邢广华,孙缨军,晏青,严焕迪,白硕
(1.中国民航上海航空器适航审定中心,上海 200335;2.中国商飞上海飞机客户服务有限公司,上海 200241;3.中国商飞上海飞机制造有限公司,上海 201324)
服务通告(Service Bulletin,简称SB)是航空产品制造商为解决其产品生产工艺、使用材料、制造缺陷产生的产品质量问题或改进产品性能发布的技术性文件,包括检查要求、使用限制、产品召回、修理或改装措施等,是航空产品制造商确保其航空产品运行机队安全性、经济性、可靠性和维修性的重要管理和技术手段之一。航空公司或运营人需要依据服务通告要求的措施开展相关的技术工作,改善航空产品在使用中的各种性能,纠正其使用中不断发现的不安全状态,以保持、改善或提高其安全水平,并确保其始终处于适航状态[1-5]。
国际上各主要民机制造商对于民机产品的服务通告都非常重视,经过数十年的经验积累,欧美适航当局在服务通告适航管理方面已经相对成熟。FAA 主要偏向于由FAA 授权的组织设计批准(ODA,Organization Designation Authorization)或委任工程代表(DER,Designated Engineering Representative)在FAA 监督下对服务通告进行适航审批,而EASA 则充分授权制造商的设计保证系统(DOA,Design Organization Approval)对所有服务通告进行适航审批[6-8]。在国产航空产品服务通告的适航管理过程中,中国适航当局依据的主要是现行有效的AP-21-02[9],但该程序年代久远,未对服务通告的技术内容遵循何种标准进行规定,也未对适航审批的核心要素进行规定,已逐渐不能满足中国航空工业实践的需求。通过参考借鉴国外适航当局服务通告适航管理的方法和程序,本文提出了具有体系监管和技术审查相结合的自主特色的适航监管模式,在服务通告工作程序、人员能力、适航审查等方面进行了持续优化,提炼了包括适航审批核心要素、优化的风险评估、VSB 的覆盖原则等在内的监管经验,实现了服务通告适航管理效能的持续提升,对国产运输类飞机服务通告的适航管理做了非常有益的探索。
国产运输类飞机起步较晚,但随着技术和标准的发展,国产运输类飞机服务通告的适航管理遇到了新形势,其编制和发布必须依据最新的工业标准,如ATA2200 和S1000D。中国适航当局在充分借鉴国外主流适航当局监管模式的基础上,基于安全本质,由初期逐份直接审查服务通告,到后来依托持续适航体系部分授权制造商审批部分ATA 章节的普通类服务通告,并在服务通告质量和工作程序持续优化完善的保证下,逐步将授权拓展到所有普通类服务通告审批,进而最终确立了基于持续适航体系的服务通告管理模式[10],如图1 所示。
图1 基于持续适航体系的国产运输类飞机服务通告管理模式
从SB 发起决策开始,由持续适航体系依据程序判断SB的启动输入是主动优化还是持续适航事件,并依据SB 不同的技术输入进行分类的审批。若为主动优化,则体系依据局方认可的编制和审批程序进行审批;若为持续适航事件,则体系进一步开展风险评估,并确认是否影响安全,在风险结论由局方认可后,再次按不同类别进行审批。若确认不影响安全,则基于体系进行批准;若确认影响安全,则由局方确认风险及措施后直接开展服务通告的审批。在SB 发布后,局方通过设置若干考核指标,监督主制造商基于体系批准的SB 质量,并根据监督结果扩大或缩小服务通告授权审批的范围。中国适航当局通过持续适航体系的监管,在落实持续适航安全监管责任的同时给予了体系相应的适航审批的权利,提升了服务通告的适航管理效能,有利于进一步调动主制造商积极性,进一步促进主制造商完善程序、提升能力并改进资质,形成SB 质量改进的良性循环。
基于体系的服务通告管理模式在保障国产运输类飞机顺畅运行中发挥了重要作用,并带动国产运输类飞机服务通告管理体系不断优化和自我完善。为提升服务通告的可读性和可操作性,降低服务通告升版的比例,局方推动国产运输类飞机主制造商制定了服务通告专项改进工作计划,从程序、人员和适航审查三个方面采取了多项措施,促进服务通告编制质量的持续提升。
程序是服务通告工作流程的基本保证。从主制造商服务通告直接相关的程序入手,重点解决服务通告程序繁杂、职责不清且相互冲突的问题。优化前,与SB 直接相关的程序文件多达十余份,优化后,仅保留一份服务通告管理程序作为SB 管理的顶层程序文件。该顶层程序文件明确规定了SB编制、审定及适航内审人员的资质要求,包括岗位需求、从业经历、所需的培训要求等,并陆续新编了三份技术规范文件及一份人员资质管理规定。三份技术规范分别规定了国产运输类飞机服务通告编制要求、验证要求及适航审查要求,使得服务通告编制、验证、适航审查等各环节有据可依、有章可循,并在后续服务通告的编制和审查中持续完善。
自基于体系的服务通告管理模式运行以来,服务通告管理程序累计修订多次,各SB 技术规范累计修订十余次,修订情况及时通过持续适航体系要求向局方进行报备,便于局方的监督检查,同时确保程序修订不脱离体系的管控。
人员是服务通告工作流程的核心要素。通过举办各类服务通告相关的培训,提升SB 工作人员的能力,符合资质要求的人员获得了成倍增加,SB 工作人员数量和经验能力逐步与SB 工作量相匹配。为提升SB 工作人员综合业务能力,由局方为国产运输类飞机主制造商开展服务通告管理实践专题讲座,由主制造商组织开展适航法规培训,由体系文件编制人员开展体系文件培训,组织开展SB 程序文件培训,并组织参加机型培训、结构工程师培训、CCAR-147 维修技能培训等。
通过上述各类培训,使服务通告工作资质人员数量与工作量不匹配的情况得以较大改善,较好地提升了SB 工作人员的能力,并按照SB 人员资质管理规定,建立服务通告工作人员的受控清单,对符合资质要求的人员进行动态资质管控,避免不符合资质要求的人员直接参与服务通告编审工作。
适航内审是服务通告编制质量的最后把关。为便于服务通告清单式审查,局方与主制造商共同确定了服务通告适航审查的核心要素,由主制造商制定和细化了服务通告适航内审检查单,提高了服务通告适航内审工作效率;为便于服务通告适航内审经验总结,新编制了服务通告适航审查技术规范并进行了内部宣贯。同时,结合适航内审情况,对服务通告内审和局方审查中发现的突出问题进行梳理、分析,将其中的多发问题摘录迭代纳入新的SB 适航内审检查单,确保适航内审要素的全面性和准确性。
在服务通告管理体系监督下,主制造商严格按照规章和程序要求,开展服务通告的适航内审工作,尤其针对影响安全的服务通告,能够提出必要的内审意见。局方在批准直接涉及产品安全的服务通告后,发布了多份国产运输类飞机适航指令,守住了适航安全底线。局方还要求主制造商针对服务通告审查中发现的问题,通过问题记录、审批季报/年报、质量管理、多方联动等形式,不断加强问题的管控。
自某型国产运输类飞机交付运行后,国产运输类飞机服务通告的监管经验表明,基于体系的服务通告管理模式效果良好,服务通告质量持续改进,并逐渐得到航空公司的认可。中国局方在审查资源较为有限的情况下,把握安全本质,将体系监管与技术审查相结合,提升了适航管理效能。基于体系的服务通告监管模式取得了以下几个方面的实践经验。
由于当前有效的国产民用航空产品服务通告管理程序AP-21-02 关于服务通告适航审批的相关内容仅规定了服务通告按类别进行审批,而并未界定具体如何审批以及适航审批的核心要素,即审批哪些关键点。服务通告少则数页,多则上百页,如果在适航审查中不能着重关键点,那么审批很可能就会本末倒置,造成审查资源的浪费。因此,确定服务通告审批的核心要素至关重要。
服务通告的审批需要抓住产品安全的本质,局方与国产运输类飞机的主制造商共同确定了SB 适航审批的核心要素包括报批材料的完整性、技术方案获得批准、SB 输入正确、SB 分类合理、SB 的有效性、SB 的完成期限、SB 实施程序。针对于以上7 点核心要素,局方要求主制造商编制并持续完善其适航内审检查单,并纳入SB 适航审查技术规范予以固化,并为后续局方关于国产航空产品服务通告管理适航管理规章规范性文件的修订提供了借鉴。
在服务通告的类别的判定过程中,首先要确定服务通告的发起为主动优化还是持续适航事件触发,若确定为持续适航事件,则需进一步开展风险评估工作,而风险评估的结果集中反映为风险矩阵图[11-12]。风险矩阵的横向代表后果严重性等级,从轻到重分别为无安全影响、较小的、较大的、危险性的、灾难性的,纵向代表发生的可能性概率,从大到小分别为频繁的、不经常的、微小的、极微小的和极不可能的风险。风险矩阵图中的不同颜色则代表不同等级的风险水平。
早期持续适航体系的风险矩阵图中仅有三种颜色:红色、黄色和绿色。不可接受的风险为红色,可容忍的风险为黄色,可接受的风险为绿色。对于存在安全影响的服务通告,其关联风险一律划归为红色,对应于重要类和紧急类两种SB 类别,给确定服务通告的具体分类带来了困难。通过持续适航体系的循环迭代和持续演进,优化后的风险矩阵如表1 所示,该风险矩阵充分考虑了不安全状态的紧急程度,对于非紧急的安全风险新增橙色,对应于AP-21-02 中重要类SB,而红色仅对应于紧急类SB,此方法对于安全风险从颜色上作了较好的区分,操作上更有指导意义,更加有利于局方和主制造商对于SB 的管理。
表1 优化后的持续适航体系风险矩阵
除主制造商发布服务通告外,供应商有时也需要发布服务通告,即供应商服务通告(Vendor Service Bulletin,也简称“VSB”)。在国产运输类飞机基于体系的服务通告管理模式下,通常将供应商服务通告分为两类,即针对按CCAR-33部和TSO 取证的单独取证类的机载产品VSB,以及针对按CCAR-25 部随机取证的非单独取证类的机载产品VSB。单独取证类VSB 由颁证的适航当局负责,而非单独取证类VSB 则由主制造商在体系监管下进行审批,然后由供应商进行发布。
特定情况下,供应商VSB 可能会引起飞机接口、性能、质量平衡等方面的变化,而此时是否编发以及如何编发主制造商服务通告,成为基于体系的SB 管理模式需要着力解决的问题。中国适航当局坚持依托体系,把握安全的监管思路,参照国外同行做法,与主制造商共同确定了供应商VSB 的覆盖原则,针对存在飞机级影响的供应商VSB 由主制造商编发飞机级服务通告,并明确了供应商VSB 与主制造商服务通告双方相互索引的要求,通过主制造商对供应商VSB的监管来确保供应商VSB 不脱离持续适航体系的监督。
某型民机2 号厨房供水系统主要由供水管路、截断阀、泄压阀和连接接头组成。为了满足厨房上蒸汽烤箱工作时供水的要求,截断阀正常状态下始终处于打开位置。只有在需要进行组件维护或需要紧急切断烤箱的供水时才处于关闭位置。当管路中的压力超过50 PSI 时,泄压阀会自动开启以保证管路中的压力处于安全。高寒环境下运行时,为了杜绝因水管中的水结冰而造成的安全隐患,航空公司在每次航班结束后都会对厨房水管中的水进行排空处理,然后在每次航班起飞前会对厨房重新进行供水。该型民机在运营过程中发生多起2 号厨房供水软管脱落或破损的事件报告,其脱落或破损情况如图2 所示。
图2 2 号厨房供水管路系统及供水软管脱落或破损情况
对于多次发生的2 号厨房供水软管脱落或破损事件,局方和主制造商重点从包括供水软管长度太短、供水软管接头外套的压紧力不达标、供水软管接头处由于热胀冷缩引起松动等水管的设计、安装和使用方面开展了相关的工程调查和原因分析,构建了如图3 所示的2 号厨房供水软管脱落或破损故障树,通过分析基本确定其故障原因为2 号厨房供水软管的设计和安装不满足飞机的使用环境要求,供水软管缺少相关的验证要求,进而为提出解决故障问题的措施方案提供了方向。
图3 2 号厨房供水软管脱落或破损故障树
由于2 号厨房供水软管脱落或破损将导致漏水发生在可见区域,乘务员可及时发现并采取有效措施,预估漏水时长约10 min,漏水量约40 L。如果2 号厨房水管断裂漏水,水将聚集在服务区地板上,并有可能漫延。在飞机起飞或巡航状态,水将会流向航向后侧,进入客舱区域;在飞机下降状态,水将会流向航向前侧,进入驾驶舱区域。经持续适航体系的风险评估分析,驾驶舱、客舱舱内设备及线路虽然均有内饰保护,但2 号厨房漏水最终仍有可能在EE 舱和前货舱三角区成为安全隐患。由于部分电子设备不具备防水能力,触水将造成机载设备短路引起灾难性的失效状态,其后果严重性等级对应表1 风险矩阵的第5 列,这将对飞行安全造成严重影响,同时通过分析认为该失效状态在飞机整个寿命周期内发生的次数会很少,其发生的概率判断为极微小的,对应表1 风险矩阵中的第4 行。因此,该问题的风险水平可确定为橙色(1D),根据冈斯顿风险预测模型,其纠正措施的符合性时限为1 500 飞行小时。上述风险评估结果获得了局方的认可,作为解决2 号厨房供水管路问题相关服务通告编制和适航管理的重要技术输入。
为了解决某型民机2 号厨房供水管路脱落或破损的相关故障,恢复飞机的适航性和安全性,根据上述的原因分析和风险评估结果,主制造商提出了将2 号厨房供水软管更改为织物管路并增加其长度的设计更改方案。由于该问题的风险评估确定为橙色,影响飞机安全,国产运输类飞机制造商持续适航体系依据风险评估结果,确定服务通告的类别为重要类服务通告。此后,国产运输类飞机制造商又依据持续适航体系的服务通告工作程序和工作指南编制了2 号厨房重要类服务通告,其核心内容为更改2 号厨房供水软管并在其供水管路系统上增加卡箍,以提高供水软管性能,并防止供水管路存留残留水。在按照相关程序开展验证、内审等工作后,最终由主制造商提交局方进行适航审批,航空公司按照批准发布的服务通告进行了贯彻和落实,彻底解决了2 号厨房供水管路脱落或破损问题,保障了该型飞机的持续运行安全。
民用飞机服务通告是民机持续适航文件的重要组成部分,它从多个角度对民用飞机的可靠性、可维修性、经济性等提出改进措施,确保民机的持续适航性和全寿命周期经济性。本文参考借鉴国外适航当局服务通告的适航管理方法,持续优化了中国基于持续适航体系的服务通告监管模式,总结了服务通告改进工作的实践经验,给出了基于体系监管的典型服务通告案例,对国产运输类飞机服务通告的适航管理做了有益探索,结论如下:①建立的基于持续适航体系的服务通告管理模式相对于国外的管理模式实现了体系监管和技术审查的有机结合,更加贴合国产运输类飞机的实际需求;②持续优化的基于持续适航体系的服务通告管理模式通过流程化的原因分析、风险评估、措施制定,能够解决国产飞机运行中发现的安全问题;③提出的服务通告审批核心要素、优化的风险评估,VSB 的覆盖原则等可用以修订民航局适航管理程序AP-21-02,提高适航管理效能。