基于S1000D的国产民机结构修理手册开发研究

许娟 许艳萍 杨鹏飞

摘要：根据结构修理手册编制的顶层要求和飞机的运行支持要求，研究了结构修理手册的初始适航审定要求和开发支持条件，包括编制与管理体系建设要求、体系建设流程、结构修理手册的输入数据分析，旨在为采用S1000D标准进行国产民机结构修理手册的编制和管理提供参考。

关键词：S1000D；结构修理手册；适航要求

Keywords：S1000D；structure repair manual；airworthiness requirement

0 引言

结构修理手册（SRM）是对航空器在服役中预期的结构修理种类和准则的描述，是维修人员修理飞机结构的主要依据，是经型号审定部门批准的持续适航文件之一，需要在型号开发过程早期开发完成。

我国国产民机的SRM多以相似机型经验为主进行编写，欠缺对适航条款、国际标准等要求的深入贯彻。编制中没有完整的知识体系作为指导，缺乏系统性，手册发布后使用中发现存在内容缺失、可操作性不强、超手册严重等问题。目前，国产民机SRM手册多由设计人员从设计的角度进行编写，缺乏维修和保障的视角，在维修保障中降低了飞机结构固有的维修性和经济性水平。

针对以上问题，本文基于S1000D标准，以民用飞机结构的安全性、经济性和持续适航为目标，研究了结构修理手册的适航要求和开发条件，包括技术出版物编制与管理体系建设要求、技术出版物体系建设流程、结构修理手册的数据来源，旨在为采用S1000D标准进行结构修理手册的编制准备工作提供参考。

1 SRM的初始适航审定要求

SRM是重要的持续适航文件，与飞行手册AFM、重量平衡手册WBM、适航性限制项目ALI、审定维修要求CMR、主最低设备清单MMEL、电气线路互联系统手册EWISM等手册具有共同的特点，是影响飞机持续适航性和飞行安全的基本要求。中国民航局发布的咨询通告《航空器的持续适航文件》（编号AC-91-11R1）中明确要求结构修理手册必须按照局方要求单独编制。

目前，我国民航现行有效的适航规章中与SRM相关的条款包含但不仅限于以下条款：

1）25.571 结构的损伤容限和疲劳评定；

2）25.1529 持续适航文件（H25.4适航限制部分）；

3）43部附录A（年度检查和100h检查的范围和详细项目）；

4）43部附录E（重要修理项目）。

总的来说，中国民航适航规章和咨询通告体系尚未对SRM进行详细的、明确的要求。从综合适航规章、咨询通告及行業惯用方法来看，SRM的初始适航审定要求如下：

1）SRM需TC审定办公室批准，且需单独编制。

2）SRM需按照飞机主制造商和型号审定部门认可的要求和标准进行编制。当前主流的行业标准是ATA2200（A320/B737/B747等采用）和S1000D（A380/A350/B787采用）。

3）SRM主要对预期的结构损伤采取修理预案，手册中涉及的是典型结构件常见损伤的典型修理方案。

4）SRM手册包含封面、正文前资料和正文。

2 SRM数据来源

SRM是重要的设计文件，是非客户化的经TC审查通过的持续适航文件。SRM手册中将尽可能多地提供结构修理所需的数据，以恢复结构完整性、满足设计要求。

SRM手册的数据来源主要包括初始适航数据和持续适航数据两大部分。

初始适航数据指SRM手册初次编写形成过程中需要使用的技术数据，主要包括：

1）工程数据——图纸、三维数模、设计计算报告等；

2）维修工程分析数据——LSA分析报告，包括计划维修分析报告（MSG-3分析）、特殊事件分析报告等；

3）供应商数据——供应商负责的机体结构部分的技术数据；

4）试飞数据——试飞过程中的外场维修数据；

5）客户要求——SRM是非客户化的手册，无客户要求数据。

持续适航数据指SRM在正式交付后、修订过程中需要使用的数据，主要包括：

1）工程更改数据——设计更改数据和制造更改数据，如设计分析复查、飞行试验、制造问题、质量问题等；

2）飞机运行反馈数据——飞行员报告、使用困难和事故报告、维修信息等等；

3）民航适航部门发布的信息——事故/事件通告、拟议规章通知、适航指令等；

4）用户反馈信息——手册缺陷、用户意见和建议等。

持续适航体系的输入主要是收集各类不利于飞机持续适航的故障、失效和缺陷。建立完整有效的信息收集系统是持续适航体系建设的前提，包括政府、型号合格证持有人、运行人、维修单位等各方在内的信息收集系统是信息收集系统建设的基本要求。

3 SRM的开发条件

在编制SRM之前，需要梳理前置条件，包括编制规范、编制工具、数据来源、人力资源、签审流程等。完备的编制与管理体系是确保SRM满足适航限制的保障。

3.1 技术出版物编制与管理体系

基于设计构型，飞机技术出版物编制与管理以飞机设计数据和维修工程分析结果的源数据为基础，编写满足适航规章要求的持续适航文件，并在飞机全寿命周期内提供手册的更改、发布、交付和源数据跟踪与管理，确保手册的现行有效性。同时，技术出版物部门还承担手册的适航报批、手册验证和客户支援等工作。技术出版物业务框图如图1所示。

技术出版物研制体系至少要包括总体规划团队、信息系统维护团队、适航质量管理团队、编写团队（含结构组、系统组、插图组）、供应商管理团队。技术出版物组织架构如图2所示，其中，手册编写团队中的结构组负责SRM手册具体的编写工作，包括以下内容。

1）SRM编写：根据技术出版物技术方案，制定SRM结构、内容、业务规则、编写规范，编写数据模块，提出插图制作要求等。

2）源数据收集：收集来自工程设计、供应商、维修工程分析等各类数据，分析工作输入数据。

3）开展相关SRM的数据模块编写、跟踪、更改、手册验证及客户支援等工作。

4）协助插图团队完成技术插图的制作、维护技术插图的有效性管理。

5）SRM修订：对已完成SRM编写的源数据开展全寿命过程跟踪，落实工程更改对手册的影响性分析，并进行全寿命的更改修订。

6）SRM验证：根据制定的手册验证方案，對SRM内容及客户化信息开展书面验证和实操验证，以确保SRM准确性、有效性、一致性和完整性。

3.2 S1000D编制规范

目前，国际主流的民用飞机技术出版物编制规范是ATA2200和S1000D，飞机主制造商需要在启动AEG工作时明确型号采用的编制规范和手册主版本的语言。

作为技术出版物现行标准，ATA2200和S1000D两个规范都具备内容完整准确、与飞机产品全寿命周期紧密关联、技术信息结构化、数据交换要求明确具体等特点。ATA2200规范作为民用航空领域最成熟、应用广泛的标准，其最大优点是具备较强的实践基础。

S1000D标准是新一代的技术出版物国际规范，覆盖了包括计划、编制、管理、数据交换、数据分发、使用及更改在内的技术出版物全寿命周期的各个工作环节，适用于军用陆、海、空装备及民用飞机项目。S1000D因具有广泛组织支持、拥有完善维护机制、技术基础雄厚及具备合理发展计划等特点，具有更好的发展前景。

S1000D以可重用、面向对象的数据模块（DM）形式命名和标识技术出版物数据内容，实现技术出版物的结构化，同时通过元数据模块和公共源数据库（CSDB），以单一数据源对技术出版物数据进行全寿命周期跟踪。每一个DM都指定了唯一的数据模块代码（DMC），其中与维修类手册相关的内容为标准编号系统（SNS）和信息代码（IC）。S1000D通过SNS编码划分系统，基本等同于ATA2200标准中的ATA编号系统，编排上也与ATA2200基本一致，即包含51章（标准实施和结构——通用）、52章（舱门）、53章（机身）、54章（短舱/吊架）、55章（尾翼）、56章（窗）和57章（机翼），符合民航行业惯例。

S1000D中航空器特殊信息集含有航空器结构修理的相关信息（ASR）。ASR信息包含适用于飞机结构修理的信息，SRM所有内容都包含在ASR集中。利用ASR相关信息可完成SRM编制，帮助技术人员评估和修理损伤。

S1000D对SRM51章的各种常见修理方法、52～57章结构识别、损伤评估、修理信息等数据模块使用IC进行标识，手册的使用者通过IC能更清晰地了解该部分内容的功能，同时也保障了该数据模块的唯一性，便于SRM与其他手册相互调用以及数字化发布。

S1000D继承了ATA2200规范的行业特点，更兼具普适性，数据管理的优势使得其成为技术出版标准的首选。

3.3编写工具

根据持续适航文件的采标要求，SRM编写工具将基于S1000D标准的相关业务规则配置SRM编制与管理系统中，定义各手册结构和Schema指南。

SRM编制与管理系统需要包含编写工具、插图工具、发布工具、交付工具和全寿命周期管理工具，各工具可选货架产品如图3所示。

3.4人力资源需求

根据业务功能与体系分析，支持 SRM编制的人力需求包括标准规范专员、主编、编写专员、插图专员、数据分析专员、系统开发维护专员、样式开发与维护专员、制作交付专员、翻译专员等。部分岗位的资质需求如表1所示。

4 SRM全寿命周期管理

SRM作为飞机产品运行支持体系中的核心要素，是飞机正常运营、持续适航及安全飞行的重要技术保障。在飞机的全寿命周期内，要求制造商根据产品的设计更改、制造偏离、使用维护的变化和客户要求等持续地跟踪维护SRM的内容，及时进行SRM的更改，确保SRM的内容在产品的全寿命周期内始终现行有效。

由于国内民机对SRM工作的分割，导致全寿命跟踪管理流程不顺畅，系统建设尚处在空白状态。目前，SRM跟踪管理工作主要依靠人工进行，人的自身因素使得SRM管理过程中存在很多问题，如SRM更改不及时、漏改、漏发、发错，不仅影响了飞机的安全运营系数，还影响了飞机的后续维修维护，导致客户对制造商服务不满意，影响了制造商的声誉和商业成功。因此，对飞机SRM进行全寿命跟踪管理、保持其现行有效意义重大。

SRM全寿命周期跟踪管理是指从型号研制开始，经历试制试飞完善、取证交付运营、型号发展和交付构型变化，直到型号结束，跟踪飞机的构型变化，对SRM进行的全过程控制管理。

SRM全寿命跟踪管理流程研究主要包括SRM编制跟踪管理流程、SRM更改跟踪管理流程和SRM分发跟踪管理流程等一系列管理流程研究。科学的分析方法、标准化的工作流程和信息化的管理手段是SRM全寿命跟踪管理工作的发展方向。

5 总结

我国在研民机的SRM虽然通过了TC审查，但普遍存在因型号不成熟及设计问题导致的超手册修理数量剧增、SRM手册可用性较差的现象。通过建设SRM编制与管理体系，规范手册开发的数据管理，大大改善手册质量，提高可用性，能够减少国产民机超手册修理带来的经济损失，保障国产飞机产品良好运行品质，增强市场竞争力。

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