航空器结构持续完整性管控模式探讨

■ 章青量/大连航空有限责任公司

0 引言

中国民用航空局飞行标准司于2018年1月颁发新版咨询通告《航空器结构持续完整性大纲/AC-121-65R1》，替代2005年颁发的AC-121-65。此次修订旨在满足交通运输部2017年第29号/新版法规CCAR-121-R5《大型飞机公共航空运输承运人运行合格审定规则》，增加关于持续适航和安全改进的更高标准和要求。新版咨询通告在如何保持航空器结构持续完整性方面为航空公司提供了明确的标准和详细的指导。新规章重点突出结构工程管理同“持续适航与安全改进”的相关内容，着重明确机身增压边界修理和改装的损伤容限评估、基于损伤容限的结构补充检查等要求。

新版法规颁发以来，多家航空公司反馈在实际执行过程中存在各种疑惑和难点，包括公司各层管理人员对规章条款解读存在差异、对结构持续适航认识不够、结构档案管理粗放、结构工程师配置不足，以及缺乏专用的计算机管理系统等。因此，如何建立一套覆盖飞机全生命周期，确保持续适航及安全运行的结构持续完整性管控模式，以切实达到新规章要求的“文实相符”水平，已然成为行业工程管理的“核心重点”。

1 AC-121-65R1的重点要求

1.1 建立结构适航性工程管理系统

依据CCAR-121-R5部附件J关于制定补充结构检查大纲要求，航空公司必须建立基于损伤容限控制在标准安全范围内、确保疲劳关键基准结构的持续适航完整性体系。根据航空器结构持续完整性大纲的总则要求，航空公司必须建立符合结构持续完整性大纲规定的适航管理要求、技术标准、实施工作程序及执行方案。大纲明确要求航空公司在服务通告SB评估/改装管控、补充结构检查大纲、腐蚀预防和控制大纲、机身增压边界修理排故、修理和改装损伤容限评估及广布疲劳损伤等六个方面建立系统化管控。

1.2 建立结构修理档案管理系统和补充检查实施计划

新规章明确指出：结构维修记录是证明航空器结构完整性状况的主要手段。按照新版AC-121-59R1《飞机维修记录和档案》要求，航空公司必须对结构维修记录进行全面、有效的管理，以便实时掌控飞机结构构型状况并开展结构可靠性管理，从而实现对结构完整性的动态监控与完善。因此，必须建立一套飞机结构档案管理系统，达到信息完整性、准确性、电子化统一管理，并实现各个阶段（录入、查询）动态更新以及审核评估的闭环管控。同时要求航空公司开展结构可靠性管理工作，持续监控、改进并优化腐蚀预防和控制（CPCP）大纲，确保CPCP大纲根据实际趋势跟踪调整，保证机队主要结构的FCS相关结构腐蚀控制在1级或更好水平。

根据咨询通告AC-121-FS-2018-71《修理和改装的损伤容限检查要求》，运营人实施计划包括针对疲劳关键结构的修理、改装实施损伤容限评估要求及损伤容限检查要求。航空公司必须制定并上报机队普查计划，并通过生产管控系统记录并监控上次检查的完成日期和下次检查的截止日期。所有实施的损伤容限评估和获得的损伤容限检查要求都要经过局方的批准，并确保相关记录的完整和有效。

1.3 建立结构工程技术管理人员的培养和资质管理机制

根据局方规章AC-121-65R1总则6.6的指导要求，航空公司结构持续适航工程管理必须贯穿从飞机初始交付到退役整个寿命期间的所有环节，包括出厂制造偏离、修理改装、腐蚀预防控制、结构损伤管控及结构可靠性管理等方面。因此，航空公司工程管理体系必须组建结构工程技术管理团队，健全人员梯队培养及资质能力控制，保证结构持续完整性大纲要求的各项工作能有效落实。

2 结构工程管理现状及新版规章落实难点

2.1 结构工程持续适航的粗放式管理

根据前期局方组织的整体培训和交流，除个别公司先行试点之外，大多数航空公司现有工程管理系统都远不能符合新版规章标准的要求，主要集中在以下三个方面。

1）结构修理档案管理不符合新规章要求

新规章明确要求建立飞机结构维修管理系统，实现结构修理记录信息电子化，以便记录的查询、追溯及可视化管理。但因缺乏飞机结构档案管控系统，大部分航空公司现有结构修理记录同其他维修记录混杂存放，远不能满足AC-121-59《飞机维修记录和档案》的管理要求。从退租检案例可知，很多航空公司机队的结构档案存在“历史欠账”问题，包括损伤位置/尺寸不详、修理依据不准确甚至记录缺失等。

2）结构构型管控不符合新规章要求

飞机结构构型管控涉及修理、改装、厂家SB、适航指令AD及SRM手册修订等方面，结构构型持续适航管理存在长期性和复杂性特点，多数航空公司现有构型管理难于做到准确和全面。新规章要求建立服务通告的执行效果回顾和反馈机制，包括对于实施困难或在实施过程中发现异常缺陷以及执行后达不到预期目标的信息，还需建立服务通告的重新评估机制。多数航空公司现有结构类SB的管控方式难于符合新规章要求，同时缺乏针对结构类工程指令的专项跟踪和补充检查评估管控系统，亦无法满足新规章关于损伤容限评估及补充检查追踪的管控要求。

3）CPCP管控及结构可靠性管理不符合新规章要求

新规章明确要求建立CPCP维修记录数据库，通过可靠性管理、分析优化维修方案，将腐蚀等级控制在1级或更好水平，确保机队始终满足结构持续完整性。但航空公司现有工程管理系统缺少CPCP预警监控、结构损伤评估及重检跟踪等可靠性管控功能，结构腐蚀管理未能实现连续追踪、动态监控。

2.2 结构工程师紧缺、资质不符

目前，国内大部分航空公司普遍存在结构工程师数量不够、专业资质和经验不足等问题。有些航空公司机队规模已扩大数倍，但结构工程师人员数量依旧“保持稳定”，机队规模小的公司甚至没有专职结构工程师（由其他系统工程师兼管）。除了结构工程师人员数量不够，现有结构工程师的工程管理经验及资质培训也普遍不足。现有结构工程师来源于结构修理车间技术员、兼职系统工程师或者应届毕业生，因结构专业相关培训资源稀少，很多结构工程师是“无师自通”，仅靠在工作中缓慢摸索积累。

2.3 结构持续完整性的适航安全意识不足

2002年5月25日，台湾中华航空公司一架波音747飞机因工程管理不当致使金属蒙皮修理区域产生疲劳裂纹，最终导致飞机在高空解体坠毁。该起空难造成机上225人全数罹难。该飞机在1980年因机尾擦地导致蒙皮损伤，同年5月执行永久性修理。根据事故调查报告，该修理方案同结构修理手册标准不符（SRM要求更换整块损伤蒙皮）。22年后，该“不规范修理”因金属蒙皮疲劳损伤，在万米高空致使机尾脱落、舱体释压，最后飞机结构解体、机毁人亡。

当前仍有不少主管领导及工程管理人员缺乏对结构持续完整性的适航安全意识，认识不到潜在的适航安全隐患，主要表现在以下两个方面。

1）部分航空公司追求短期效益，决策层对结构持续完整性管控的安全重要性及长期效益影响（飞机大修及退租检等成本）缺乏认识。因执行新规章标准必须建立健全结构持续完整性管控体系，对项目前期人员/资金投入较大，短期内效益难显，故项目推进所需的人员配置、管理系统资金投入难于得到决策层及相关部门的支持和审批。

2）目前航空工程管理偏重飞机系统适航性及防空停管理，对结构工程管理不够重视。多数工程主管仍意识不到结构工程管理存在的持续适航隐患及对安全运行的最大影响。因未规范处理波音747飞机机尾损伤事件，台湾中华航空前总工程师被台湾检方起诉，工程管理的适航责任重大，相关负责人难辞其咎。借鉴这起严重事故教训，主管领导和责任工程师应该省视三个问题：现有结构工程管理是否符合法规持续适航和安全改进要求？能否确保审批的结构修理方案都符合适航技术标准？能否确保所有损伤容限检查（DTI）项目及相关补充检查在控？

3 结构持续完整性管控模式的探讨

3.1 落实理念先行，确立结构持续完整性管控理念

首先应在领导层面“宣贯”结构持续完整性大纲的重要性，使领导层充分认识到落实局方法规的必要性以及建立结构持续完整性管理系统对公司持续安全运行的重要作用。从航空公司可持续发展方面分析，落实新规章建立结构持续完整性管控体系，不仅可以提高机队适航安全管理水平，还能有效提升腐蚀预防与控制、结构修理及改装持续适航管控标准，降低航线结构涉及不正常率、定检非例行结构修理（因腐蚀问题造成长时间停场等）及飞机退租结构检等维修成本。有必要让公司管理层“知其然”，充分认识到新版适航法规的强制性，以及遵循新规章建立管控系统后对公司整体适航安全改进的作用和对飞机全生命周期维修成本管控的实际效果。

针对工程管理系统人员，必须做到“知其所以然”，全面树立结构持续适航完整性管控理念。长期以来，民航工程管理偏重“紧急适航”，即重视飞机系统适航和动力装置防空停管理，现有工程管理人员普遍缺乏结构持续适航重要性的观念，将给整个工程管控系统造成不适航隐患，而且现有管控方式很难做到缺陷的事前发现和纠正。

局方相关咨询通告已明确结构持续完整性大纲的要求细则，要将大纲方案有序、有效地推进，必须先落实理念先行，应在公司管理层面“科普”局方新版法规针对结构持续完整性大纲执行要求的必要性，并在工程管理系统开展全员深入学习结构持续适航安全管理专业知识，特别是工程管理主管人员和结构工程师团队，需要组织新规章的专题培训和研讨，确立结构持续适航管理思维，依据新规章要求尽快落实“建程序、定方案”。

3.2 整合资源创建结构可靠性管理体系

航空公司工程管理的主要职能分为飞机系统（机电+电子专业）、动力装置和结构持续完整性。按照现有可靠性管理方案和防空停管理，大部分公司基本能符合局方规章对飞机系统适航性及防空停的要求，关键在于如何落实结构模块。

在此建议：通过完善可靠性管理系统，充分整合分散在各个职能部门管理的资料，包括飞机出厂适航技术资料，航线/定检飞机维修和改装记录，飞机、发动机、部附件的FH/FC状态信息及构型管理（包括SB/AD/EO等执行状态）等。在现有可靠性管理的基础上，创建结构工程管理模块，建立腐蚀预防CPCP管控、补充结构检查实施计划OIP管控、结构构型管控三个子模块。

1）CPCP模块

随着机队规模的扩大和机龄的增长，结构腐蚀预防和控制的重要性日益显现，同时伴随着腐蚀损伤和修理趋多，CPCP管控工作日趋繁重。当前阶段需要尽快开展历史维修记录梳理、分类及电子化的基础数据源整合工作，后期通过可靠性管理系统CPCP模块执行单机腐蚀数据监控、同机型腐蚀分部及预防管控措施，并通过季度/年度CPCP可靠性分析，调整/优化持续适航维修方案CAMP定期腐蚀检查任务的执行频次和内容，达到闭环动态监控和持续优化。

2）OIP模块

补充结构检查实施计划（OIP）是局方要求航空公司建立的，要求在规定时限内对飞机疲劳关键结构上的所有修理/改装进行损伤容限评估，并将对疲劳关键结构造成不利影响的修理/改装的损伤容限检查信息加入持续适航维修方案进行管控。OIP模块包含损伤容限工程评估（结构工程师）、补充检查计划安排及执行反馈（维修工程师）、检查质量和执行监控（质量工程师）三项职能，需要工程、维修和质量等多个部门的工程师协调管控。因此，有必要通过可靠性管理中心体系，组建OIP管控小组，协同相关部门和管理人员，闭环管控补充结构检查实施方案。同时，通过可靠性管理系统预警功能，自动生成OIP检查期限临近条目报警，避免出现超期或漏控等差错。

3）构型管理模块

结构构型管控将直接影响飞机持续适航，包括修理/改装评估、厂家SB/适航指令AD执行状态及SRM手册标准修订评估等方面。通过可靠性管理系统建立结构相关服务通告评估及改装要求工卡模块，包括SB评估和定期（每两年）回顾机制、SB执行效果评估/反馈厂家改进监控、优先选取终止性改装（按照CAD要求执行相关强制改装）。结构构型模块管控需建立结构档案数据管理系统，具备外网实时查询、数据准确及位置图形识别功能，因此要求分管工程师必须经过相关专业培训，具备管控资质。

3.3 制定人才培养计划，组建管控团队

根据局方规章AC-121-65R1总则6.6的指导要求，航空公司工程管理体系必须组建结构工程技术管理团队，健全人员梯队培养及资质能力控制，保证结构持续完整性大纲要求的各项工作有效落实。从上文分析可知，落实结构持续完整性管控要求的主要工作集中在三个方面：

1）结构修理档案整理、审核及DTI评估。

2）结构构型控制及补充结构检查闭环管理。

3）结构可靠性管理及持续改进工作。

多数航空公司现有工程管理人员和结构工程师的数量和管理经验均无法满足以上工作需求，不能有效履行结构持续完整性管控工作。因此，工程管理负责人需根据执管机队规模及中长期规划，制定结构工程师配置及培养计划，并尽快组建结构工程管理团队，以匹配结构持续完整性管控项目的人员需求。依据局方新版规章对结构持续完整性大纲的管控目标要求，保守测算航空公司工程管理最低需配置三名结构工程师，对于机队规模大于30架的航空公司，建议根据实际情况评估、增加人员配置。同时落实专业培训和考核要求，确保团队人才梯次成长、持续提升整体管控水平。在组织管理方面，建议设置结构可靠性主管，负责组织工程、维修、质量等部门相关工程师，成立结构持续适航工作组，采用可靠性管理模式，建立一套动态更新、准确评估、闭环复核的结构持续完整性管控系统。

4 总结

综上所述，飞机结构持续完整性管控是一项复杂的系统性管理工作，是贯穿飞机全生命周期的长期性工作，需要多方配合、群策群力，在实践中创建出一套落实新版法规要求的持续适航和安全改进的管控模式。

在新时代发展理念大背景下，局方对航空安全管理提出更高标准和更精细要求，特别是随着计算机智能系统的应用，航空工程技术管理方式日趋专业化、精准化。作为新时代的工程技术管理人员，应该持续学习新技术和新理念，不断提升专业管控水平，确保公司实现长期适航安全和可持续稳健发展，为建设民航强国夯实持续适航安全基础。