獲得了成倍增加,SB 工作人員數量和經驗能力逐步與SB 工作量相匹配。為提升SB 工作人員綜合業(yè)務能力,由局方為國產運輸類飛機主制造商開展服務通告管理實踐專題講座,由主制造商組織開展適航法規(guī)培訓,由體系文件編制人員開展體系文件培訓,組織開展SB 程序文件培訓,并組織參加機型培訓、結構工程師培訓、CCAR-147 維修技能培訓等。
通過上述各類培訓,使服務通告工作資質人員數量與工作量不匹配的情況得以較大改善,較好地提升了SB 工作人員的能力,并按照SB 人員資質管理規(guī)定,建立服務通告工作人員的受控清單,對符合資質要求的人員進行動態(tài)資質管控,避免不符合資質要求的人員直接參與服務通告編審工作。
適航內審是服務通告編制質量的最后把關。為便于服務通告清單式審查,局方與主制造商共同確定了服務通告適航審查的核心要素,由主制造商制定和細化了服務通告適航內審檢查單,提高了服務通告適航內審工作效率;為便于服務通告適航內審經驗總結,新編制了服務通告適航審查技術規(guī)范并進行了內部宣貫。同時,結合適航內審情況,對服務通告內審和局方審查中發(fā)現的突出問題進行梳理、分析,將其中的多發(fā)問題摘錄迭代納入新的SB 適航內審檢查單,確保適航內審要素的全面性和準確性。
在服務通告管理體系監(jiān)督下,主制造商嚴格按照規(guī)章和程序要求,開展服務通告的適航內審工作,尤其針對影響安全的服務通告,能夠提出必要的內審意見。局方在批準直接涉及產品安全的服務通告后,發(fā)布了多份國產運輸類飛機適航指令,守住了適航安全底線。局方還要求主制造商針對服務通告審查中發(fā)現的問題,通過問題記錄、審批季報/年報、質量管理、多方聯(lián)動等形式,不斷加強問題的管控。
自某型國產運輸類飛機交付運行后,國產運輸類飛機服務通告的監(jiān)管經驗表明,基于體系的服務通告管理模式效果良好,服務通告質量持續(xù)改進,并逐漸得到航空公司的認可。中國局方在審查資源較為有限的情況下,把握安全本質,將體系監(jiān)管與技術審查相結合,提升了適航管理效能。基于體系的服務通告監(jiān)管模式取得了以下幾個方面的實踐經驗。
由于當前有效的國產民用航空產品服務通告管理程序AP-21-02 關于服務通告適航審批的相關內容僅規(guī)定了服務通告按類別進行審批,而并未界定具體如何審批以及適航審批的核心要素,即審批哪些關鍵點。服務通告少則數頁,多則上百頁,如果在適航審查中不能著重關鍵點,那么審批很可能就會本末倒置,造成審查資源的浪費。因此,確定服務通告審批的核心要素至關重要。
服務通告的審批需要抓住產品安全的本質,局方與國產運輸類飛機的主制造商共同確定了SB 適航審批的核心要素包括報批材料的完整性、技術方案獲得批準、SB 輸入正確、SB 分類合理、SB 的有效性、SB 的完成期限、SB 實施程序。針對于以上7 點核心要素,局方要求主制造商編制并持續(xù)完善其適航內審檢查單,并納入SB 適航審查技術規(guī)范予以固化,并為后續(xù)局方關于國產航空產品服務通告管理適航管理規(guī)章規(guī)范性文件的修訂提供了借鑒。
在服務通告的類別的判定過程中,首先要確定服務通告的發(fā)起為主動優(yōu)化還是持續(xù)適航事件觸發(fā),若確定為持續(xù)適航事件,則需進一步開展風險評估工作,而風險評估的結果集中反映為風險矩陣圖[11-12]。風險矩陣的橫向代表后果嚴重性等級,從輕到重分別為無安全影響、較小的、較大的、危險性的、災難性的,縱向代表發(fā)生的可能性概率,從大到小分別為頻繁的、不經常的、微小的、極微小的和極不可能的風險。風險矩陣圖中的不同顏色則代表不同等級的風險水平。
早期持續(xù)適航體系的風險矩陣圖中僅有三種顏色:紅色、黃色和綠色。不可接受的風險為紅色,可容忍的風險為黃色,可接受的風險為綠色。對于存在安全影響的服務通告,其關聯(lián)風險一律劃歸為紅色,對應于重要類和緊急類兩種SB 類別,給確定服務通告的具體分類帶來了困難。通過持續(xù)適航體系的循環(huán)迭代和持續(xù)演進,優(yōu)化后的風險矩陣如表1 所示,該風險矩陣充分考慮了不安全狀態(tài)的緊急程度,對于非緊急的安全風險新增橙色,對應于AP-21-02 中重要類SB,而紅色僅對應于緊急類SB,此方法對于安全風險從顏色上作了較好的區(qū)分,操作上更有指導意義,更加有利于局方和主制造商對于SB 的管理。
表1 優(yōu)化后的持續(xù)適航體系風險矩陣
除主制造商發(fā)布服務通告外,供應商有時也需要發(fā)布服務通告,即供應商服務通告(Vendor Service Bulletin,也簡稱“VSB”)。在國產運輸類飛機基于體系的服務通告管理模式下,通常將供應商服務通告分為兩類,即針對按CCAR-33部和TSO 取證的單獨取證類的機載產品VSB,以及針對按CCAR-25 部隨機取證的非單獨取證類的機載產品VSB。單獨取證類VSB 由頒證的適航當局負責,而非單獨取證類VSB 則由主制造商在體系監(jiān)管下進行審批,然后由供應商進行發(fā)布。
特定情況下,供應商VSB 可能會引起飛機接口、性能、質量平衡等方面的變化,而此時是否編發(fā)以及如何編發(fā)主制造商服務通告,成為基于體系的SB 管理模式需要著力解決的問題。中國適航當局堅持依托體系,把握安全的監(jiān)管思路,參照國外同行做法,與主制造商共同確定了供應商VSB 的覆蓋原則,針對存在飛機級影響的供應商VSB 由主制造商編發(fā)飛機級服務通告,并明確了供應商VSB 與主制造商服務通告雙方相互索引的要求,通過主制造商對供應商VSB的監(jiān)管來確保供應商VSB 不脫離持續(xù)適航體系的監(jiān)督。
某型民機2 號廚房供水系統(tǒng)主要由供水管路、截斷閥、泄壓閥和連接接頭組成。為了滿足廚房上蒸汽烤箱工作時供水的要求,截斷閥正常狀態(tài)下始終處于打開位置。只有在需要進行組件維護或需要緊急切斷烤箱的供水時才處于關閉位置。當管路中的壓力超過50 PSI 時,泄壓閥會自動開啟以保證管路中的壓力處于安全。高寒環(huán)境下運行時,為了杜絕因水管中的水結冰而造成的安全隱患,航空公司在每次航班結束后都會對廚房水管中的水進行排空處理,然后在每次航班起飛前會對廚房重新進行供水。該型民機在運營過程中發(fā)生多起2 號廚房供水軟管脫落或破損的事件報告,其脫落或破損情況如圖2 所示。
圖2 2 號廚房供水管路系統(tǒng)及供水軟管脫落或破損情況
對于多次發(fā)生的2 號廚房供水軟管脫落或破損事件,局方和主制造商重點從包括供水軟管長度太短、供水軟管接頭外套的壓緊力不達標、供水軟管接頭處由于熱脹冷縮引起松動等水管的設計、安裝和使用方面開展了相關的工程調查和原因分析,構建了如圖3 所示的2 號廚房供水軟管脫落或破損故障樹,通過分析基本確定其故障原因為2 號廚房供水軟管的設計和安裝不滿足飛機的使用環(huán)境要求,供水軟管缺少相關的驗證要求,進而為提出解決故障問題的措施方案提供了方向。
圖3 2 號廚房供水軟管脫落或破損故障樹
由于2 號廚房供水軟管脫落或破損將導致漏水發(fā)生在可見區(qū)域,乘務員可及時發(fā)現并采取有效措施,預估漏水時長約10 min,漏水量約40 L。如果2 號廚房水管斷裂漏水,水將聚集在服務區(qū)地板上,并有可能漫延。在飛機起飛或巡航狀態(tài),水將會流向航向后側,進入客艙區(qū)域;在飛機下降狀態(tài),水將會流向航向前側,進入駕駛艙區(qū)域。經持續(xù)適航體系的風險評估分析,駕駛艙、客艙艙內設備及線路雖然均有內飾保護,但2 號廚房漏水最終仍有可能在EE 艙和前貨艙三角區(qū)成為安全隱患。由于部分電子設備不具備防水能力,觸水將造成機載設備短路引起災難性的失效狀態(tài),其后果嚴重性等級對應表1 風險矩陣的第5 列,這將對飛行安全造成嚴重影響,同時通過分析認為該失效狀態(tài)在飛機整個壽命周期內發(fā)生的次數會很少,其發(fā)生的概率判斷為極微小的,對應表1 風險矩陣中的第4 行。因此,該問題的風險水平可確定為橙色(1D),根據岡斯頓風險預測模型,其糾正措施的符合性時限為1 500 飛行小時。上述風險評估結果獲得了局方的認可,作為解決2 號廚房供水管路問題相關服務通告編制和適航管理的重要技術輸入。
為了解決某型民機2 號廚房供水管路脫落或破損的相關故障,恢復飛機的適航性和安全性,根據上述的原因分析和風險評估結果,主制造商提出了將2 號廚房供水軟管更改為織物管路并增加其長度的設計更改方案。由于該問題的風險評估確定為橙色,影響飛機安全,國產運輸類飛機制造商持續(xù)適航體系依據風險評估結果,確定服務通告的類別為重要類服務通告。此后,國產運輸類飛機制造商又依據持續(xù)適航體系的服務通告工作程序和工作指南編制了2 號廚房重要類服務通告,其核心內容為更改2 號廚房供水軟管并在其供水管路系統(tǒng)上增加卡箍,以提高供水軟管性能,并防止供水管路存留殘留水。在按照相關程序開展驗證、內審等工作后,最終由主制造商提交局方進行適航審批,航空公司按照批準發(fā)布的服務通告進行了貫徹和落實,徹底解決了2 號廚房供水管路脫落或破損問題,保障了該型飛機的持續(xù)運行安全。
民用飛機服務通告是民機持續(xù)適航文件的重要組成部分,它從多個角度對民用飛機的可靠性、可維修性、經濟性等提出改進措施,確保民機的持續(xù)適航性和全壽命周期經濟性。本文參考借鑒國外適航當局服務通告的適航管理方法,持續(xù)優(yōu)化了中國基于持續(xù)適航體系的服務通告監(jiān)管模式,總結了服務通告改進工作的實踐經驗,給出了基于體系監(jiān)管的典型服務通告案例,對國產運輸類飛機服務通告的適航管理做了有益探索,結論如下:①建立的基于持續(xù)適航體系的服務通告管理模式相對于國外的管理模式實現了體系監(jiān)管和技術審查的有機結合,更加貼合國產運輸類飛機的實際需求;②持續(xù)優(yōu)化的基于持續(xù)適航體系的服務通告管理模式通過流程化的原因分析、風險評估、措施制定,能夠解決國產飛機運行中發(fā)現的安全問題;③提出的服務通告審批核心要素、優(yōu)化的風險評估,VSB 的覆蓋原則等可用以修訂民航局適航管理程序AP-21-02,提高適航管理效能。