浅谈通用飞机工程验证试验的开展

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  摘要:通用飞机工程验证试验是判定设计资料是否满足审定基准的符合性验证方法之一,是保证飞行安全的重要手段。本文介绍了工程验证试验项目的确定、试验大纲的报批、试验件及试验过程制造符合性检查等内容,对通用飞机工程验证试验的开展流程及适航管理工作进行了简单说明。
  关键词:验证试验、制造符合性检查、试验目击
  一、概述
  型号合格审定过程是确定通用航空器是否符合型号合格审定基准的过程,工程验证试验是判定设计资料是否满足审定基准的符合性验证方法之一,是保证飞行安全的重要手段。工程验证试验在整个适航验证过程中占有很大比重,并贯穿于飞机研制的全过程。中国民用航空局CCAR-21-R4《通用航空产品和零部件合格审定规定》及AP-21-03R4《型号合格审定程序》对工程验证试验的开展进行了规定。
  二、工程验证试验项目的确定
  航空器型号合格审定过程中的试验分工程验证试验和飞行试验,典型的工程验证试验有:零部件鉴定试验、系统功能试验、铁鸟试验、疲劳试验、燃烧试验、起落架落震试验、地面振动试验、电磁干扰试验以及航空器地面验证试验等。其一般审查要求对于已批准的审定计划(CP)或已签署的专项合格审定计划(PSCP)中确定的验证试验项目。根据CCAR23\25等适航规章适用条款和专用条件的要求,研制单位编制符合性验证计划逐条说明研制机型的符合性验证方法,从而确定验证试验项目。符合性验证计划中的验证试验项目经局方审查组批准后实施,不能随意更改,如需更改,需按程序重新审批。
  试验项目确定后,由研制单位编制相关工程资料。如:编制验证试验项目清册,包括试验任务书、试验大纲、试验工作程序、试验质量控制文件等;同时,研制单位编制并下发试验件、试验设施的生产图样,并按程序审签发放。审查方工程代表和制造代表会根据试验件的工艺复杂程度或验证试验项目的要求,对试验件的生产过程如特种工艺、关键加工参数、试验件零件/组件/安装过程等内容进行监控,必要时会单独确定试验件生产过程的项目选项。
  三、试验大纲的编制及报批
  申请人应在验证试验前足够长的时间内,向审查组提交试验大纲,以便工程审查代表能在试验开始前完成试验大纲的审查和批准,试验大纲应至少但不限于包含如下内容【1】:
  (a)试验目的(包含拟验证的适航条款);
  (b)试验依据;
  (c)被试对象即试验产品的说明(包括试验产品构型、试验产品在试验装置上的安装、有关图纸编号等);
  (d)试验中使用的所有试验设备清单及校验和批准说明;
  (e)测试设备及其精度;
  (f)对试验产品和试验装置的制造符合性要求;
  (g)该试验预期如何表明对拟验证条款符合性的说明;
  (h)试验步骤;
  (i)试验成功判据;
  (j)记录项目;
  (k)异常情况的处理等。
  四、制造符合性检查的开展
  在型号合格审定过程中,不符合型号设计的试验件所作出的验证试验结果是不能代表被批准的型号设计,也就无法说明型号设计的符合性,因此试验件和试验设施的符合性检查是不可缺少的。
  工程审查代表用型号资料批准表(CAAC表AAC-039)批准试验大纲后,对试验产品和试验装置发出制造符合性检查请求单(CAAC表AAC-121)。當申请人出于制造周期的考虑需要对某些试验产品先行制造时,该试验产品图纸需报工程审查代表审查和认可。在此情况下,工程审查代表可在批准试验大纲前发出试验产品的制造符合性检查请求单。制造符合性检查请求单发出后,如试验产品有实质性的设计更改,则申请人应将试验件图纸重新报工程审查代表审查和认可,工程审查代表应对制造符合性检查请求单进行修改。
  在正式试验前,由试验件制造单位向审查代表提交试验件的“制造符合性声明”(CAAC表AAC-037),表明参加试验的整机或零、部、组件的制造是符合性设计技术资料。为了保证试验结果的准确性,试验单位还应提交试验设施的制造符合性声明,表明参加试验的试验设施也符合有关设计技术资料并鉴定合格。对于试验件的某些偏离,要办理超差手续并按程序经过审查方批准同意后才能用于试验。对于试验件的偏离项目清单,应作为制造符合性声明的附件一并交给审查代表。
  制造符合性检查代表按工程审查代表发出的制造符合性检查请求单和申请人提交的制造符合性声明对试验产品(试验件零件、组件、安装过程、功能试验等)、试验装置(试验产品的安装、试验设备和试验设施等)和人员资格等进行检查,确保试验产品和试验装置符合工程图纸和试验大纲。检查结果记录在制造符合性检查记录表(CAAC表AAC-034)里,并根据制造符合性检查请求单的要求对试验产品签发批准放行证书/适航批准标签(CAAC表AAC-038)。
  工程审查代表审查制造符合性检查代表的检查结果,以判断试验产品、试验装置状态是否满足开展验证试验的要求。除非审查组同意,试验产品、试验装置从提交制造符合性声明表明符合型号资料至提交验证试验这一段时间内不得进行更改。如有任何更改,需重报工程审查代表批准,必要时将重新进行制造符合性检查。
  试验件和试验前制造符合性检查流程【2】图见图1和图2;
  五、试验过程目击及试验报告
  审查代表在目击验证试验过程中,核查试验是否遵循了经批准的试验大纲中所规定的试验步骤、试验仪器,在试验中采集的数据对于试验是否有效。如果试验持续时间很长,现场目击的审查代表则至少应目击试验中最需要的或最关键的部分,并进行试验后的检查。
  在目击试验过程中,对发现的问题由审查代表以试验观察问题记录单(CAAC 表AAC-210)的形式记录试验中检查发现的问题。如有必要中止目击试验时,审查组组长或专业/专题组组长签署后正式通知申请人。当中止原因排除后,申请人应向审查组提出恢复试验的报告,经批准后才能恢复试验。 当负责试验项目的工程审查代表不能目击试验时,应填写制造符合性检查请求单委托其他有资格的工程审查代表或委任工程代表,或请求制造符合性检查代表代替其目击试验。
  试验结束后,在现场目击的审查代表应在10个工作日内写出试验观察报告(CAAC表AAC-122),简述试验结果和发现的问题以及申请人的处理措施。受委托的人员应将试验观察报告交给负责该项目的工程审查代表。最后,由申请人提交工程验证试验报告给工程审查代表审查批准。
  六、结语
  目前,我国国内通用飞机工程验证试验的开展正处于起步阶段,申请人及试验单位对适航要求理解不深刻,主要体现在试验大纲的编制不符合要求、提交的制造符合性声明质量不高等问题,随着国内ARJ-21、C919、AG600等大飞机项目以及一些正在发展的通用飞机小飞机项目的开展,工程验证试验的开展也将更加全面、深入。
  参考文献:
  [1]AP-21-AA-2011-03-R4航空器型号合格审定程序,中国民用航空局航空器适航审定司,2011年3月18日;
  [2]王仁龙、王兆东、陈珊,民用飞机风动试验制造符合性检查,国际航空,2013年9月,93~95;
  作者简介:
  王士伟,1972年6月,工学学士,高级工程师,主要从事质量管理工作。
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