适航安全（精选8篇）
适航安全 篇1
1 适航规章要求分析研究
对于民用飞机的设计和安装都必须要使得灾难级失效状态是极不可能失效的, 同时每一个危险失效状态都是非常小的, 咨询通告可以发现制定背景并进行进一步的解析, 对于制定规章主要覆盖系统设备, 没有考虑到规章主要覆盖系统影响范围, 集成特性上也有很多问题, 比如对于导线故障问题就会导致着火, 所以要采用符合传统安全系数分析的结构化方法进行安全设计工作, 对于规章具体要求就是要保持一致性, 不同级别的失效状态应该定性和定量进行安全要求规定。
2 系统中民用飞机的安全性分析研究
主要从物理学失效和功能失效方面进行安全性分析, 在对飞机的安全性进行评估时, 会在两个层面上进行功能危害性评估。这两个层面分别是针对飞机级功能的功能危害性评估和针对系统级功能的功能危害性评估。飞机级FHA是一个高层级的评估, 主要是针对那些在开始研制飞机时定义的飞机基本功能进行的定性评估。
对于功能失效问题进行及时分析, 主要就是对于部件进行功能失效研究和对于系统安全性分析, 特别是对于影响分析和研究工作, 由于部件通常不是独立具备系统级别功能, 所以要对于系统进行及时分析和研究工作, 通过验证可以很好进行相关问题分析, 考虑系统相关部件, 特别是对于部件失效问题, 进行零部件失效模式及其影响分析 (FMEA) 来计算各个硬件的实际失效率。随后利用针对已定型的设计构型建立的故障树进行定量和定性分析, 首先是对分系统, 其次是对整个飞机, 以此完成验证。
3 系统安全性分析研究方法
(1) 系统安全性分析工作, 可以应用于整个系统工程研制过程中, 通常划分主要安全性要求就是系统架构和安全性要求分配工作, 另外就是对于安全性要求验证工作几个方面, 主要可以涉及到部件问题, 和系统安全性评估流程问题和系统研制工作; (2) 系统安全性评估应用分析工具和方法主要包括功能危险评估和初步系统安全性评估工作, 另外就是对于失效模式影响分析问题, 这些工具和方法主要就是对于对于系统进行安全评估研制。对于安全性要求定义问题, 就是对于系统形式开展, 检查分析系统主要功能, 确定系统潜在失效问题, 根据功能失效对于飞机和机组进行分类, 可以很好进行系统安全性要求分析研究; (3) 系统架构检查和安全性要求分配工作, 系统架构检查阶段可以通过进行PSSA建议进行检查工作, 定义安全性要求就是将系统安全性要求分配到设备要求, 主要应用分析工具进行安全性分析工作。在PSSA中应该更多考虑的是对于部件影响问题, 具体就是对于部件失效加入故障分析, 检查系统架构设计, 能不能满足定义的安全性要求, 对于飞机设计通常可以进行滞后系统设计方式, 另外就是对于电气原理制图设计工作, 安装方式和工作环境都是息息相关问题, 每一个阶段都是非常重要问题, 要进行及时分析; (4) 基于相似极性经验数据分析, 初步可以确定部件失效概率, 加入到系统故障分析中, 可以很好随着系统进行深入研究和设计工作, 另外就是选取特定取值进行部件传输功能和数据信号功能分析和假设工作。在设备之间可以进行及时信号传送, 还可以连接几个相关部件, 对于部件设计可以进行及时分类工作, 如果有偏差和故障分析有问题, 要及时进行数据分析和研究, 对于失效部件的选取要进行简化处理, 保守失效假设取值的选取非常重要, 在后期进行系统设计时候如果有不满足安全性要求的要进行系统更改工作。每一个阶段都要进行系统分析和设备部件相互隔离工作。
4 安全性要求验证工作
(1) 安全性要求验证阶段主要就是通过故障树进行系统安全评估和进行人为因素分析, 对于系统整个进行设计和安装全面检查工作, 更好满足系统安全性要求, 更好满足适航要求的工作。工具分析主要包括故障树分析和系统共因分析, 可以用于支持系统安全性进行验证工作。在系统设计时对设备和部件进行及时分析, 各种故障模型都要进行概率性研究, 满足规章要求, 切实考虑到系统整个安全问题, 检查会导致灾难的各种因素, 进行及时排查工作, 对于失效状态进行单点故障研究; (2) 对系统的组合故障进行分析后, 要计算出失效状态的发生概率, 同时进行及时规定, 对于概率要求进行对比, 得出定量要求的判断结论。系统中故障的失效模式及其影响问题, 要进行及时分析工作。系统分析主要包括区域安全性分析和特定风险分析几个方面问题。另外就是对于系统进行架构检查和安全性设计分析, 对于系统故障要进行及时分析和研究, 考虑到各个方面问题, 使得飞机适航更安全和稳定。PRA是特定风险问题, 主要就是包容性和发动机转子爆破和系统设备部件影响等问题, 可以很好证明系统设备和部件安装问题, 同时可以对于系统提出有效的安全性要求, 还可以进行全部系统设备风险研究工作, 对于系统内部风险可以进行及时排查, 对于可能导致灾难的故障及时进行解决。
5 结论
飞控系统的失效对于飞机安全系数影响是非常重要的问题, 受到适航审查的高度重视, 对于适航审查工作更是需要对于飞机制造方法进行及时关注, 特别是对于研究系统安全性评估问题, 更是需要进行部件影响问题研究, 深入探讨对于系统部件设计分析工作和研究工作, 更加高效的对飞机安全性问题进行故障分析。民航的安全形式总体上是好的, 科学发展和社会进步规律表现出对于民航安全问题, 需要进行及时故障排查。航空安全会受到很多因素影响, 主要就人为、环境和飞机质量等问题影响。所以对于飞机的安全性设计就需要进行非常精密计算和研究, 民航安全是非常重要问题, 对于可能会导致飞机事故问题要进行及时解决, 特别对于飞机安全性设计方面, 更是需要进行深入分析研究。
摘要：飞控系统是民用飞机关键的机载系统, 是适航关注的重点, 用来保证飞机的稳定性和操纵性、提高完成任务的能力和飞行品质、增强飞行的安全和减轻驾驶员的负担。因此适航对飞控系统安全性要求非常高。美国联邦航空局发布的运输飞机规章提出了很多对于民用飞机的新概念和规章要求, 中国的民用航空局也曾经发布了中国民用航空规章运输类适航标准飞机规章制度要求, 主要就是对于安全性分析。民用飞机研制和适航过程是一项非常重要工作, 可以满足于适航规章要求, 也可以确保系统设计的安全性。
关键词：民用飞机,机载设备,适航,安全性设计
参考文献
[1]SAE ARP4761 Guideline and Methods for Conducting the Safety Assessment Process on Civil Airborne Systems and Equipment, SAE, Dec, 1996.
[2]飞机设计手册总编委员会编.飞机设计手册第20册—可靠性、维修性设计[S].北京:航空工业出版社, 1999.
[3]GJB/Z 99-97系统安全工程手册[S].
[4]GJB 1391-92故障模式、影响及危害性分析程序[S].
适航安全 篇2
题目：承运人试航责任分析
院系：管理学院物流系
班级：1604501 小组成员与分工：
姓名：何家烨 学号044520160024分工：报告 姓名：郑渊然学号044520160025分工：查资料 姓名：柯斯坤学号044520160026分工：PPT制作 姓名：林嘉豪 学号：044520160027分工：WORD制作
I
目 录（黑体小三）
一、前言（绪论）(宋体，小四，多倍行距1.25，顶格)........................................3
二、文献回顾(宋体，小四，多倍行距1.25，顶格)................................................3
三、研究方法(宋体，小四，多倍行距1.25，顶格)................................................4
II
承运人适航责任分析
【摘要】适航义务是指船东和承运人提供能够对抗海上危险的船舶和船员的义务，对适航义务的违反将导致承担适航责任。本文主要分析了适航义务的演变、分析与发展，ISM规则和鹿特丹规则下对适航义务的影响以及通过“Maruienne”案例来分析其与承运人之间的关系。
【关键词】承运人；适航义务；鹿特丹规则
长期以来，国际海上货物运输合同的履行主体——承运人，在组织货物运输时，应当保证船舶具备适航的条件，适航义务是承运人在货物运输合同中应当承受的一项基本义务。自《海牙规则》通过以来，承运人适航义务作为一项“首要义务”已被大多数国家所接受，并与管货义务、免责条款之间建立了一种微妙的平衡，但随着造船技术强化，通讯技术的提高，船方与货方利益的博弈，平衡船货双方利益势在必行。从19世纪颁布的《哈特法》到21世纪的《鹿特丹规则》，承运人减负的适航义务变得越来越重要。
1.承运人适航义务演变与发展
1.1 承运人适航义务的演变
在海上运输业发展的非常繁荣的19世纪中期，面对海上运输纠纷的情形，对承运人采用严格责任制。这虽然最大限度的保护了托运人的权利，但也挫伤了承运人的积极性，阻碍了海上运输业的发展。
因此，承运人开始充分利用“合同自由”这一原则，尽量规避自己的责任，后来这种免责状况愈演愈烈，严重阻碍了海上运输业的正常发展。为了使海上运输顺利进行，减少和英国的贸易摩擦，美国在1893年制定了《哈特法》，其明确了承运人的义务，对于承运人免除保证船舶适航和管货责任的条款也采取了否定性的态度。到了1924年，《海牙规则》延续了《哈特法》中关于适航义务的规定，并第一次提出了谨慎处理一词，因此谨慎处理一词的适航义务作为承运人的一项首要义务被航运界普遍接受。1968年颁布的《海牙—维斯比规则》在一定程度上缓解了《海牙规则》中的一些矛盾，但其基本框架和《海牙规则》相比并无差异。1978年颁布的《汉堡规则》并未对适航义务做出具体规定，但在责任承担上对承运人采取的是完全过错责任，并且是推定过错，这使承运人的义务最大限度的扩大。2008年12月11日通过的《鹿特丹规则》增加了“海上航程中”和“保持”两个限定词，这使承运人谨慎处理使船舶适航的时间段相应的延长，由以前的在装货港开航之前和开航当时，变为一种连续的全程义务，贯穿于整个运输汉城之中。承运人适航义务“全程化”随之开启。[1] 1.2 承运人适航义务的发展
虽然每种规则对适航的描述有所差异，但从总体来说，适航义务可以分为主观适航和客观适航两个方面。主管适航——谨慎处理，客观适航——适航、适员、适货，从最早的《哈特法》到《鹿特丹规则》，承运人肩负的适航义务变得越来重要性。
《鹿特丹规则》的制定寄托了国际社会统一立法的厚望，它代表着未来海商法的发展趁势，[2]然而《鹿特丹规则》对承运人适航义务的要求远高于《海牙规则》和中国《海商法》，加重了承运人的责任，但这也是当代海商法的发展趁势。[1]从另外一个角度说，明确承运人适航义务也相当的重要，就以“Maruienne”轮火灾案例来分析，如果不认清适航责任与承运人免责的关系，那么将会带来一些不必要的麻烦。
2.适航责任与承运人免责的关系
2.1 “Maruienne”轮火灾案例
“Maruienne”轮火灾一案引发了诉讼，其大致案情是：“Maruienne”轮在装货期间，船员依船长的命令用吹管烤烘融化水管中的冻冰，结果引起火灾，不得不将船舶凿沉，致使货物严重受损。法院认为，在该案中，承运人没有“谨慎处理”在开航前和开航时使船舶适航，因此不能依据《海牙规则》要求免责。《海牙规则》规定的承运人的免责共有17项，其中包括了火灾免责，但由于承运人实际过失或私谋所造成的除外。我国《海商法》第51条第二项也规定了火灾免责，但是由于承运人本人的过失所造成的除外。在本案中，法院在什么是“承运人本人实际过失”的判断上比较严格。法院认为，承运人在该船起火这一点上无过错，但所有的救火设备及其控制系统均安装在机舱内，起火后无法使用，造成货损。机舱容易起火，船东应预见到一旦发生火灾，会使机舱的救火设备无法使用。把救火设备安全安装在机舱内，外面没有救急汞和救火设备的控制系统，对此船东是有过失的，因此是不能免责的。[3] 2.2 “Maruienne”轮火灾案例与承运人免责关系分析
“Maruienne”轮火灾案中，法院把船舶的设计有问题也视为船东有过失，明显说明了一点：承运人免责的前提是已“谨慎处理”使船舶适航，如果做不到这一点，是不能享受火灾免责的。[3]因此，承运人应当正确理解承运人免责责任，这样才能在一些突发事件中做到正确选择，进而避免凡事都用承运人免责条款来逃避责任，因此谨慎处理是我们承运人必须做到的。2.3 “Maruienne”轮火灾案例的启发
综上所述，在实践中，只有我们把握好度，并多方位地掌握有关船舶和船舶设备等方面的知识，以法律、法规为依据，抓好第一手资料来进行周密分析，就可以从复杂的案情中确定承运人的责任，承运人对不适航的赔偿责任是无法推卸的，也就极大限度地维护了保险公司的合法经济权益。[4]
免责与适航的关系在我国《海商法》下是不同的。我国在规定适航和管货两项义务的同时并没有如《规则》那样有行文上的区别，而且也没有提到这些义务与免责的关系，因此适航义务条款与免责条款没有效力高低的差别。因此我国在处理承运人适航责任事项时，由于法律行文的模糊性，各项标准的不确定性，法官在处理案件时的自由裁量权比较大，又不能像判例法国那样依循先例，再加上一些新出现的理论问题本身尚未得到解决，在实践中必然会出现许多复杂的难题。[3]所以，无论是作为海运大国，还是出口贸易大国，我国都必须加强这方面的立法，以适应复杂的现实需要，并且《海商法》亟待修改已经毋庸置疑，在经济全球化的大背景中，应将《鹿特丹规则》中关于承运人适航义务的合理规定吸收进来。
3.承运人承担适航义务的建议
3.1《鹿特丹规则》对承运人适航责任的影响
随着现代科技的不断发展，承运人的海上航行技术和船舶的管理能力大为提高，因此承运人承担的船舶风险已大为减少，加之海上货物保险制度的日益完善，承运人承担的风险已经被进一步分担。但另一方面，承运人适用的船舶逐渐专业化、大型化、科技化，对承运人而言，船舶适航的安全检查愈发复杂，承运人在开航前就要确保船舶在整个航行过程中船舶都能达到适航要求并非易事。[5]
《鹿特丹规则》从时间上延伸了承运人的适航义务，让承运人管理船舶的水平提4
出了更高的要求。承运人在长时间、远距离的长途运输中，船舶经常会连续形式数月，再加上一些船舶的使用折旧等一些意外因素，船舶在整个航程都要达到适航的状态对承运人来说是很难的，这就加大了承运人的责任和义务了。但是一些贸易大国却喜欢这样，因为《鹿特丹规则》的制定有效的监督了承运人履行自己的适航义务，并能进一步减轻其国内货主的责任。《鹿特丹规则》在一定程度上更加加强了承运人的地位，但同时，承运人能更清楚的认识适航责任的重要性了。3.2 对未来承运人承担适航义务的建议
适航义务总是和管货义务一起，构成了承运人的两项基本义务或首要义务。[5]在海上货物运输中，船舶适航关系到承运人或船东能否享受到各种免责权利。即若承运人尽到了使船舶适航的义务，就能享受包括航海过失免责在内的各种法定免责权利；[7]反之，则不能免责。所以，未来承运人承担适航义务应当从以下几方面正确行驶。
3.2.1 承运人要做到在开航前和开航时谨慎处理
谨慎处理是承运人适航责任的首要责任，使货舱、冷藏舱和其他载货区域适宜完全收受、运送和保管货物，即通常所说的船舶适货。如果船舶缺乏这种能力，就是不适航，这要重点注意。并且只要承运人已格尽职责使船舶适航，纵使船舶在事实上不适航，也不构成承运人对适航义务的违反，即适航针对的是船舶的状态，是事实问题。
3.2.2 承运人应具有通常要求的知识与技能
船舶有时需行驶长达几个月时间，应加强身体的锻炼，加强能力与训练，比如灭火训练等，加强对特定船舶的知识（如了解船舶的某些特殊性能），加强意志力，格尽职责，谨慎处理。
另外，承运人必须按合同规定的期限、数量、起止点，合理调派车辆，完成运输任务；负责装卸时，应严格遵守作业规程和装载标准，保证装卸质量；实行责任运输。安排装货的车辆，货箱要完整清洁，货物要捆扎牢固，舱盖严密。运输途中要定时检查，发现异常情况，及时采取措施，保证运输质量。因为，承运人的责任期间一般是从货物由托运人交付承运人时起,至货物由承运人交付收货人为止。
4.结论
综上所述，承运人的适航责任历经数十年乃至数百年发展已经变得越来越重要，承运人的地位也越来越高，但还是有大部分承运人无法认清适航责任以至于在一些特定事情中无法做到正确选择。
承运人适航义务已经作为一项“首要义务”被大多数国家所接受，并与管货义务、免责条款之间建立了一种微妙的平衡。[2]同时中国已经成为世界海运发展的重要推动力量，也是世界海运需求量最大的国家，所以加强我国承运人的适航责任和地位也是当今我国海运发展的重要目标。[5]
【主要参考文献】
[1] 王亭.承运人适航义务的演变与分析[J].法制博览旬刊，2012（06）.[2] 钱慧，闻银玲.论承运人适航义务的发展——以鹿特丹规则为中心[J].中国水运月刊，2012（6）：56-58.[3] 叶强.试论适航责任及其与承运人免责的关系[J].沿海企业与科技，2010（5）：70-72 [4] 龙玉国.船舶保险中的承运人适航责任探析[J].保险职业学院学报，2006（2）：33-34 [5] 刘刚，刘洋.承运人适航义务时间要求的比较研究-以鹿特丹规则和中国海商法为比较视角[J].商品与质量（科教与法），2011（3）
适航安全 篇3
中国民用航空规章25部的1529条款、附录H和咨询通告AC-91-11要求的、飞机保持适航性必不可少的资料统称为持续适航文件。中国民用航空局航空器适航司规定, “凡在中华人民共和国登记注册和由中华人民共和国境内的单位设计制造或与其他国家和地区联合设计和制造的运输类飞机, 其型号合格证持有人应向中国民用航空局申报批准 (认可) , 并向该型飞机的使用人提供持续适航文件”。
2 适航规章要求
25.1529条规定:“申请人必须根据本部附录H编制适航当局可接受的持续适航文件。如果有计划保证在交付第一架飞机之前或者在颁发标准适航证之前完成这些文件, 则这些文件在型号合格审定时是不完备的。”
附录H具体明确了持续适航文件的内容、编制要求及技术要求。
3 适航要求解析
3.1 基本要求
1) 持续适航文件作为型号合格审定要求的一部分, 应在此阶段进行编写和审查工作。
2) 在飞机交付或者首次颁发标准适航证之前, 持续适航文件应当获得局方的批准或认可。如果有计划保证在交付第一架飞机之前或者在颁发标准适航证之前完成这些文件, 则这些文件在型号合格审定时可以是不完备的。
3) 飞机交付或者首次颁发标准适航证时向此型号飞机所有人或运行人提供持续适航文件。
3.2 持续适航文件的分类
1) 根据适航条款的规定以及手册的实际用途, 运输类飞机持续适航文件可分为维修类要求以及维修程序。
2) 持续适航文件中的每一类文件以多本手册的形式编制, 下述手册或内容需要局方批准:
(1) 维修要求类文件:适航性限制项目, 审定维修要求、EWIS手册等;
(2) 维修程序类文件:维修类手册、结构修理类手册、故障检查类手册;
(3) 系统描述类文件:系统说明文件、工具和设备说明文件;
(4) 总体性能类文件:重量平衡类手册;
(5) 其他。
3.3 其他要求
a) 每本手册都有便于使用者查阅、修订控制和了解其修订历史的手册控制部分, 其正文部分的编排和格式按照S1000D或ATA2200标准编写。
b) 规章明确了手册必须使用中文, 不过根据审查经验, 对于某项特殊的持续适航文件可用英文, 但需征求局方意见并获同意, 其准确性审核责任由申请方承担。
c) 各手册之间相互引用、引用国家或者行业标准、引用发动机、机载设备制造厂家单独编制的文件时, 必须保证内容的连贯性和协调一致, 并避免造成不便于使用的连续或者多层次引用。
4 规章符合性说明
根据CCAR25.1529条款及附录H, 根据以上所述条款要求, 可知25.1529条作为总则, 将持续适航文件的对应要求到了H分部的各个子条款中, 满足各子条款符合性说明文件, 即可满足1529条。CCAR25附录H其符合性说明文件类型分解如下:
a) H25.1所述为持续适航文件的范围及分发更改管理要求, 需要申请人明确型号飞机持续适航文件清单以及文件的分发管理规定;
b) H25.2所述为持续适航文件的编制要求及形式, 上述已说明国际上按ATA2200规范要求进行编制;
c) H25.3 (a) 为飞机维护手册或条款, H25.3 (a) (1) - (4) 分别对应维修类文件 (系统描述部分) , 发动机相关说明文件及维修类文件 (维修实施和程序部分) ;
d) H25.3 (b) 规定了维护说明书的要求, H25.3 (b) (1) - (4) 分别对应维修类文件 (维修实施与程序) , 系统说明文件及性能方面的重量平衡手册;
e) H25.3 (c) - (f) 主要说明了检查和修理的要求, 分别对应为维修类文件 (维修实施与程序) 、维修检查类文件、结构修理类文件;
f) H25.3 (g) 主要对应工具和设备说明文件。
5 总结
25.1529条所要求的符合性说明文件在25部所有条款的符合性说明文件中不算复杂, 但需要25部其他相关条款的技术支持及技术支持, 故进一步解析还有很多内容和技术要求值得研究, 既是型号飞机取证的最后关键一步, 也是为交付用户后利于飞机使用的关键要求。
参考文献
[1]CCAR-25-R4.运输类飞机适航标准[S].
[2]AP21-AA-2011-03-R4.航空器型号合格审定程序[S].
[3]AC-91-11.航空器的持续适航文件[Z].
民用飞机机载软件适航方法的研究 篇4
根据某型号飞机机载软件的研制情况, 目前主机单位在承担飞机总体研制任务后, 由于研制负担重, 型号任务急, 机载软件大都采用外包形式进行研制。这种外包形式在为主机分担一定研制任务的同时, 也给主机带来了一个很大的隐患, 外包形式可能将导致主机单位对机载软件研制过程失控。如果机载软件研制过程不符合适航要求, 这将严重影响飞机适航进程。
为了解决这种隐患, 保证机载软件研制生命周期各阶段的可控性, 本文提供了一种可操作的机载软件管理方法, 可用于民用飞机机载软件在整个研制生命周期内质量的管理和控制。
2 机载软件研制过程中职责划分
2.1 主机单位职责
机载软件若采用随机适航, 主机在适航过程中承担着适航申请人的角色, 主机单位必须对适航负责, 而机载软件的设计工作由供应商负责。因此在机载软件的适航过程中, 主机单位不仅应做好与适航当局的联络工作, 同时还应管理好供应商在机载软件研制过程中对适航要求的符合性。
2.2 供应商职责
供应商是机载软件的研制单位。在机载软件的研制过程中, 供应商应配合主机的管理要求, 保证软件研制过程符合适航要求。
3 机载软件研制过程及其审查流程
不要使用空格、制表符设置段落缩进, 不要通过连续的回车符 (换行符) 调整段间距。
3.1 机载软件研制过程
现阶段民用飞机机载软件适航要求符合DO-178B, 根据DO-178B的要求, 机载软件研制过程可划分为以下几个阶段:
(1) 软件计划过程;
(2) 软件开发过程;
(3) 软件合成过程。
软件开发过程被进一步细分为软件需求过程、软件设计过程、软件编码过程和软件综合过程, 他们构成了软件产品开发的主线。而软件合成过程被细化分为软件验证过程、软件配置管理过程、软件质量保障过程和软件合格审定过程。其中软件验证过程构成了软件审查的主线。
3.2 机载软件的审查流程
软件生命周期及其审查流程如下图1:
4 主机单位软件适航管控流程
结合飞机机载软件研制过程, 主机单位在软件适航管控流程主要分为几点。
4.1 与适航沟通
在软件合格审定过程中, 软件合格审定计划是与适航当局沟通的基础。软件合格审定计划由供应商在软件计划过程编制。
如产品采用随机适航, 则主机单位将软件合格审定计划提交适航当局批准。
适航当局批准软件合格审定计划后, 就依据软件合格审定计划审查项目的全部生存周期过程和资料。软件合格审定计划的制定的合适与否直接影响到软件项目的开发成败及适航过程的成败, 主机单位应及早与认证机构沟通并得到认可。
4.2 对供应商管控
由于主机单位并未实时参与到供应商的软件研制过程中, 所以在软件生命周期中, 主机单位需对供应商进行合理的管控, 才能保证软件质量。而软件适航的信誉主要来自于三点:验证人员的验证工作、软件阶段的评审和局方人员的审定。
因此, 主机单位要求供应商在软件生命周期过程中必须最少进行四次评审:计划评审、开发评审、验证评审和完结评审。
评审应邀请主机单位软件设计部门、软件质量保证部门、软件配置管理部门、软件文档控制部门参与, 该评审可与系统详细设计评审同时进行。
被评审的文件应在评审会议前一周由供应商软件/系统设计负责人发给参加评审会议的相关人员, 以便评审人员有足够的时间阅读并记录所发现的问题。
评审会议结束时, 评审数据应经主机单位总师系统签字批准。
评审意见应形成评审报告和评审问题清单, 并将评审报告及问题清单与评审文件一起归档。以保证软件生命周期数据的可追踪性和完整性。同时, 主机单位可适当参与监督供应商软件验证工作。
4.2.1 软件计划评审 (SOI#1)
当最早的计划过程已结束, 所有计划和标准已形成, 供应商应组织进行计划阶段评审。评审文档清单如下表1:
软件计划和标准内部审核应达到如下目标:
(1) 确定计划和标准能协调一致的应用;
(2) 确定计划和标准满足了DO-178B中附表A-1 (所有目标) 、附表A-8 (目标1-4) 、附表A-9 (目标1) 、附表A-10 (目标1-2) ;
(3) 计划和标准满足软件设计保证等级。
4.2.2 软件开发评审 (SOI#2)
当软件开发数据 (如需求、设计、大部分代码) 已完成, 应进行开发阶段评审。评审文档清单如下表2:
软件开发过程内部审核应达到如下目标:
(1) 软件开发过程应符合已批准的开发计划和标准;
(2) 确定开发过程满足了DO-178B中附表A-2 (目标1-6) 、附表A-3 (所有目标) 、附表A-4 (所有目标) 、附表A-5 (目标1-6) 、附表A-8 (目标1-4) 、附表A-9 (目标1-2) 、A-10 (目标1-2) 。
4.2.3 软件验证评审 (SOI#3)
当软件验证过程已完成且验证数据已形成, 应进行软件验证过程评审。评审文档清单如下表3:
软件验证过程工程评审结果需满足如下目标:
(1) 评估软件验证过程对已批准的计划和标准的执行程度;
(2) 确定软件验证过程满足了DO-178B中附表A-5 (目标7) 、附表A-6 (所有目标) 、附表A-7 (所有目标) 、附表A-8 (所有目标) 、附表A-9 (目标1-2) 、A-10 (所有目标) 。
4.2.4 软件完结评审 (SOI#4)
软件计划、开发和验证过程都已完成后, 软件需进行完结评审。评审文档清单如下表4:
评审应达到如下目标:
(1) 确定软件产品符合DO-178B中相应设计保证等级的目标;
(2) 确保所有软件计划、开发、验证活动已完成;
(3) 确保生成的软件产品和已批准的文档相一致。
软件完结评审通过后, 软件的符合性评审完成、软件可用于正式的系统合格审定批准。
4.3 软件适航过程提交
如产品采用随机适航方式, 主机单位在以上每一次评审前将文件提交适航当局, 并邀请审定当局人员参加以上每一次评审, 按审定中心要求将评审文件提交给适航审定中心。
如产品独立适航, 供应商应在以上每一次评审前将文件提交适航当局, 并邀请审定当局人员参加以上每一次评审, 按审定中心要求将评审文件提交给适航审定中心。
5 总结
目前该办法已用于某型飞机机载软件管理。本办法实施简单, 工作量少, 工作周期短, 保证了主机单位对供应商机载软件研制过程的可控性, 也保证机载软件的适航符合性, 可用于现阶段多个民用飞机型号主机单位对供应商软件适航过程的管理。
参考文献
[1]RTC/DO-178B.SOFTWARE CONSIDERATIONS IN AIREBORNE SYSTEMS AND EOUIPMENT CERTIFICATION[S].AMERICAN:RTCA和EUROCAE DECEMBER1, 1992.
浅谈民用飞机旅客座椅的适航取证 篇5
旅客座椅是民用飞机必不可少且对客舱安全有直接影响的设备。早期, 各国局方采用的TSO-C39b和NAS809对民航座椅结构的极限静态载荷的要求是:向前9.0 g, 侧向3.0 g, 向上2.0 g和向下6.0 g。综合考虑重量、成本、载荷等要求后, 该时期的旅客座椅一般采用所谓硬结构的结构设计理念。即, 当座椅被加载到极限载荷时, 座椅的主结构基本无永久变形, 保持原来的状态。以上静态极限载荷, 最危险的加载方向即是向前和侧向。仅符合静强度要求的旅客座椅业内俗称“9 g座椅”或“静态座椅”。
为提高乘员在坠机时的生存率, FAA相继推出并贯彻实施了一系列民机旅客座椅的新要求。
符合动强度要求的旅客座椅, 业内俗称“16 g座椅”或“动态座椅”。
表1中FAA的一系列要求仅提高了对旅客座椅的强度要求 (由9 g静强度上升到16动强度) , 但并未提高对旅客座椅导轨的要求 (仍保持在9 g静强度的水平) , 这就意味着旅客座椅必须具备一定的能量吸收能力, 降低传递给导轨的能量, 避免对导轨产生破坏。
表2为旅客座椅新老TSO中静强度要求之对比;表3为旅客座椅动强度试验要求及判据。
2 旅客座椅的构成
旅客座椅主要由椅背、扶手、椅盆、餐桌板、椅腿组件、行李挡杆、液压锁、安全带等部件组成, 见图1。
近几年, 国外开始流行在旅客座椅上使用碳纤维以进行减重, 已经比较成熟的技术是使用碳纤维椅背结构和碳纤维椅盆, 单座重量可以比传统旅客座椅轻1~2 kg, 减重效果非常明显, 相关旅客座椅也已取得了TSOA, 并已装机使用, 但缺点是碳纤维部件的维护成本较高。
3 旅客座椅的适航批准方式
TSO项目的适航批准有两种方式: (1) 随航空器型号合格审定一起批准 (即“随机批准”) 。 (2) 取得技术标准规定项目批准书 (TSOA) 后再针对航空器型号取得装机批准。
随机批准由航空器制造人或航空器所有人/使用人主导, 在申请航空器型号合格证 (或补充型号合格证) 时将TSO设备与航空器一同向局方提出申请并最终获得批准。随机批准包括设计、生产和装机批准。经该方式批准的旅客座椅仅可用于该航空器上, 局限性较大。
取得TSOA对TSO设备而言最大的好处是表明产品已符合局方要求的最低性能标准, 大大提高市场对产品、厂家制造能力和质量管理体系的信任度, 并且设备制造人可以持TSOA对设备展开销售。但在装机前还需取得装机批准。
4 旅客座椅的主要适航要求及验证思路
符合适航要求, 是民机旅客座椅的首要要求, 表4列出了与民机旅客座椅相关的各类TSO及适航规章。
由于航空器适航审定及运营中, 存在TSO和适航规章多版本并行有效的情况, 因此表4中未列出其版本号。
旅客座椅的适航要求主要体现在动强度、头部损伤、腰椎载荷、股骨载荷、静强度、变形、阻燃等方面。
TSO是“最低性能标准”, 已覆盖了CCAR25对旅客座椅的适航要求中的一部分, 甚至可以说是大部分。未被包含的要求主要是关于旅客座椅的变形、与机体的连接强度等方面。在进行TSO验证时, 非常有必要充分考虑装机要求, 以降低日后的装机验证成本。
为提高可靠性、维修性, 飞机主机厂或航空公司通常还会提出自己的装机要求。这些要求集中体现在次结构强度要求、次结构使用寿命要求、特殊工具等方面。
4.1 旅客座椅的动强度要求
CCAR25.785和CCAR25.562条款提出了旅客座椅的动强度要求, 涉及到五项试验:
1) 16 g向前动态冲击试验。
2) 14 g向下动态冲击试验。
3) 最小排距排间HIC试验。
4) 最大排距排间HIC试验。
5) 头排座椅HIC试验。
其中, 头排座椅HIC试验可以通过设置较大的头排距来进行规避, 按照AC25.562-1B的要求, 经济舱座椅头排距为42 in, 公务舱座椅头排距为45 in的情况下, 不必进行头排座椅HIC试验。
某些机型的应急出口或应急门由于侵入客舱过多, 导致其后排乘客的头部存在与之撞击的可能, 在这种情况下, 还需要额外增加相应的HIC试验。
4.2 旅客座椅的静强度要求
CCAR25.785和CCAR25.561条款提出了旅客座椅静强度要求, 涉及到五项试验:
1) 向上加载静力试验。
2) 向前加载静力试验。
3) 侧向加载静力试验。
4) 向下加载静力试验。
5) 向后加载静力试验。
静力试验的载荷系数的选取极为关键, 不仅要考虑TSO和CCAR25.561条款的要求, 还要考虑目标机型的飞行和地面载荷包线。为了令座椅适用的目标机型更为广泛, 在TSO验证阶段就充分考虑各类机型的飞行和地面载荷包线是极为必要的。
4.3 旅客座椅的阻燃要求
旅客座椅需符合CCAR 25.853 (a) (c) 条款的要求。25.853 (a) 条款要求旅客座椅使用的材料必须满足CCAR25部附录F第Ⅰ部分规定的适用试验准则或其它经批准的等效试验方法。25.853 (c) 条款要求旅客座椅的椅垫必须满足本部附录F第Ⅱ部分的要求或其它等效要求。上述两项要求经常被分别简称为“材料阻燃”和“整体阻燃”。
4.4 旅客座椅的变形要求
旅客座椅的变形直接关系到应急撤离。申请人应当在旅客座椅的动/静强度试验中, 测量各方向的旅客座椅变形, 并进行比较, 确保各方向的最大变形符合AC25.562-1B的要求, 否则便视作影响应急撤离。
5 结语
本文总结了民机旅客座椅适航取证的相关经验与认知, 阐述了旅客座椅较为关键的适航要求及其验证思路。随着国产民机制造业的崛起, 国产民机旅客座椅也迎来了前所未有的大好机遇。希望本文阐述的民机旅客座椅适航取证方式、适航要求、验证思路对相关厂商有所帮助。
参考文献
[1]吕海霞.民机机载设备适航批准方式及其选择[J].航空标准化与质量, 2009 (3) :32-33.
[2]中国民用航空局.中国民用航空规章 (第25部) 运输类飞机适航标准 (CCAR-25) [S].2001.
适航安全 篇6
关键词：民用飞机,持续适航,不安全事件,风险评估
0引言
持续适航指飞机投入运行后,在其使用寿命内的任何时间都符合其型号审定的适航要求,并始终处于安全运行状态。持续适航阶段涵盖了飞机交付使用到退役、报废的整个使用寿命期[1]。
风险评估是针对事件的安全风险进行辨识、评估以及决定是否采取行动的过程。建立完善的持续适航风险评估体系不仅能减少事故发生、提高航空器的安全性和可靠性,而且可以通过不断修正设计缺陷来改进设计、积累经验,向新技术、新标准探索迈进,进而促进航空器设计、制造水平的整体提高,提升航空器的市场竞争力。
1持续适航事件风险评估研究现状
早在1970年,美国的航空器制造厂家就已经建立了专家队伍,对航空器运行过程中出现的故障、失效和缺陷对飞行安全的影响开展评估，并根据评估结果制定相应改进措施,提高飞机的安全性和可靠性。许多学者对民航风险评估进行了较为深入的研究[2],Lee通过整合模糊语言标度法、失效模式影响与危害度原理、切实可能低原则,提出评估民航安全风险因子的定量模型。Milan以航空安全记录为基础,分析了导致航空事故因素,提出基于时间的航空事故发生概率模型,量化航空事故风险。
国外先进航空器制造厂家例如波音、空客等航空制造厂商经过几十年多个型号研制,已经形成了较为完整的风险管理、分析、评估、试验的方法和手段,收集了大量的民用飞机在试验、运行过程中的使用数据和故障信息,能够有效地指导飞机设计、试验、运行阶段的风险评估工作。
我国民用航空企业起步较晚,目前研制的新舟60飞机、ARJ21飞机运营时间较短,干线客机C919尚未首飞,虽然在运行支持和持续适航方面开展了一系列的工作,但是尚未建立一种有效且实用的详细风险评估方法和流程。目前国内还没有专门开展针对民用运输航空器运行安全性评估方面的研究,因此,结合我国民用运输航空器的运行故障数据,开展中国民用运输航空器运行安全性评估方法研究,实现对运输航空器的运行安全风险监控,对保持并提高我国运输航空器机队的整体安全水平有着重要的意义。
2持续适航中事件
信息是指飞机在设计、制造、使用、维护过程中发生或发现的各类失效、故障、缺陷等,将其中在运营阶段影响或可能影响航空器安全运行的信息定义为运营事件,简称事件。事件来源主要包括四方面:设计制造机构、机务维修机构、运营机构和适航管理部门[3],信息流转如图1所示:
依据严重程度进行划分,事件可分为适航性事件、不安全状态事件和非不安全状态事件。根据事件原因不同,事件分为飞机系统事件，飞机结构事件,飞机动力装置事件,人为因素和其它事件。
3事件风险评估流程
在民机持续适航阶段,只有当飞机或零部件发生失效、故障或缺陷被观察到后才会成为事件。通过风险评估,对已发生的事件进行评估,分析事件发生的可能性及后果的严重性,判断事件对飞机造成的影响是否超出规定的适航风险水平,估计引发事件的危险源的失效率及其失效对系统或设备的影响,为制定风险缓解措施和改正措施提供决策支持。图2给出了持续适航阶段风险评估的基本流程,包括以下6个步骤:
3.1危险源辨识
危险源辨识是查找、识别和记录风险的过程。通过对事件进行分析,鉴定出事件的危险源、危险性质、存在状况以及触发因素等。主要包括:识别导致事件发生的原因、风险源、事件的信息和环境等,确定事件发生的基本过程。
风险识别采用的主要分析技术是根原因分析。通过根原因分析可以得出事件发生的根原因,并确定事故链,即事件如何从初始事件发展到最终事件。
3.2风险类型确定
风险类型确定是判断事件风险类型的过程。事件的风险类别主要包括与飞机系统有关的风险、与飞机结构强度有关的风险等[4]。当确定事件的风险类型后,通过组建相关的风险评估小组,对事件开展进一步的风险评估工作。
事件的风险类型主要分为以下五类:
1)通过CCAR 25.1309符合性验证工具进行分析的与飞机系统相关的风险;
2)由于强度不足而导致结构件出现潜在失效的风险;
3)因不符合特定的飞机特性取证要求所引起的风险;
4)与超出CCAR 25.1309要求但仍在CCAR 25部要求范围内的飞机系统相关的风险;
5)与紧急情况下需要使用的飞机系统相关的风险。
3.3后果严重性等级确定
后果严重性等级确定是确定事件导致后果的严重性等级的过程。为了确定事件的后果严重性等级,应了解所观测事件在飞机运营过程中产生的实际后果,例如,对飞机、飞行机组以及乘客和客舱机组等的影响情况,根据表1中所列的相应等级划分来实现。
3.4发生可能性概率确定
发生可能性概率确定是分析与计算事件发生的可能性概率。评定方法可以是定性分析也可以是定量分析,主要取决于掌握该事件信息和相关资料的详细程度。对于定性分析,主要是指结合实际的工程经验和表2的定义来估计该事件的发生可能性情况。对于定量分析,则是对大量数据进行统计、分析与计算,包括单机风险评估和机队风险评估。
3.5风险水平确定
风险水平确定是指根据风险水平标准,确定事件的风险水平。为了确定事件的风险水平,先给出相应的风险矩阵定义,如图3所示。图中X轴对应表1的事件后果严重性等级,Y1轴对应表2的发生可能性等级划分,即采用定性分析的情况,Y2轴则对应AC25.1309-1B所给出的允许发生可能性概率,即采用定量分析的情况。
该风险矩阵分为三个区域,红色、黄色和绿色区域分别代表不可接受风险、可容忍风险和可接受风险。不同的风险等级对应不同的操作措施和风险管理目标。
当确定事件的后果严重性等级和发生可能性概率之后,结合图3风险矩阵,即可确定事件对应的风险水平。
3.6适当措施建议
适当措施建议是通过风险评估工作,给出降低事件风险水平适当的纠正措施建议,纠正措施可以从降低事件的发生概率和降低事件导致后果的严重度等级两方面入手,为风险决策提供参考和输入。
在初始风险评估阶段,若确定事件为黄色或者红色事件时,应立即提出适当的措施建议,例如停飞、限制、检查或者改装等。
4事件风险评估方法
事件风险评估方法包括定性方法和定量方法。对事件进行风险评估时,首先采取定性风险评估方法,初步判断事件后果严重性和发生可能性。随着事件调查的不断深入,获得信息不断增多,对事件进行定量风险评估,确定事件的严重度等级和事件发生频次。
常用的定性风险评估方法主要包括FMEA、蝶形图法、风险矩阵法等。传统的定性风险评估方法中评估标准通常采取主观判断方式,具有较大不确定性。因此,为进一步确定事件发生概率或频次、事件风险对机队的影响,必须对有严重影响的事件进行定量风险分析。
定量分析方法通过收集、分析和评估不利于持续适航的信息,精确地判定实际的适航风险水平,并在此基础上决定是否采取必要的措施。定量风险分析包括两个层次:单机风险分析和机队风险分析[5]。单机风险分析是对单架飞机发生的事件进行分析。由于事件发生的偶然性,单机风险分析可采用基于统计的风险分析方法和概率风险评估(PRA)方法。机队风险分析是评估事件对机队产生的影响,评估方法包括基于统计的事件发生概率预测方法和基于元件老化特性的事件发生概率预测方法。
进行风险评估时,应根据每种方法的适用性、复杂性和结果特征,选择最合适的方法进行风险评估。
5总结
5.1通过民用飞机持续适航事件风险评估国内外研究现状分析,我国的持续适航风险评估理论和应用都与国外有着较大的差距,为了确保国产民用飞机顺利交付客户并持续安全平稳运行,需要开展相关理论的研究,并持续完善和改进自身持续适航体系。
5.2虽然持续适航与运营机构和机务维修机构直接相关,但作为设计制造机构必须高度重视持续适航中的运营事件,通过对其进行分析评估不断修正设计缺陷来改进设计、积累经验,向新技术、新标准探索迈进,进而促进航空器设计、制造水平的整体提高,提升航空器的市场竞争力。
5.3建立持续适航事件数据库,通过收集和积累大量持续适航中运营事件数据和案例资料,方便设计研发人员和运行支持人员通过此系统获得有关事故和不安全事件的调查报告等安全资料,为国产民用飞机的设计、制造和安全运行提供技术支持。
5.4通过技术咨询与技术支持的外协方式,借鉴和学习国外先进民用飞机制造商在持续适航事件工程调查体系、方法和流程,详细风险评估流程和方法以及相关案例分析方法。经过学习、消化吸收,完善自身持续适航事件风险评估体系。
参考文献
[1]韦艺,陈新锋.民用运输航空器安全性评估系统研究[J].航空维修与工程,2010:74-77.
[2]曾亮.多层次模糊评估法在民航不安全事件风险评估中的应用[J].中国安全科学学报,2008:131-138.
[3]韦艺,陈新锋.使用困难报告安全性风险评估方法研究[J].中国民航大学学报,2011:42-46.
[4]许沁莹.浅析民航飞机的持续适航管理[J].价值工程,2011:47.
[5]陈元武.影响飞机持续适航性的因素分析[J].民用经济与技术,1996:39-41.
民用飞机刹车系统适航符合性考虑 篇7
1 刹车系统概述
民用飞机的刹车系统一般由刹车装置和刹车控制系统构成。刹车装置是指能量吸收装置,现役的飞机多采用碳-碳复合材料,通过多组碳盘间的摩擦来吸收飞机着陆时的巨大动能。刹车控制系统,现代飞机一般采用电传、液压作动来控制刹车装置。
某民用运输机的刹车系统采用电传、液压作动方式,由正常刹车系统、备份刹车系统、停机刹车系统组成,系统为100%备份。正常刹车系统由刹车控制盒、2个刹车控制双阀、液压保险及压力传感器组成;备份刹车系统由备份刹车控制盒、2个刹车控制单阀、液压保险及压力传感器组成;停机刹车系统主要有蓄压器、停机刹车控制阀及停机刹车开关构成。
系统主要有三种工作模式,分别为正常刹车、备份刹车和应急刹车。正常刹车时,刹车控制盒控制刹车控制阀输出预定压力实施刹车。正常刹车系统故障时,启动备份刹车系统。备份刹车系统由备份刹车控制盒控制,也具有防滑功能、接地保护、轮间保护功能。备份刹车系统失效后,可由飞行员通过驾驶舱防滑解除开关切换到模拟模块的应急刹车模式,此时不带防滑保护。
其中收上止转刹车由备份刹车控制盒控制完成。停机刹车为电控方式,停机刹车开通后,刹车控制盒控制正常刹车控制阀输出最大压力后,关闭停机刹车阀,实现停机刹车。
正常刹车采用1号液压系统供压,备份刹车采用2号液压系统供压,当飞机液压能源系统失效时,蓄压器将提供压力,使飞机具有不低于8小时的停机能力。
2 主要适航条款的考虑
CC AR 25.405条款规定:次操纵器件,例如机轮刹车、扰流板和调整片的操纵器件,必须按一个驾驶员很可能施于这些操纵器件的最大作用力进行设计。可以采用下列数值(如表1)。
(1)限于襟翼、调整片、安定面、扰流板和起落架使用的操纵器件。
条款中明确的提到“机轮刹车”操纵器件的操纵力须根据这些驾驶员可能施加的最大作用力进行设计。
机轮刹车系统的操纵器件有:自动刹车选择开关、停机刹车开关、防滑解除开关及刹车脚蹬。其中自动刹车选择开关为多位旋钮开关,防滑接触开关为两位拨动开关,停机刹车开关为两位旋钮开关,均不涉及载荷,涉及载荷就只有刹车脚蹬。当采用人工刹车模式时,飞行员对刹车脚蹬施加力,脚蹬机构中的脚蹬位置传感器将飞行员施加的载荷转换成刹车系统可以识别的控制信号,从而控制刹车盘上的刹车力,达到控制飞机的目的。要满足25.405条款,就要求设计刹车脚蹬机构及传感时,考虑到驾驶员的限制作用力,刹车力度设置既不能太小,让飞行员很容易施加最大刹车力,也不能太大以至于飞行员难以施加足够刹车力。
C CA R 25.735刹车是机轮刹系统的最主要条款,并且CCARR4将其进行了更新,使之与FAR25、CS-25的适航要求一致。这就给民用飞机的适航带来了新的挑战。条款规定有以下几点。
1)批准。
每一包含机轮和刹车的组件都必须经批准。
2)刹车系统能力。
刹车系统及其相关系统必须设计和构造成。
(1)如果任何电气、气动、液压或机械连接元件或传动元件损坏,或者任何单个液压源或其它刹车能源失效,能使飞机停下且滑行距离不超过第25.125条规定的滑行距离的两倍。
(2)无论在飞行中或在地面上,刹车或其附近元件失效后从刹车液压系统泄漏的液体都不足以引起或助长有危害的火情。
3)刹车控制。
刹车控制必须设计和构造成:
(1)操作时,不需要额外的控制力。
(2)如果安装了自动刹车系统,必须有措施如下。
a预位和解除预位该系统。
b允许驾驶员使用手动刹车超控该系统。
4)停留刹车。
飞机必须具有停留刹车装置,当一台发动机为最大推力,同时其它任何或全部发动机为直到最大慢车推力的最不利组合时,打开停留刹车装置后,无须进一步关注就可以防止飞机在干燥的带铺面的水平跑道上滚动。该装置必须放在适当的位置或充分保证避免误操作。当停留刹车没有完全释放时,驾驶舱中必须有提示。
5)防滑系统。
如果安装了防滑系统会有以下情况。
(1)无须外部调整就可以在预期的任何跑道情况下进行满意地操作。
(2)在所有情况下必须优先于自动刹车系统(如果安装)。
6)动能容量。
(1)设计着陆停止。设计着陆停止是在最大着陆重量下可操作的着陆停止。必须确定每一个机轮、刹车和轮胎组件的设计着陆停止刹车动能吸收要求。必须通过测功器测试验证,在整个定义的刹车磨损范围之内机轮、刹车和轮胎组件能够吸收不少于该水平的动能。必须达到飞机制造商刹车要求的能量吸收率。平均减速率必须不小于10fps2。
(2)最大动能加速停止。最大动能加速停止是在最临界的飞机起飞重量和速度组合状态下的中止起飞状态。必须确定每一个机轮、刹车和轮胎组件的加速停止刹车动能吸收要求。必须通过测功器测试验证,在整个定义的刹车磨损范围之内机轮、刹车和轮胎组件能够吸收不少于该水平的动能。必须达到飞机制造商刹车要求的能量吸收率。平均减速率必须不小于6fps2。
(3)最严酷的着陆停止。最严酷的着陆停止是在最临界的飞机着陆重量和速度组合状态下的停止。必须确定每一个机轮、刹车和轮胎组件最严酷的停止刹车动能吸收要求。必须通过测功器测试验证,在刹车热库达到完全磨损极限情况下,机轮、刹车和轮胎组件能够吸收不少于该水平的动能。对于极不可能的失效情况或当最大动能加速停止能量更严酷时,不必考虑最严酷的着陆停止。
7)高动能测功器停止后的刹车状态。
按照本条(f)要求的高动能刹车试验停留刹车迅速和完全地作用了至少3 min后,必须证明,从停留刹车作用起至少5 min不能发生状况(或者在停止期间不能发生),包括轮胎或机轮和刹车组件的火情,可能妨碍安全和完全撤离飞机。
8)储备能量系统。
如果使用储备能量系统满足本条(b)(1)的要求,必须向飞行机组提供可用储备能量指示。对于以下情况,可用的储备能量必须充足以下几点。
(1)当防滑系统没有工作时至少可完成六个完整的刹车。
(2)在飞机经审定的所有跑道表面条件下,当防滑系统运行时飞机完全停止。
8)刹车磨损指示器。
对于每一个刹车组件,必须有措施保证在热库磨损达到许可的极限时有指示。该措施必须可靠并容易看到。
9)过热爆裂保护。
对于每个带刹车的机轮,必须提供措施防止由于刹车温度升高导致的机轮失效和轮胎爆裂。并且,所有机轮必须满足第25.731条(d)的要求。
10)兼容性。
机轮和刹车组件与飞机及其系统兼容性必须经过验证。
对25.735(a)条款,由于机轮和刹车都是由专门的制造商提供,有较为完善的设计制造标准,由制造商向局方表明其符合性,即可满足此条适航要求。
25.735(b)(1)条要求单一元件的损坏不能降低刹车系统的刹车能力,这一条可以从刹车系统的架构上来说明:由于飞机有两套独立的100%备份的刹车系统,还有蓄压器可以提供应急情况下的液压能源,其中一套刹车系统的元件损坏,即使是核心部件损坏,只要飞机可以及时切换到另一套刹车系统,飞机仍具有100%的刹车能力。
25.735(b)(2)关注的是从刹车泄漏出来的液压油的防火问题。这条可以通过2点来说明：(1)采用的液压油具有阻燃特性,不会助长火势:(2)刹车系统的管路中装有液压保险,当短时间内流过液压保险的液压油超过一定量,即液压油泄漏超过一定量时,液压保险会自动切断液压回路,阻止液压油的继续泄漏。
25.735(c)关心的是刹车控制,刹车系统具有自动刹车模式和人工刹车模式。飞行员通过自动刹车选择开关选定刹车档位后,飞机即进入自动刹车模式,无需其他操作;飞行员通过拨动防滑解除开关,将刹车系统切换到人工模式时,飞行员只需脚踩刹车脚蹬即可进行刹车,也无需其他操作。这样就满足了25.735(c)(1)的要求。至于25.735(c)(2),飞机具有自动刹车功能,通过防滑解除开关可以手动解除自动刹车,可以说明。
25.735(d)飞机具有停机刹车系统,符合“具有停机刹车装置”。至于停机刹车的能力的鉴定,可以通过计算分析和试验来证明其符合性。停留刹车装置即停机刹车开关,布置在中央操纵台后部,并且需要拉起才能够操纵,可以有效的防止误操作。停留刹车没有完全释放时,通过ECAS告警来提示飞行员,这一条可以通过设计说明和实验来证明符合性。
25.735(e)飞机具有防滑系统,此条适用。C(1)要求防滑系统可以自动的在“预期的任何跑道”上进行满意地操作。为了符合此条,需要选定设计跑道,采集跑道参数进行仿真计算,并最终通过试飞行试验来验证其符合性。C(2)要求自动刹车系统要包含防滑功能,这条可以通过设计说明来符合。
25.735(f)是对刹车装置的刹车能量进行了要求,设计着陆停止、中止起飞、临界着陆停止的情况下,刹车装置的能量吸收要达到设计的吸收,由于此条要求的是刹车装置的性能,而刹车装置一般从供应商处采购,供应商制造刹车装置时,根据TSO-C 135a的标准足以满足适航的要求,应由设计单位和供应商共同向局方表明符合性。
25.735(g)首先要求高动能刹车后,停机刹车功能能正常使用并保持3分钟以上,还要求从停机刹车起作用后,至少5分钟没有机轮、轮胎、刹车组件的火情。此条同(f)条一样,可以通过供应商的鉴定试验来向局方表明符合性,必要的话还可能用飞行试验来验证。
25.735(h)储能系统的要求,刹车系统含有蓄压器,在EICAS上,设计了蓄压器的储能指示,可以通过设计说明和试验来表明符合。对25.735(h)(1)储备能量可以满足6次完整的刹车,可以通过先进行分析计算,再通过试验表明符合;对25.735(h)(2)可以通过仿真分析和试验来表明符合性。
25.735(i)刹车装置的附近装有磨损指示条,维护人员可以很容易的通过磨损指示条来了解刹车碳盘的磨损状态,以便及时更换,此条通过设计说明和机上检查即可表明符合性。
25.735(j)飞机机轮上装有热熔塞,当刹车温度达到一定值时,热熔塞融化带走部分热量,同时松开轮胎的阀门放走一部分气体,防止轮胎爆裂,此条主要可以通过设计说明和试验来表明符合性。
25.735(k)兼容性主要考虑的是刹车系统内部以及刹车系统与其他系同和结构的兼容性情况。由于包含内容较广,可以从一些元器件的鉴定试验,环境试验等来说明,并最终通过试飞试验来验证其符合性。
3 结语
刹车系统要满足适航取证要求,除了本文提及的适航条款外,还有25.1309安全性要求,25.1435液压系统等很多通用条款要符合。系统设计时,适航方面考虑得越多,系统就会越完善,飞机也就越安全。
摘要：本文以某民用运输飞机的刹车系统为例,分析了当前民航运输类飞机标准CCAR25部中刹车系统主要适航条款,提出了刹车系统航条款的符合性说明方法和验证思路。
关键词：刹车系统,适航要求,符合性
参考文献
适航安全 篇8
适航管理是对民用航空器的设计、制造、使用和维修等环节进行科学统一的审查、监督和管理的工作,涉及到民用航空器的全生命周期,是一项复杂的系统工程[1],其中如何实现知识信息及时高效、有序可控,实现知识的重用与共享,是该系统的难点。
适航知识的有效组织是国内外适航信息系统的研究热点。国外,空客的TCCS系统[2]在适航知识库的支持下实现了适航与设计的有效捆绑。NECTAR工具软件[3]实现了对所有的适航活动和数据的动态管理和监督。国内,上海航空器审定中心[4]、中国民航大学和北京飞机维修工程有限公司[5]、中国商飞[6]也不同程度地开发了适航管理信息系统,但仅停留在基础信息构建阶段,对于如何使用适航规章条款,使之实现知识化,指导适航工作的具体开展;如何将知识管理的理念融入适航管理的系统中,使知识资源达到很好的组织和利用等方面考虑不足。为形成统一的,规范化、标准化的适航管理知识,实现在适航审定过程中的知识共享与重用,本文引入本体的概念,探索基于本体的适航管理知识模型构建方法,旨在促进适航管理的信息化、知识化管理。
1 适航管理知识的建模对象
1.1 适航管理业务分析
适航管理业务可划分为:适航当局以及部门的联络工作、制定审定基础和审定大纲、检查鉴定、监督执行、指导适航过程、管理适航数据、监督与管理供应商等。
1.2 适航管理知识定义
围绕适航管理业务,保障审定业务顺利开展,支持适航管理活动的知识总和。具有如下特点:①层次性:根据我们所分析的适航管理知识体系可以看到适航管理知识具有明显的层次性,尤其是适航管理相关标准是以标准号、分部、条、款的层次结构展现。②复杂性:业务面较广,知识体系涵盖了整个适航管理过程的所有业务,领域知识以知识点为基本单元,而知识单元又由相关的元知识点和一些相关概念组织而成。③关联性:适航管理不同类别的知识体系之间也存在着关系,而这种关系是在我们的适航管理业务的具体实施的过程中关联起来的,因此这种关联性我们称之为应用的关联性。
1.3 适航管理知识分类
依据适航管理知识特征可将适航管理知识分为三类:①审定支撑类知识。支撑了审定业务,是检查鉴定、指导适航工作的根本。它对应了适航审定的基础标准类,含适航审定技术标准、适航审定方法以及标准文件体系;②审定管理类知识。具有明确的管理对象,明确的业务资质要求。对应适航管理的证件体系、适航审核参与人员的资质要求及适航审核的业务对象体系;③审定流程类知识。支撑适航审定业务的正确流转,由相关的标准来规范适航的监督管理以及审定等业务流程。包括适航审定的管理流程以及工程评审类业务流程。
2 适航管理知识的建模方法
2.1 知识建模方法
2.1.1 本体建模方法
目前,利用本体进行知识建模的方法已经成为了研究的热点。本体是对共享的概念化进行形式的显示规范说明[7],是对共享概念的明确和形式化的描述,是公认的知识建模的有效方法。基于本体的知识建模的实质是经过分析形成知识体系, 并通过特定的知识表示方法组织和表达不同类型的知识,并获取知识语义信息的过程[8]。
2.1.2 建模核心
包括如下三个核心要素:
①概念:描述类的集合,是一种集合的概念。
②关系:描述类与类、类与本体之间的关系。包含4类:属性关系(Attribute of)、父子概念关系(Kind of)、聚集关系(Part of)、类和实例关系(Instance of)。同时可根据具体情况来进行相关关系的设定。
③属性:描述每一概念所包含的一类对象的特征。包含3类:命名性属性,通常每一对象都有一个区别于其它对象的名称或编号,以便惟一标识该对象;描述性属性,提供区分对象实例的事实;关联属性,对象中某个实例与其它对象的实例之间的关系[9]。
2.2 适航管理知识建模
2.2.1 适航管理知识本体表达模型
构建三元组KO=〈KC,KR,KP〉表示适航管理知识本体模型。其中,KC表示适航管理领域的概念集;KR表示概念集KC上的关联关系集合;KP表示KC在不同粒度上的属性集合。分析适航管理知识内涵可得到适航管理知识模型框架如图1。
定义1:适航管理知识域{KC},指适航管理、审定、控制所涉及到的各类知识,是适航管理知识本体的集合。它由适航支撑知识体系、审定管理知识体系和流程知识体系构成,因此,各子域也是一个集合。数学表达如下:
{KC} = {{KS(1)},{KS(2)},{KS(3)}}。
其中{KC}表示适航管理知识全域信息集合;
{KS(1)}表示适航审定支撑知识子域集合,根据子域知识的特点进行有限次划分;
{KS(2)}表示适航审定管理知识子域集合,根据子域知识的特点进行有限次划分;
{KS(3)}表示适航流程知识子域集合,根据子域知识的特点进行有限次划分。
定义2:适航管理知识概念{KC
{KS(1)}={KC
{KS(2)}={KC
{KS(3)}={KC
定义3:适航管理知识关系集合KR,指建立在适航管理知识概念集KC上的关联关系的集合,包含九类关系:①有子类;②构成组成;③具有属性;④有流程;⑤有目标;⑥有对象;⑦标准支持;⑧结果;⑨所对应的方法。
定义4:适航管理知识属性集合KP,指在不同粒度上的适航管理知识概念属性的集合。它主要包括了命名性属性KP1、描述性属性KP2以及关联属性KP3。其中,命名性属性KP1包括了适航管理知识描述中的名称和编号;KP2包括了适航管理知识的说明,知识的来源、具体内容、知识的用途等用来描述该类知识以区别于其他知识的说明;KP3主要是描述对象中某个实例与其它对象的实例之间的关系,如适航管理知识中的标准文件实例“飞机飞控系统设计符合性说明报告”,所对应的适航管理标准方法的实例“MOC1”之间的关系描述。
属性的特征:在适航管理知识类与子类的形式化描述中,属性有继承关系,子类继承父类的属性,同时可根据类别进行增删,更准确地描述类以及属性。
2.2.2 基于本体的适航管理知识建模
步骤一:分析适航管理知识子领域,构建适航管理知识组织框架。
适航管理知识具有涉及面广、层次结构复杂等特点,遵循自上而下的方式,采用基于粒度的层次结构法来组织适航管理知识,如图2所示。
步骤二:构建适航管理知识本体形式化描述模型如下:
分类本体的表达模型
<概念体KC→对应适航管理分类知识概念{KC
{<属性集(KP)→对应描述适航知识概念的特征>
<关系集(KR)→描述概念KC上的关系的集合>}。
其中,分类本体的KP主要有KP={<名称,编号,创建人,创建时间,存储位置,说明>}分类本体的KR主要是表示概念间的层次和分类等关系。
步骤一:分类本体的形式化描述
KC={KC
{KP=<名称name,编号code,创建人people_to_set,创建时间time_to_set,存储位置where_to_storage,说明note>
KR=<有子类is_kind-of>};
其中对应于各个分类体系KS(j)是由适航管理知识三大子域来确定的,其中适航支撑知识体系KS(1)的子类是支撑适航管理开展的技术标准、文件标准以及采用的标准方法;适航审定管理知识体系KS(2)的子类是业务人员资质、审定对象组织结构以及所取得的结果目标证件;流程知识体系KS(3)的子类是贯穿于整个适航管理过程中的管理流程以及业务的审定流程;
步骤三:构建各子领域下的适航管理知识概念{KC
{KP→KC
①对于适航支撑知识体系KS(1)有:
KC1KS(1) =<审定标准standard>。
{{KP→KC1KS(1)}=<标准类型type,标准名称name,标准说明note,存储位置where_to_storage>。
{KR→KC1KS(1) }=<有子类is_kind-of>};
KC2KS(1) =<审定方法method>。
{{KP→KC2KS(1)}=<方法名称name,方法内容content,方法说明note>。
{KR→KC2KS(1) }=<有子类is_kind-of>};
KC3KS(1) =<标准文件file>。
{{KP→KC3KS(1)}=<文件编号code,文件名称name,文件说明note>。
{KR→KC3KS(1) }=<有子类is_kind-of>}。
②对于适航审定管理知识体系KS(2)有:
KC1KS(2) =<目标证件certificate>。
{{KP→KC1KS(2)}=<证件名称name,存储位置where_to_storage>。
{KR→KC1KS(2) }=<有子类is_kind-of>};
KC2KS(2) =<适航业务组织对象business_structure >。
{{KP→KC2KS(2)}=<类别type,编号code,名称name >。
{KR→KC2KS(2) }=<有子类is_kind-of>};
KC3KS(2) =<审定人员资质qualification>。
{{KP→KC3KS(2)}=<业务类型type,工作岗位station,工作年限time>。
{KR→KC3KS(2) }=<有子类is_kind-of > };
③对于流程知识体系KS(3)有:
KC1KS(3) =<管理流程process_management >。
{{KP→KC1KS(3)}=<流程编号code,流程名称name,流程说明note,来源where_to_from>。
{KR→KC1KS(3) }=<有子类is_kind-of>};
KC2KS(3) =<审定流程process_work>。
{{KP→KC2KS(3)}=<流程编号code,流程名称name,流程说明note,来源where_to_from>。
{KR→KC2KS(3) }=<有子类is_kind-of>};
步骤四:根据适航管理的知识体系框架一直划分到知识单元层完成适航管理分类本体的构建,并根据概念的具体运用构建其属性和关系,完善整个适航管理知识本体的建模。
根据适航管理的知识组织框架一直划分到知识单元层完成适航管理知识本体概念层的划分,并根据概念的具体运用构建其属性和关系,完善整个适航管理知识本体的建模。所构建的知识本体局部模型如图3。
3 适航管理知识的建模实例
以审定支撑知识KS(1)为例,描述适航管理知识的建模过程。
3.1 适航审定支撑知识概念本体化描述{<名称:审定支撑知识编号:xx创建人:XXX
创建时间:XXX.XX.XX
存储位置:xxxxxxxxxx
说明:支撑审定业务,辅助作业人员检查鉴定,指导适航工作>
<有子类:审定标准
审定方法
标准文件> };
3.2 适航审定标准知识结构划分及描述
①审定标准的知识描述。
审定标准KC1KS(1)的实例包括了运输类飞机适航标准CCAR25,民用航空产品和零部件合格审定规定CCAR21,民用航空材料、零部件和机载设备技术标准规定CCAR37,航空器型号和适航合格审定噪声规定CCAR36,维修和改装一般规则CCAR43等包括整机级、系统级、零部件级以及相关附加条件的基础标准。
②分析每一标准类的实例,可知每一标准类都是由相关的分部组成,则KC1,1KS(1)=<分部>。
以CCAR25为例,它包括了A分部,B分部,C分部,D分部,E分部,F分部,G分部。
则审定标准KC1KS(1)的实例CCAR25的形式化描述为:
{<标准名称:运输类飞机适航标准
标准类型:型号合格类证件审定标准
存储位置:xxxxxxxxxx
标准说明:运输类飞机的型号合格的基础标准,是适航管理工作开展的标准>
<有子类: A分部
……
G分部> };
③构成审定标准的知识单元描述。
以构成适航审定标准的具体条款作为一个基本知识单元,即适航管理的标准知识KC1KS(1)以条款作为适航审定标准基本知识单元KEE。即KC1KS(1)的KEE=<条款>,其中的标准中某些条款下包括了若干分条款,若审定条款由分条款构成,则分条款为一个适航审定标准基本知识单元。若KP→KEEi KS(j)为知识单元的属性,KR→KEEi KS(j)为知识单元集的关系
则当KEE1KS(1)={条款}时
KP→KEE1KS(1)={编号code,标准类型type,标准标题title,标准内容content,标准说明note,标准的知识因子element}
KR→KEE1KS(1) ={相关条款associates,形成的结果文件have_file,构成组成is_part-of};其中Is_part_of具有传递性。
以CCAR25.1411(a)条款为例形式化描述如下:
<CCAR25.1411(a)>
{<标准号:CCAR25.1411(a)
标准类型:运输类飞机适航标准
标准标题:可达性
标准内容:机组应急使用的安全设备必须易于接近。
标准说明:条款中的所说的机组,是指机上驾驶员、观察员和空中服务员等的统称。应急使用的安全设备……
标准的知识因子:
应急出口的应急撤离绳应伸手可及无干扰物
客舱中服务员座椅附近的救生衣伸手可取
……>
<相关条款: CCAR25.1301, CCAR25.1309, CCAR25.561, CCAR25.785
审定组织对象:ATA250
形成的结果文件:机组救生衣符合性说明报告
机组救生衣检查报告
滑梯和应急撤离设施符合性说明报告
滑梯和应急撤离设施检查报告
构成组成:CCAR25.1411
:F分部
:CCAR25>};
类同于此方法,可将适航审定标准知识详细描述。
4 适航管理知识模型的应用机制
4.1 适航管理知识的本体表达与数据库存储
采用国际通用的OWL语言描述适航管理知识本体(限于篇幅不予详列),采用protégé软件创建和导出OWL文件,采用Jena的RDF API转换OWL文件格式,形成数据库描述方式,采用MySQL关系数据库实现数据存储。
4.2 适航管理知识的查询与检索
查询方式有两种:其一是通过Jena的查询工具和语言SPARQL直接检索OWL文件,形成满足要求的适航管理知识查询结果;其二是通过试航管理信息平台直接检索所形成的适航管理知识数据库,进而为适航审定系统提供知识服务。
4.3 适航管理知识的应用
图4为TC型号合格审定业务管理中的审定基础定制,运用知识库的基础标准知识,定制我们项目所需的标准并运用于业务的审定过程中。
5 总结
(1)本文给出了适航管理知识的模型框架,并形成了适航管理知识本体的形式化的描述,以标准知识为例进行了详细的形式化描述。
(2)通过基于本体的适航管理知识的模型支持了多类型知识的表示,且可以根据具体的情况定制知识类型以及知识属性,具有一定的动态扩展性,解决了信息的多来源,多类型的表示问题。
(3)基于本体的适航管理知识不仅构建了不同的知识类别,同时又建立了概念间的共享,解决了数据的冗余性,避免了知识库的数据的不一致性问题。为知识的建模录入、检索及统计处理提供了方便。
以本文的研究成果为基础,开发适航管理知识管理的平台,并用于适航管理的具体业务中,构建适航管理的信息化平台,完成适航信息管理向知识管理的转变,深入具体知识内容,提升适航过程的可操作性。
参考文献
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