■ 陳芝來 郭犇 劉辰 羅海東/中國航發(fā)動研所

渦軸16（WZ16）發(fā)動機是國內(nèi)首個實施構型管理符合性驗證的民用發(fā)動機型號，在缺少構型管理審定基礎的情況下，研制團隊圍繞構型管理的主要活動，分析總結了構型管理適航符合性驗證的思路和方法，向適航當局證明了WZ16發(fā)動機構型管理的有效性。

渦軸16（WZ16）發(fā)動機研制團隊在適航規(guī)章和質量管理程序的基礎上，結合各家參研單位多年的構型管理經(jīng)驗，根據(jù)中國民用航空局（CAAC）審定要求，制訂了國內(nèi)首個航空發(fā)動機構型管理審定計劃（CP），開展了符合性驗證工作，有力地支撐了型號適航取證工作，并于2019年10月取得了CAAC頒發(fā)的型號合格證（TC），2021年3月取得了生產(chǎn)許可證（PC），成為我國第一型嚴格按照適航規(guī)章完成取證的渦軸發(fā)動機。

構型管理要求

構型管理是圍繞產(chǎn)品的功能特性和物理特性，通過文件形式將特性凍結形成不同的基線，并按照基線開展設計制造，使最終產(chǎn)品滿足客戶的需求。構型管理基線主要包括需求基線、功能基線、分配基線和產(chǎn)品基線。構型管理活動主要包括：

● 構型標識，通過文件形式將產(chǎn)品的功能特性和物理特性標識出來、定義清楚，主要包括確定構型項、確定構型文件、建立構型基線、給定標識編號等；

● 構型控制，對定義的功能特性和物理特性或定義的構型基線進行控制，使最終產(chǎn)品獲得的構型與定義的構型保持一致，構型控制主要包括更改控制、偏離與讓步控制、接口控制等；

● 構型審核，為確定構型項的制造與其構型文件的一致程度而進行的正式審核，包括功能特性審核和物理特性審核；

● 構型紀實，對標識的構型及更改的處理和實施情況進行全過程記錄，必要時進行報告，一般包括構型基線及基線更改記錄、建議和批準更改及實施情況記錄、偏離及超差記錄、構型審核鑒定及問題處理記錄、相關零件號/文件名稱及標識號/版本/發(fā)放狀態(tài)等記錄。

WZ16發(fā)動機構型管理確保產(chǎn)品構型的物理特性和功能特性能夠滿足用戶的使用需求和CCAR-33、CCAR-34等規(guī)章，以及ISO9001、DO-178B、DO-254的要求，對發(fā)動機構型狀態(tài)進行有效控制并保證能夠準確地按所批準的構型制造出合格的產(chǎn)品。

適航符合性驗證要求

在WZ16發(fā)動機適航取證過程中，根據(jù)CCAR-21《民用航空產(chǎn)品和零部件合格審定規(guī)定》和AP-21-AA-2011-03-R4《航空器型號合格審定程序》，中國民用航空適航審定中心（ACC）要求針對CCAR-33R2《航空發(fā)動機適航規(guī)定》中相應的條款，應制訂發(fā)動機系統(tǒng)級或專業(yè)/專題級審定計劃，作為描述WZ16發(fā)動機型號合格證申請方符合性驗證工作的基礎性文件。但在《航空發(fā)動機適航規(guī)定》中并無構型管理的具體條款，僅對構型控制活動中的更改控制提出了要求，構型管理審定實際上沒有具體的審定基礎?？紤]到發(fā)動機國際合作研制的特殊情況，持證人如何有效地定義發(fā)動機構型并進行構型控制，ACC最終確定的30個CP中包括了《構型管理審定計劃》，需要對發(fā)動機的構型管理工作進行符合性驗證，確保發(fā)動機研制的構型狀態(tài)受控。經(jīng)過多輪溝通與協(xié)調，《構型管理審定計劃》最終得到了ACC的批準。

構型管理適航符合性驗證思路

WZ16發(fā)動機構型管理適航符合性驗證工作，重點圍繞構型管理4項主要活動，通過展示相關的構型管理文件，向局方證明在發(fā)動機研制過程中有效開展了構型管理，確保發(fā)動機構型狀態(tài)的清晰、受控。WZ16發(fā)動機構型管理的符合性驗證思路主要包括以下內(nèi)容。

一是需求基線的確定。通過與用戶開展溝通交流，根據(jù)《發(fā)動機技術規(guī)范》《直升機發(fā)動機電子接口規(guī)范》和《直升機發(fā)動機研制聲明》等文件，確定了用戶對發(fā)動機的研制需求；正式簽署的《發(fā)動機研制、銷售和支持協(xié)作協(xié)議》，作為發(fā)動機的需求基線，包含發(fā)動機技術規(guī)范等附件，明確了發(fā)動機的各項研制要求，主要包括用戶需求、法律法規(guī)要求和發(fā)動機研發(fā)單位需求3大類。因此，通過展示需求基線文件，證明構型管理的輸入是準確的、凍結的。

二是設計基線的確定。設計基線主要包括功能基線和分配基線。根據(jù)需求基線確定發(fā)動機各項研制要求和接口關系，并按部件編制產(chǎn)品技術規(guī)范（IPTS）。發(fā)動機技術規(guī)范和各部件產(chǎn)品技術規(guī)范經(jīng)過審批凍結后成為設計基線。因此，通過展示設計基線文件，證明功能特性和物理特性得到準確的定義。

三是產(chǎn)品基線的確定。設計人員根據(jù)功能基線和分配基線，按照設計保證手冊和構型管理的規(guī)定開展產(chǎn)品設計，形成全套設計圖樣，并根據(jù)科研階段每臺份發(fā)動機不同構型狀態(tài)，編制設計構型定義文件。這些設計文件經(jīng)過審批凍結后成為產(chǎn)品基線。制造人員根據(jù)設計構型定義文件，按照批準的工藝文件開展發(fā)動機制造，最終形成的制造符合性文件等也是正式產(chǎn)品基線。產(chǎn)品基線主要包括設計定義文件（全套圖樣用于制造）、符合性文件（指制造符合性文件）和設計與性能說明（DDP）、符合性文件（指適航符合性文件）、批準的更改、批準的偏離和讓步等。因此，通過展示產(chǎn)品基線文件，證明產(chǎn)品能滿足功能特性和物理特性，滿足需求基線文件的要求。

四是需求基線到產(chǎn)品基線的路徑。需求基線正式確定后，作為頂層依據(jù)性文件開展發(fā)動機的研制工作。設計人員根據(jù)需求基線編制形成發(fā)動機技術規(guī)范和各部件的產(chǎn)品技術規(guī)范，經(jīng)過審批凍結形成設計基線（功能基線和分配基線），然后根據(jù)功能基線和分配基線，開展設計工作，繪制全套設計圖樣、編制設計文件，并根據(jù)構型狀態(tài)編制構型定義文件，作為制造的依據(jù)。制造人員根據(jù)設計定義文件，按照批準的工藝文件開展發(fā)動機制造，最終形成的制造符合性文件等也是正式產(chǎn)品基線。因此，通過展示發(fā)動機設計過程中采用的各類標準、規(guī)范以及接口控制文件等，證明構型基線得到有效傳遞（見圖1）。

圖1 基線傳遞路徑

五是構型標識、構型控制、構型審核和構型紀實在基線傳遞過程中的功能。向局方展示構型基線文件的有效性控制情況，包括基線文件的編制、編號、審批、更改均符合相關標準、文件的要求，證明構型基線得到有效標識和控制。

六是基礎構型審核。形成發(fā)動機基礎構型定義文件并提交審查組，明確發(fā)動機所有零件的構型狀態(tài)，標識圖樣的版本。

七是構型標識。展示W(wǎng)Z16發(fā)動機項目的圖樣和文件的編號、版本記錄、編寫要求均符合構型標識控制文件。

八是構型控制。對凍結的構型文件進行更改時，按照更改程序提交審批流程，經(jīng)過構型管理委員會批準后，才能進行相應更改。因此，通過展示構型更改文件的審批、控制和實施，證明符合構型控制的要求。

九是構型紀實。WZ16發(fā)動機在產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）系統(tǒng)中開展構型紀實，紀實內(nèi)容主要包括構型項標識，設計單位，版本修訂情況，構型項發(fā)放狀態(tài)，以及構型項有效性范圍、更改類型、更改標識、更改影響等。

構型管理適航符合性驗證方法

符合性方法參照AP-21-AA-2011-03-R4《航空器型號合格審定程序》附錄H，符合性方法的代碼、名稱和使用說明如表1所示。

表1 符合性方法的代碼、名稱和使用說明

WZ16發(fā)動機構型管理審定計劃符合性驗證方法包括以下兩種方式：MC0符合性聲明在發(fā)動機適航符合性檢查清單/符合性記錄文件中，會對構型狀態(tài)、構型標識、構型控制等進行直接說明；MC1說明性文件對符合性驗證思路中涉及的各類基線文件進行梳理，以展示文件的形式，證明構型管理工作的有效開展。

WZ16發(fā)動機構型管理適航符合性驗證工作，共向局方展示了77類技術文件、圖樣等，并開展了5次現(xiàn)場審查活動（見圖2），最終完成了所有符合性驗證工作，證明了WZ16發(fā)動機構型管理工作的符合性，順利取得了型號合格證。

圖2 WZ16發(fā)動機構型管理現(xiàn)場審查活動

結束語

WZ16發(fā)動機構型管理適航符合性審查實際上是對構型管控過程和構型管控結果的審查。因此，建議將對構型管理的符合性審查工作一分為二：一方面，將對構型管理程序文件的審查合并至設計保證系統(tǒng)中一同審查，說明程序的完整性和合理性；另一方面，對構型管控結果的審查與發(fā)動機整機、各部件/系統(tǒng)取證構型和試驗構型的審查相結合，說明構型控制的有效性。當兩部分的審定工作完成后，自然表明型號構型管理工作的有效性與符合性。由于構型管理審定計劃明顯不同于針對整機、部件、系統(tǒng)級的審定計劃，缺少明確的審定基礎，其符合性驗證工作與其他CP的審定存在緊密的聯(lián)系，因此不建議單獨對構型管理開展審定。