基于CCAR29.1585的飞行手册程序章节研究

2018-10-08 09:08:02葛红娟胡孟军薛建良
中国民航大学学报 2018年4期
关键词:空速航空器旋翼

张 璐,葛红娟 ,胡孟军,林 怡 ,薛建良,赵 权

(1.南京航空航天大学民航学院,南京 211106;2.中国直升机设计研究所,天津 300450)

飞行手册提供保障飞行安全的必要信息,由航空器主制造商编制,并经适航当局批准[1]。飞行手册是航空器必须随机携带的文件,飞行员在紧急飞行状态下,也往往需要查阅手册才能采取正确措施。因此,飞行手册的编写不仅要满足适航条款的要求,其内容编排应有助于飞行员迅速查阅和正确理解,并尽可能方便与安全运行有关的其他人员使用[1],所以飞行手册内容及格式的规范性尤为重要。

美国通用航空制造商协会(GAMA)为通用航空飞机的飞行手册制定了统一规范[2],现在不少国家和区已按照这一规范进行通用航空飞行手册的编制[3],促进了通用航空飞机飞行手册内容及格式的规范化,对运输类旋翼航空器飞行手册的编写也具有一定借鉴意义。目前,国际上对运输类旋翼航空器飞行手册的编写研究较少,中国CCAR29部[4]在G章“使用限制和资料”中给出了运输类旋翼航空器飞行手册的相关规定,与欧洲、美国、俄罗斯第29部适航标准中的相关要求基本一致[5]。另外,FAA29部咨询通告(AC)[1]对运输类旋翼航空器飞行手册的编写有指导建议。但由于旋翼航空器飞行手册的编制没有统一规范,国内外不同旋翼航空器飞行手册的编写存在相当大的差异,这给飞行员及相关技术人员的查阅带来不便,也影响了局方对飞行手册的审定效率。

CCAR29部规章规定,运输类旋翼航空器飞行手册必须具备“使用限制”、“使用程序”、“性能资料”、“装载资料”,以及与设计、使用或操作特性相关的安全运行所必需的其他资料。其中“使用程序”提供了不同飞行状态下航空器的操作程序,其内容编排及编写细节直接影响到飞行员操纵航空器的方式和效率。规范飞行手册程序章节的编写有助于飞行员正确高效地操纵航空器,减少操作失误的发生。研究运输类旋翼航空器飞行手册程序章节的编写,目的在于为其他各类航空器飞行手册的规范化编写提供参考。

1 CCAR29.1585审定要素及评审要求

CCAR29.1581条规定,“使用程序”必须经过适航当局的批准,CCAR29.1585“使用程序”对运输类旋翼航空器飞行手册应给出的程序资料提出了最低要求。美国联邦航空管理局(FAA)制定的AC29-2C有利于申请人更好地理解条款内容并准确表明符合性,其中飞行手册的相关内容在国内外旋翼航空器飞行手册取证中得到了广泛应用。以下将参考AC29.1585条款,研究国内外现有旋翼航空器飞行手册及其符合性说明报告和评审会议纪要等文件,归纳总结飞行手册程序章节的审定要素及评审要求。

以CCAR29.1585(a)为例对研究思路作具体说明。(a)项对程序资料的完整性提出要求。对于(a)项要求的“关于正常和应急程序的资料”,AC29.1585中建议将程序资料分为“正常程序”、“非正常程序”、“应急程序”3类,并分别描述了三者应涵盖的飞行状态。根据各机型的实际情况,不同飞行手册给出的具体程序有所不同,但都满足(a)项对程序资料完整性的要求,且都提供了(a)项特别提出的“一台发动机失效后应遵循的适用程序”。飞行手册符合性报告表明手册符合(a)项的要求时,通常列出了程序章节的主要内容,并特别说明手册已给出单发失效程序。研究认为,申请人需将“程序资料的完整性”和“单发失效程序”作为要素对(a)项进行符合性说明。同样,对于该条其他6项,条款原文与分析总结出的审定要素及相应评审要求,如表1所示。

2 程序章节构架及内容建议

国内外不同旋翼航空器飞行手册程序章节的编写差异主要包括以下两种。

1)组织构架不同

如飞行手册一般将更为紧急的“应急程序”章节编排在“正常程序”章节之前,而S-76C型机手册[6]则将“应急程序”章节编排在后;AC313型机手册[7]将应急程序资料细分为“应急”和“非正常”两部分,而BK117-C2型机手册[8]没有加以细分。

2)资料内容形式不同

如H425型直升机手册[9]用直观的流程图形式描述程序,而BK117-C2型机手册中的程序则以检查单形式给出,必要时才以流程图形式详细说明。

在对比研究国内外现行飞行手册的基础上,将参考GAMA为通航飞机飞行手册制定的规范[2],对旋翼航空器飞行手册的构架及内容提出建议。

2.1 程序章节构架建议

程序章节包括“应急程序”和“正常程序”章节,其中,“应急程序”章节的程序按紧急程度分为应急程序和非正常程序。“应急程序”的紧急程度更高,凡要求机组立刻意识并马上采取正确行动以降低事故发生风险的情况都应该归为应急程序;“非正常程序”则是针对某些故障状态给出的,发生这类故障时,通常可使用常规系统的备用系统或其他可替代的特定系统,使航空器维持可接受的安全水平[1]。与系统失效或故障有关但不属于应急程序的操作都应列入正常程序。旋翼航空器飞行手册应急程序和非正常程序的编写一般包括以下两种方式:

1)编写为“应急程序”章节和“非正常程序”章节;

2)将应急程序和非正常程序整合为一章:“应急程序”章节。

由于国内外大多数旋翼航空器飞行手册都采取第二种编排方式,考虑到飞行员的使用习惯,采用第二种编排方式对现有飞行手册程序章节的框架进行合理改进,程序资料按紧急程度由高到低的顺序给出(应急—非正常—正常),构架如图1所示。

2.2 程序章节的内容建议

飞行手册提供的程序资料应包含该型号或型别专用的必要资料,其他不必要的资料,包括与适航没有直接关系的资料、不在机组控制之下的程序资料、被认为是基本飞行技术的程序等,不应编入飞行手册[1]。

图1所示的结构框架中各小节的主要内容及要求包括以下几项。

1)“概述”是飞行手册每章的第1小节,用于概括本章的主要内容和提示读者相关重要信息。

2)警告级/警戒级告警信息清单能帮助飞行员根据告警系统发出的信息迅速判断出发生了何种应急/非正常情况,以及时采取相应措施。

图1 飞行手册程序章节构架及内容建议Fig.1 Suggested structure and content of flight manual procedure chapters

3)“应急空速”、“非正常空速”、“正常空速”小节分别列出涉及到的所有应急空速、非正常空速和正常空速,描述具体程序时如果要用到某空速数据,则需在程序中再次提供该数据,以便飞行员阅读程序。空速数据应为假设仪表零误差的指示空速,以保证空速信息直接可用[2]。如果空速数据与航空器重量、飞行高度、大气温度等其他条件有关,需给出说明。

4)“应急程序”、“非正常程序”、“正常程序”三小节是飞行手册程序章节的主体内容。图1中给出了“应急程序”和“非正常程序”包含的典型操作程序,其具体内容应根据各型号或型别航空器系统设计和操作的实际情况而定[10]。“正常程序”应按一次正常航行所包括的飞行阶段的顺序编制,一次正常航行是指如图1所示的从飞行计划到发动机、APU关车的完整运行周期。另外,程序小节的编排还应注意以下几点。

a)给出每个应急或非正常程序前,均应描述该应急或非正常状况发生时的现象,以便驾驶员正确判断出现何种异常状况。

b)为方便飞行员快速阅读程序,程序的描述形式应简洁明了,检查单应只给出飞行员需要检查或操作的项目,项目数应尽可能减少,且不必提供系统或设备的操作细节[2]。

c)如果必要,可以在程序清单之后以文字、流程图或树状图形式补充该程序的详细说明,帮助飞行员更好地理解采取措施的原因。详细说明可包含飞行员在特定紧急情况下不能完成的附加程序,或不宜放在检查单中的应急情况解决方案[2]。

d)如果涉及警告、警戒和注意事项,需要以醒目的形式给出警告、警戒和注意信息。

3 AC313飞行手册程序章节符合性研究

AC313型直升机是中国首个完全按照适航条款要求研制的大型民用运输直升机,其飞行手册表明了对适航条款的符合性并通过了适航当局的审定,对提高旋翼航空器飞行手册内容及格式的规范性有着重要意义。根据表1列出的审定要素和评审要求,逐项研究AC313飞行手册程序章节对CCAR29.1585条款的符合性,并在编写细节方面提出了修改建议,如表2所示。

此外,对AC313飞行手册程序章的规范化编写方面还提出如下建议。

1)空速数据

建议在应急、非正常、正常程序小节前分别增加一小节,列出所有用到的应急、非正常、正常空速数据。

2)选装系统或设备程序

AC313飞行手册中将与选装系统或设备相关的程序编入“选装设备增补资料”章中,但在程序章中没有给出如“选装系统和设备的程序在‘选装设备增补资料’章中查阅”的提示,建议给出说明以便查阅。

表2 AC313飞行手册对CCAR29.1585的符合性说明Tab.2 Conformance description of AC313 flight manuals to CCAR29.1585

3)程序清单

AC313飞行手册中的正常程序以简单易读的清单形式给出,应急程序章节中的程序则多以树状图形式给出详细程序说明,也有的以文字叙述形式说明,考虑到应急程序章节通常用于应急或非正常情况,飞行员必须快速准确地获取信息,建议在详细程序说明之前以程序清单形式给出简明扼要的操作程序,不涉及系统详细操作内容,以方便飞行员在应急或非正常情况下快速查阅。

4)标题编号

AC313飞行手册的标题编号较混乱,为了使飞行手册层次表述更加清楚,建议参照科技学术期刊常用的标题层次模式,分为一级标题(如 1,2,3),二级标题(如 1.2,2.4),三级标题(如 3.1.3)等。

5)页面标示

程序章节是必须经局方批准的章节,应在“应急程序”章节和“正常程序”章节的每一页上增加显著标识[4],如增加“经CAAC批准”字样。

4 结语

综上所述,对运输类旋翼航空器飞行手册程序资料的规范化编制进行研究并提出建议。

1)研究CCAR29.1585条款,归纳出该条的审定要素及评审要求,对运输类旋翼航空器飞行手册程序章节的编制以及局方审定工作的展开具有参考价值。

2)在对比研究国内外现有旋翼航空器飞行手册的基础上,给出满足CCAR29.1585条款要求的旋翼航空器飞行手册程序章节构架和内容的编写建议,以供其他类型航空器飞行手册的规范化编写借鉴。

3)以AC313飞行手册程序章节为研究对象,分析其对条款的符合性,并在规范化编写方面提出建议,希望对进一步规范中国旋翼航空器飞行手册的编制有积极作用。

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