航空安全分析精选(九篇)

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第1篇：航空安全分析范文

航空电子系统的发展

第二次世界大战以后，随着战后新秩序的建立和电子系统的发展，航空业迎来了发展机遇期。人们对于远距离出行的舒适性和安全性有了新的要求，航空电子系统不仅可以用来向驾驶员展示飞机的高度、速度、姿态等数据，还可以用来进行数据分析、性能优化，进而设计制造出更先进、更经济的飞机。航空电子系统在不断地更新迭代过程中，历经了独立式航空电子、联合式航空电子、综合航空电子和先进的综合航空电子四个阶段。航空电子系统在未来必然会向着模块化及通用化方向发展，航空电子设备之间也逐渐趋于“高内聚低耦合”的状态，在航空电子系统日益复杂的今天，为各种航空从业人员的相互之间配合作业打下了基础。同时在进行可靠性分析时，可以进行更加准确地分析飞机存在的问题。航空电子系统的维修在长久以来都是依赖于原准机的经验数据和维修人员经验总结，一个优秀的飞机维修技术人员需要经过数十年的经验积累才可以对飞机的维修有全方位的评估。然而，现在的科学技术日新月异，电子技术发展突飞猛进，依赖于人的经验所作出的判断往往是比较片面的。这就需要借助于计算机技术对飞机的状况进行分析，通过对飞机飞行过程中和落地后检测设备的检测数据进行综合分析，以发现飞机潜在的问题，从而进行提前处理，做到防患于未然。航空电子系统的基本组成现代的航空电子系统既构成了一个复杂的整体，又有各个模块各自的独立性。为满足不同需求的飞机所采用的电子系统有着不同的占比，这也导致了飞机电子系统的不同组成结构。但总而言之，航空电子系统所要实现的主要功能还是大同小异的。从满足飞机飞行要求的角度，航空电子系统的基本组成包括：核心处理系统，任务/飞行管理系统，导航系统，通信系统，机载维护系统，以及综合显示系统。航空电子系统在飞机上的应用使得飞机的可操作性和安全性大大提高，然而航空电子设备系统也日渐复杂，这也使得维修成本大大提高。在飞行中不同状态产生的飞行状况的监测数据可以反映出飞机存在的一些问题，这些数据可以为自身的状态调整和检测维修提供重要的参考，现在基行数据的分析也正在替代传统的检测维修方案。

传统的安全性检测维修方案

随着飞机各种复杂的电子设备的增加，需要控制系统的稳定使飞机可以平稳运行。早期飞机结构简单，事故率较高，设备的状态往往随着使用年限的增加而性能下降。传统的飞机维修技术受制于计算机故障检测水平较低，以定期人为检修为主，飞机出现故障也通常只能等出现明显问题时才得以发现解决。飞机设备故障主要根据失效率与时间的关系来判断检测。传统的检测方法比较机械化，只能机械地应对一些飞机特定的异常问题，一些部件只是根据失效率与时间的关系-浴盆曲线的老化规律来维修更换。而且缺乏对特殊情况的处理措施，这也导致了一些飞机失控的问题出现。但日渐系统集成化的设备的复杂性和新型材料在航空领域的应用使得依靠传统的方式难以解决问题。越来越多的故障分析表明，很多产品的故障率与浴盆曲线的描述不符合。因此需要基机运行状态的检测来分析飞机飞行设备是否存在问题，从而提前发现问题加以预防。

基于数据分析的安全性诊断技术

自空客的A320系列采用电传操纵系统大获成功后，航空电子设备的重要性占比越来越高。现在最先进的为空客A380飞机和波音787型飞机采用了多电系统，将传统的功能系统统一在综合机电系统下。这也使飞机的细微状态的变化会影响整机的运行。波音737max发生的事故就是由于检测到异常后，控制系统的不合理机械式处理，进而引发失控。因此飞机的安全性控制系统应当能进行自我修正，综合进行处理。针对故障诊断技术的应用，许多技术已经找到了解决方案，如多控制面伪逆法，人工智能法，神经网络法，Hinf法，自适应控制等，还有针对振动故障的容错控制，解析冗余诊断法等一些针对特定故障隐患的解决方案。多控制面伪逆法飞机在运行过程中可能会遇到未知的故障，一般的处理方法是进行模块系统的重启，以解决运行中可能存在的问题。当飞机发生重启无法解决的问题如局部破坏性损伤，飞机自身的局部故障区域可能会失去控制，不仅运行的性能会降低，而且会威胁到飞机运行的稳定。多控面伪逆法是一种类似于备份的方式作为冗余设计的方式，当某个部分出现异常或者失效或者未达到预期的功能时，通过反馈调节，调整反馈增益从而实现局部系统功能的组合重构。在这种调节重构的方案下，可以保障电子设备基本功能尽量不受影响，使得飞机仍旧处于可控的状态。此方法类似于局部模式的切换，这种方法是被提前设计好的，在遭遇故障时可以无缝切换到其他的模式。人工智能分析法随着硬件水平的提升计算机算力的提高，人工智能分析技术被用机数据的处理和辅助决策。飞机上电子设备和各种传感器也日益增多，飞机对实时分析处理数据的要求越来越高，对飞机的大量飞行数据进行处理从而综合分析飞机的状态。人工智能分析法是通过特定算法，对输入的海量数据进行分类、特征提取，然后不断进行学习、训练，最后可以为不同的使用场景匹配出最佳的解决方案。目前对飞机状态分析应用人工智能法较多的是使用专家系统，专家系统是通过机器学习的方式，将特定领域的专业知识存入计算机并对知识数据进行整合，从而辅助相关人员进行分析解决问题。在民用航空领域，飞机维修人员通常是需要取得特定机型的维修执照，而且在实际操作中容易缺乏安全性方面问题的考量，而专家系统可以掌握丰富的专业知识，有着优异的问题分析能力，在面对庞杂的系统时可以弥补人类在系统推理上的缺陷。神经网络法神经网络在近年来受到许多行业的欢迎，因其在数据分析检测方面有人所无法比拟的优势。随着神经网络技术的发展，神经网络法用机的故障诊断也成了国内外专家的关注热点。人工智能中的专家系统的局限性在于只能处理专业性强的浅知识，当出现比较复杂的系统和需要深度推理时，处理速度和效果方面就比较不理想了。航空发动机和电子设备在使用一定年限后，一些部分的材料会因腐蚀氧化等而出现性能下降，如果不加以实时监测，就可能出现设备不可靠所导致的运行故障。神经网络法可以对实时的检测数据进行分析，并对部件的寿命和安全性做出质量评估，以便及时处理维修保养。这样可以提高电子设备的使用寿命，增强设备的安全性、可靠性。神经网络法可以辅助分析航空设备的状态数据。目前，基于BP（BackPropagation）与RBF（RadialBasisFunction）的神经网络在航空设备故障诊断领域的应用成为设备的检测良好选择方案。Hinf法飞机的实时状态数据通常都是不恒定的，所以控制系统的设计通常要求实时性较高，这对计算处理能力是一个巨大的考验，要求有一定的反应灵敏度，在极短的时间内要进行准确有效的控制。Hinf法是在控制系统中对加权函数的参数调节来改变奇异值曲线从而加强系统的稳定性，此种做法可以有效抑制飞行过程中瞬时扰动带来的不安全问题，使得飞机在检测到瞬时突发状况下有能力进行稳态的运行。通常按照扰动的频域特征来选取特征值，有条件可以对扰动进行频域分析。而输入的权函数可以按照期望的带宽和输入的幅值约束来试探型选取，特征值的选取通常都要经过多次试探才能找到最佳的选择方案。自适应控制法自适应控制法考虑到了系统的容错机制，是为了应对系统外界的不确定性，它会依赖不同的状态参数提取关键的信息进行分析处理，在遭遇突发状况下也能自动适应优化，使系统运行在最佳的控制状态下。在运行过程中，此方法会不断地辨识模型参数，类似于迭代法最终无限接近于实际。而且自适应控制系统具有一定的调整优化能力。一些系统在刚开始投入运行时可能性能不符合预期，但是经过系统参数的不断自我调整，使运行达到一种平衡稳定的工作状态。这种控制方式在应对系统发生较大变化时也能逐渐适应运行需求。自适应控制法在复杂度和成本方面都是比较高的，通常在常规的反馈达不到预期的时候应用。解析冗余诊断法飞机在一些状态下，隐患可能不会影响飞行，但一旦切换到另外一种模式下的时候，潜在的问题就会暴露出来。比如在起飞爬升和降落以及应对可能存在安全影响等处于人工驾驶模式阶段时，这种模式下由于有飞行员的参与调整，振动故障可以被飞行员的操纵信号抵消，其影响不会很大。而巡航阶段，飞行模式一般会调整为自动驾驶模式，即保持一定的高度与速度进行定直平飞。此时如果产生振动故障，则可能对飞机的飞行状态产生较大的影响，减少飞行舒适程度，严重时会影响飞行安全。飞机在运行中会检测到震动故障，这些故障产生的原因可能来自传感器故障，结构自振，气动弹性故障（由机的局部结构弹性模态受到外部气动力的作用产生振动，并通过前向通道影响伺服回路指令输出或者直接影响舵面偏转，进而引发舵面振动故障。）解析冗余的故障检测是把计算机根据冗余结算结果与舵面偏转传感器检测信号进行实时对比，判断出故障情况，从而进行更精确的调整。

结语

第2篇：航空安全分析范文

关键词：空中交通管制员；情境意识；航空安全

随着人们生活水平的不断提高，人们的交通方式由陆地交通到海上交通，一直到现在的航空交通。空中交通管制员的情境意识不但能够影响到乘客的人身安全，还能够影响我国航空事业的发展。基于此，本文主要研究空中交通管制员的情境意识与航空安全，从而保证我国航空业能够更好的发展。

1 情境意识的概念

情境意识指的是人们在一定的环境中，能够有效预测环境变化带来的影响，并提前做出有效措施预防。空中交通管制员的情境意识指的是管制员在飞机运行过程中，在保证飞机正常运行的基础上，保持好两架飞机之间的距离，从而提高飞机的运行效率。在飞机实际运行过程中，管制员应该时刻掌握飞机的运行状态，有效管理飞机运行线路，当遇到突况时，可以适当改变飞行线路，提高飞机运行的安全性，从而保证飞机能够安全稳定运行。

2 我国航空中存在的主要安全问题

在我国航空中，存在很多安全问题，其中，最主要的问题就是空中交通管制员对其工作没有足够的重视。由于我国交通管制员的知识水平有限，他们的情境意识比较弱，导致其在实际工作中，往往忽视了航空安全问题，严重影响了我国航空业的发展。要想有效改善这种状况，航空企业中的管理人员可以定期对空中交通管制员进行培训，提高他们对其工作的重视。同时，在培训的过程中，可以向他们提问，采用提问这种方式，能够了解他们在实际工作中经常遇到的问题，然后采取有效措施解决。

3 提高空中交通管制员的情境意识的有效措施

3.1 提高空中交通管制员的注意力

在空中交通中，提高空中交通管制员的情境意识具有至关重要的作用。空中交通管制员具有良好的情境意识，能够有效保证飞机的正常运行，让空中资源得到很好的利用，提高了航空飞机的安全性。要想有效提高空中交通管制员的工作效率，需要航空企业中的管理人员不断提高空中交通管制人员的注意力，提高他们的工作积极性，保证我国航空企业能够更好的发展。

例如，航空公司中的管理人员可以采取有效措施，防止空中交通管制员的注意力发生分散。空中交通管理管制人员在实际工作中，可以将环境中的比较容易辨认的物理信息，或者之前做到一半的工作，用颜色比较鲜明的字体标示出来，让其他工作人员能够及时发现，减轻下一位空中交通管制人员的工作压力，提高其工作效率。

与此同时，空中交通管制人员在实际工作中，对行前后变化差距较大的空中环境，为了将信息准确传达给对方，可以采用明暗交替的变化信息提醒其他空中交通管制员，让他们注意到空中环境的变化，合理安排飞行线路。当空中环境发生较大变化时，空中交通管制员可以使用颜色比较鲜明的条幅，并将条幅挂在飞机内部，有效提醒空中交通管制人员，保证飞机在空中的正常运行，提高空中交通管制员的工作效率。

通过提高空中管制人员的注意力，能够有效保证他们的工作质量，提高他们的情境意识，从而保证飞机在空中的安全运行。在实际工作中，空中交通管制员如果发现飞机前方有不明飞行物，应该及时与地面上的监控人员联系，采用雷达信号的方式，将信息传输，然后采取有效措施解决。例如，可以改变飞行航线，从而提高飞机飞行的安全性，保证空中交通管制员的管制工作能够顺利进行。

3.2 提高空中交通管制员的航空安全专业知识

要想有效提高空中管制员的情境意识，提高他们的航空专业知识水平具有至关重要的作用。空中交通管制工作要求空管员具有非常好的航空专业知识，对航空专业水平的要求也比较高。因此，在实际工作中，航空企业中的管理人员应该不断提高空中交通管制人员的专业知识水平，从而保证空中交通管制员的工作质量。

例如，航空企业中的管理人员可以定期对空中交通管制人员进行专业培训，培训之后，要及时进行考核。对于表现比较好的空中交通管制人员，可以给予相应的奖励，当然，对于表现不太好的工作人员，也应该给予一定的鼓励。采用奖励的方法，能够充分调动交通管制人员的工作热情，提高其工作效率，从而提高交通管制人员对情境意识的重视。

除此之外，航空企业中的管理人员可以将空中交通管制人员分成若干个小组，在每个小组中选出一个组长。然后以每个小组为单位学习航空安全专业知识，经过一段时间之后，航空企业中的管理人员可以检验他们的学习成果。采用这种方式，能够有效保证空中交通管制人员的学习质量，提高他们对其工作的重视，从根本上提高交通管制人员的情境意识，让他们能够更好的了解航空安全知识在企业中的重要性。

同时，航空企业中的管理人员要不断提高空中交通管制人员的心理素质。随着航空业的迅速发展，航空安全问题日渐突出，空中交通管制工作具有一定的危险性。在飞机飞行过程中，经常会遇到突况，这就需要空中交通管制人员具有良好的心理素|。在遇到紧急情况时，有自己的观点，并且了解自己的工作性质，对空中情境意识有自己的判断，从而提高空中交通管制工作效率。

3.3 主动调整工作负荷

航空企业中的管理人员通过合理调整空中交通管制人员的工作负荷，能够有效保证空中管制员的工作顺利进行，提高他们的工作效率。由于空中交通管制员的工作负荷会随着空中情境意识变化而变化，不能人为控制，因此，航空企业中的管理人员在实际工作中，应该根据飞机的实际运行情况，合理调整空中交通管制员的工作负荷，减轻他们的工作压力，保证航空飞机能够安全运行。

例如，在空中交通工作中，空中交通管制人员可以提前猜测飞机中的负荷问题，并根据负荷数量的大小，有效管理其工作时间，保证航空飞行工作的顺利进行。同时，空中交通管制员可以在空中安全管理工作中，使用空中安全管理设备，从而提高空中资源的利用率，保证飞机在飞行中的稳定性。

航空企业中的管理人员可以合理安排空中管制员的工作顺序。对于年龄比较大的空中交通管制员，可以将他们安排在白天工作，保证其工作质量。那些比较繁重的工作，可以让精力充沛的年轻人去忙。采用这种形式，能够有效保证空中交通管制员的工作质量，提高其工作效率，提高空中交通管制员的情境意识，保证空中交通管制资源能够得到很好的利用。通过主动调整负荷，空中交通管理人员可以提高空中交通管制员对其工作的重视，不断加强他们的情境意识，从而有效提高其工作效率，预防空中交通管制员的人为失误，保证飞机更加安全地运行。

4 结束语

综上所述，要想有效保证我国航空安全，提高空中交通管制员的情境意识，具有特别重要的作用。但是，在实际工作中，仍然存在很多问题，这就相关工作人员在原有基础上，不断学习和创新，提高自身的职业综合素质，从而保证国民经济稳定快速发展。

参考文献

[1]罗雅贤.民用航空空中交通管制中人为安全风险及对飞行安全的影响分析[J].科技视界，2016（19）：274.

[2]胡超.空中交通管制员的情景意识与航空安全[J].中国新通信，2016（09）：141.

[3]周勇，曾艳，杨家忠，等.基于多传感器数据的航空管制员情境意识的计算[J].心理科学进展，2015（11）：1879-1885.

第3篇：航空安全分析范文

关键词：适航；辅助动力装置；管理

1 探究的意义

1.1 适航研究的重要意义

民用航空关系到公众的安全和利益，各国政府都对本国和本国空域内的民用航空进行着严格的管理--适航管理。适航管理的核心是安全，我国民用航空适航管理制度和体系是参照美国的适航经验建立的。但在国际上，美国联邦航空安全局（FAA）的适航管理体系之外，还有欧洲航空安全局（EASA）建立的适航体系，这两个体系直接既有联系又有区别，因此，进行深入研究对具体民用航空型号的适航工作的开展甚至研究开发都有其重要意义。

1.2 辅助动力装置的适航管理特点

民用航空器由机体和机载设备组成。适航管理需要覆盖民用航空器每一个部分。而每一个部分的适航管理要求是不同的，如作为产生推力的重要设备――航空发动机和螺旋桨，其安全性要求与机体的要求是等价的，FAR等适航规章都以专章提出了详尽的要求；而对于燃气涡轮辅助动力装置，其适航管理要求也是与其他机载设备大为不同的，燃气涡轮辅助动力装置是结构上近似于发动机，但从属行器电源、空调和动力系统的一种机载设备，燃气涡轮辅助动力装置一般采用颁发技术标准规定项目批准书（CTSOA）的方式进行适航批准。

2 燃气辅助动力装置的简要介绍

2.1 燃气涡轮辅助动力装置简介

在大、中型飞机上和大型直升机上，为减少对地面（机场）供电设备的依赖，都装有独立的小型动力装置，这就是辅助动力装置（Auxiliary Power Unit，简称APU）。APU和发动机一样，都是燃气涡轮动力装置。但它们的目的不同，发动机用于产生推力，而APU主要用来提供气源和电源，气源除用于发动机起动，还为飞机的空调系统供应连续不断的空气。这个特点使APU不同于发动机。它要求APU在设计时，使涡轮产生的机械能主要通过压气机转换为空气的压力能，还有一部分机械能通过齿轮传递给发电机以产生电能，而不是向后喷出产生推力。所以，能量分配的不同是APU和发动机的主要区别。有的APU还可输出液压能，早期的APU也有提供附加推力的。APU一般装在机身最后段的尾锥之内，在机身上方垂尾附近开有进气口，排气直接由尾锥后端的排气口排出。

在以前的小功率发动机上，起动主发动机时一般采用起动电机来带动发动机旋转，但是随着大推力发动机的出现，用电动机已无法提供如此大的能量来带动发动机，使发动机达到点火燃烧时的转速了，因此需要更大的能源来带转发动机。这时，如果采用APU，从APU产生压缩的空气，吹转装在发动机附件传动机匣上的空气涡轮起动机（ATS），从而起动发动机，这种起动方式成为了现在大功率发动机通常选择的工作模式。

图1 典型的APU结构示意图

APU的提供的压缩空气和电能，使飞机在地面上起飞前，不需要起动主发动机就可保证客舱和驾驶舱内的照明和空调正常工作。在飞机起飞时，有APU工作，可使发动机功率全部用于地面加速和爬升，改善了起飞性能。飞机降落后，仍由APU供应电力照明和空调用气，可使主发动机提早关闭。通常APU在飞机爬升到一定高度（5000米以下）关闭。但在飞行中当主发动机空中停车时，APU可在一定高度（一般为10000米）以下的高空中及时起动，为发动机重新起动提供动力。这种应急情况下的APU工作能力，提高了飞机的安全性。在发动机的适航规章中规定的“双发延程飞行（ETOPS）”状态中，就要求APU必须正常运行[1]。

综上，APU是结构上近似于发动机，但从属行器电源、空调和动力系统的一种机载设备。

2.2 当前民用APU的主要制造商及我国民用APU现状

目前，国际上从事航空辅助动力装置研制生产的企业较少，主要有美国的霍尼韦尔、汉密尔顿・胜斯特兰（简称汉胜），法国的Microturbo（隶属于透博梅卡），俄罗斯Aerosila（原乌法航空附件厂）。其中在民用客机市场上主要由霍尼韦尔和汉胜两家公司垄断。

由于国际航空运输业的快速发展，民用APU也面临着具有巨大市场机会，在飞机机载设备中，APU的价值比较高，由于经常使用，其售后市场的价值更为可观，在APU上进行投入，存在着巨大的商业机会。

我国航空发动机的发展水平与国外先进水平相比，存在较大的差距，APU也是同样的状态，尤其在民机方面，这种差距更为明显。虽然，近年来，我们在军用APU方面积累了一些经验，但在民用APU方面，我们没有任何的经验可言。在民用APU的设计、制造、适航、组织管理和售后服务等方面，都在存在着巨大的差距。

3 APU的适航管理方式

3.1 民用航空机载设备的适航管理方式

按照中国民航适航规章CS-21[2]的规定，航空器的适航管理根据着眼点的不同，一般分为对民用航空器型号设计批准的“型号合格证（Type Certification，TC）”、对型号生产批准的“生产许可证（Production Certification，PC）”和投入运行前表征单个航空产品具有设计符合性和制造符合性、用以证明其安全可用的“适航证（Airworthiness Certification，AC）”。上述三证均由适航当局（或其授权代表）颁发，因此，适航管理也被称为“三证管理”。但航空发动机和螺旋桨确认具有设计符合性和制造符合性的后只能获颁“适航批准标签”，与“适航证”相似“适航标签”也证明了发动机或螺旋桨产品的安全可用性。在实践中，三证齐全，且发动机和螺旋桨（如有）三证齐全的航空器方可投入航线使用。

与民用航空器、发动机和螺旋桨的适航管理方式不同，民用航空机载设备的适航可以按照“技术标准规定（Technology Standard Order，简称TSO）”进行审定，取得“技术标准规定项目批准书（TSOA）”，或随民用航空产品（装有机载设备的航空器）的合格审定一同批准，一般称为随机取证。TSOA与航空产品的型号合格证（TC）不同， TSOA将设计和生产一起批准，而不分别颁发型号合格证和生产许可证，且不可以转让。与发动机和螺旋桨类似，符合设计要求且安全可用的机载产品获颁“适航标准标签”后才认为是适航的。

3.2 FAA及EASA对APU的适航管理方式

FAA为了简化审查要求，早在20世纪80年代末就取消了机载设备技术要求的总纲文件FAR37部，取而代之的是大量采用专业技术协会的标准作为技术要求，如环境适应性实验要求RTCA（无线电技术委员会标准）-160，计算机软件标准RTCA-178等。但是，FAA还是为部分机载设备保留了自己制定的技术标准。

作为一种重要的机载设备，FAA认为APU的适航管理应该与其他机载设备相类似，并为其单独颁布了技术标准规定FAA TSO C77《燃气涡轮辅助动力装置》，目前，现行有效的版本为b版。考虑到作为高温工作的涡轮机械，APU有结构的复杂性的特点，对安全性的要求已经超出了一般的机载设备，因此，EASA已经将APU的适航管理技术要求至与发动机相同的层级，即颁布专门的适航规章CS-APU《辅助动力装置合格证规范》。可见作为特殊的、复杂的机载设备，作为世界范围内最有经验的两个局方对APU的重要性都有着深刻的认识。

但遗憾的是，全球最主要的APU生产商霍尼韦尔和汉胜都位于美国，且EASA与FAA直接已经签署了双边协议。原则上，对方颁发的型号合格证和技术标准规定项目批准书都可以在对方获得认可，仅需要局方对其认为有区别的项目进行适航验证。在实际操作中，EASA往往补充审定FAA颁证的APU并颁发ETSOA（E即European，欧洲技术标准规定项目批准书），而对于EASA 颁发ETSOA的APU型号则由FAA进行确认。截至目前，虽然EASA为APU制定了专门的规章，但仅有法国Microturbo的Rubis系列和捷克První brněnská strojírna Velká Bíte， a.s.的Saphir 5系列等5个型号按CS-APU取得了ETSOA并由EASA负责持续适航管理，而且还有Microturbo的eAPU60还在适航审查过程中。

3.3 我国对APU的适航管理方式

我国适航主管部门没有独立审查APU的经验，根据现行有效的CCAR37部的规定，APU也应采用TSOA方式取证或采用随机取证的方式[3]。

4 FAA TSO C77b与EASA CS-APU的异同

美国的FAA是世界上历史最悠久、适航审查和处理事故经验最丰富的适航管理机构。在相当长的一段时间内，其制定的FAR系列规范一直作为世界通行的适航文件使用。在欧洲，英法航空工业强国的适航规范也是源于FAR。同样的，FAA制定的TSO标准也是各局方参考的重要文件之一。FAA于1981年7月20日首次颁布了TSO C77a作为APU的技术标准。

随着欧洲走向一体化，特别是为了推进空中客车项目的合作，1988年欧洲共同体成立了联合航空局（Joint Airworthiness Authorities，JAA），JAA在FAR系列规范的基础上结合英、法、德、意、西等国的适航工作经验，制定了更为详细具体的JAR规范。在制定标准之初JAA选择了TSO C77a的现行版本为蓝本编制了辅助动力装置的规范，并且将该规范上升至与发动机等重要机载设备的适航规范的高度，这就是JAR-APU《辅助动力装置许可证规范》。

随着欧洲一体化进程的推进，在2004年在欧盟的授权下，旨在统一各国民航安全体系的欧洲航空安全局（European Aviation Safety Agency， EASA）正式成立了，并在2009年取代JAA成为欧盟各国唯一的适航管理机构，在EASA正式成立之前，就已开始参考JAR系列适航规范进行了适航文件的编制工作，现行的EASA CS-APU是其2003年10月编制完成并生效的。目前，EASA CS系列规范已经发展成与FAR同等影响力的适航规范。

与CS系列标准相同，CS-APU《辅助动力装置许可证规范》分为2卷（book）。第一卷是适航标准，该卷共4个分部（Part A-D）。由于TSO C77a在2000年的更改中被换版，随后JAR-APU也相应做出了更改。因此，B分部至D分部与TSO C77b的附件1《燃气涡轮辅助动力装置装置最低可接受标准》的第5-7条基本对应。A分部则涵盖了附件1 前4条内容及附件2《型号规范编制要求》、附件3《安装操作说明编制要求》、附件4《持续适航说明编制要求》的大部分内容[4][5]。

与其他EASA颁布的适航规范相似，CS-APU的第二卷的卷名为“可以接受的符合规范要求的方法”（AMC部分），EASA在制定标适航规范时结合之前适航工作的经验，在这部分加入了更多的指导意见和验收方法和标准。第二卷是对第一卷内容的解说、分析和对满足规范的操作方法的具体规定。在AMC-APU主要的条目有AMC CS-APU210安全分析和AMC CS-APU220防火。AMC CS-APU210给出了确定关键件的原则及安全分析的方法和各等级风险的典型事故模式，为取证时完成安全分析带来了便利。AMC CS-APU220则明确了具体零件发生火灾的后果、防火和耐火2个等级在耐火试验验证中的具体差别、各典型零件的耐火试验的典型方法等信息，极为有利于新申请人参考操作。此外，AMC CS-460超温试验明确规定以涡轮后42℃超温代替涡轮前42℃可以接受；CS-470包容性给出了关键转子件的选取方法及可接受的替代分析方法。[5]

除此之外在具体条目、特别是具体试验要求上，EASA CS-APU与FAA TSO C77b基本一致，如持久试验的图谱完全一致、超转试验115%的最低超转转速、42℃的超温要求均完全相同。两者只存在一些表述上的区别，受篇幅所限不再一一赘述。

可见，EASA CS-APU与FAA TSO C77b在具体要求上没有差别，可视为等效规章。

5 我国APU适航工作的开展原则与展望

长期以来，我国航空工业在民用航空领域一直落后于世界先进水平，在APU研制方面未能有型号开展适航工作。因此，我国的适航当局中国民航局（CAAC）适航司一直未确定APU的适航规章或技术标准，且没有相关的审查经验。由于中美两国曾签署双边适航互认协议，且有其他机载设备的先例，中国民航局适航司接受新APU型号CTSOA申请人选取TSO C77b（或后续有效版本）作为审定基础的可能性较大。

而CS-APU的AMC部分对具体的分析和试验给出了操作性极强的指导意见，可以将其要求作为符合性验证方法进行申报，或作为进行具体试验、编制具体文件的重要依据。

综上，选择选取TSO C77b或后续有效版本作为辅助动力装置的CTSOA审定基础，同时，研究借鉴CS-APU中的具体要求作为确定符合性验证方法的依据，可作为我国后续开展辅助动力装置适航的一条有效途径。

参考文献

[1]中国民用航空总局适航司.中国民用航空器适航规章CCAR-33R2：航空发动机适航规定[Z].2011.

[2]中国民用航空总局适航司.中国民用航空器适航规章CCAR-21-R3：民用航空产品和零部件合格审定规定[Z].2007.

[3]中国民用航空局适航司.中国民用航空器适航规章CCAR-37：民用航空材料、零部件和机载设备技术标准规定[Z].1992.

第4篇：航空安全分析范文

【关键词】Z15；国际合作项目；适航；MOC；AEG

1、前言

航空工业投资大、技术风险大、研制周期长，在激烈市场竞争环境下，自主研发一种民用直升机进入国际市场并取得商业成功存在着较大的风险。为了规避市场风险，本着利益共享，风险共担的原则，出现了多方合作及国际合作等模式，Z15型直升机的研制就属于比较典型的代表。

Z15型直升机为哈飞集团与法国欧直公司联合研制的6-7吨级先进中型多用途直升机。中法双方以各自承担50%工作份额的方式联合研制一种中型多用途直升机，该直升机法方型号为EC175，中方型号为Z15。在研制过程中，中法双方各自完成自己所承担的工作份额，并相互交换研制完成的系统和部件，各自建立一条总装生产线。欧直向欧洲航空安全局（EASA）申请EC175的型号合格证，哈飞集团向中国民用航空局（CAAC）申请Z15型直升机型号合格证。

一种机型合作双方同时间分别取两个局方的型号合格证，这在国内外还是首次。由于合作方的增加，尤其是国际合作模式的出现，导致适航取证工作复杂化，这就需要及时总结取证经验，思考存在问题及解决办法，为Z15型直升机顺利取证奠定基础，为今后国际合作项目适航管理积累经验。

2、Z15项目与普通取证项目差别

2.1取证管理方式

Z15适航取证管理模式与以往机型取证模式区别较大。以往都是主设计单位负责取证，因此最初的想法是中国直升机设计研究所负责取证，但CAAC认为哈飞作为Z15项目TC的申请人和持有人应负责取证的管理工作。项目主设计单位是欧直，中方主设计单位是中国直升机设计研究所，考虑到知识产权等原因，有些技术资料不会提交给哈飞，这与CAAC的取证要求相矛盾，经过研究、多次与参研单位协调和沟通，提出解决办法：由哈飞集团牵头成立Z15型直升机适航管理联合办公室，负责型号取证的组织和协调工作；成员由哈飞集团、中国直升机设计研究所、中国航空动力机械研究所、中南传动机械厂有关人员组成；办公室日常管理机构挂靠在哈飞集团，办公室配置专职人员2～3人；编写《直十五型直升机适航取证管理规定》，对取证管理方式进行规定，明确适航管理联合办公室及各参研单位职责，取证管理要求，文件和资料的管理要求等。

2.2顶层策划

国内以往取证机型顶层策划工作极少，欧直非常重视项目的顶层策划，顶层策划工作通过直升机程序（HP）文件来实现。适航取证文件涉及2份HP文件，一份是取证文件，该文件详细规定了取证涉及的文件格式、符合性方法、编写要求等，另一份是取证程序，该文件详细规定了取证程序、审定基础、取证文件分工、组织和联络、双方之间界面及要求、会议制度、合格审定计划（CP）编写要求等。

2.3制造符合性检查

制造符合性检查是型号合格审定过程中的一项重要内容，目的是确保试验产品符合其申请的型号设计资料，同时也是证后对生产许可证持有人生产制造进行监督管理的主要方式。

Z15项目涉及两个国家，多个单位，制造符合性检查工作变得复杂。经过研究并多次召开四方会议，最终 CAAC/EASA签署了《CAAC与EASA关于EC175/Z15型号合格审定工作协议》，CAAC/EASA按照签署的工作协议开展制造符合性检查工作。

哈飞目前正在按照EASA PART 21 G部申请Z15型机的POA，这样EC175型机的制造符合性检查工作由EASA来负责，EC175产品质量得到保证。

但对于Z15项目，按照双边工作协议，Z15零部件仅以POA批准的EASA Form 1表格形式获得批准，并未获得CAAC的批准。欧直表示如果CAAC有相关政策要求，可以申请CAAC的PC，但目前CAAC规章中无相应要求，需要CAAC尽早制定相应规章政策。

3、Z15项目取证过程中适航方面的问题和教训

3.1整机安全性、闪电防护区域划分问题

Z15项目中，CAAC改变以往做法，强调在项目研制初期，就应做好整机安全性、闪电防护区域划分工作，这是安全性、闪电防护开展后续工作的基础。

我国民用直升机机取证机型少，适航管理经验不足，以往取证过程中，整机安全性、闪电防护区域划分等工作不受重视，这些工作基本都是后补的。初期没有开展Z15整机的安全性、闪电防护区域划分工作，在第一次欧直份额CP审查中CAAC提出了这个问题，欧直的回复是根据合同分工，欧直只负责系统级的安全分析，不负责闪电防护面的整机问题，中方需要与欧直进一步沟通和讨论。

3.2构型状态问题

Z15型直升机取证构型状态不明确，缺少通讯导航系统、座舱布局等。

中法合作合同中没有定义通讯导航系统的分工，如果请欧直来做方案，费用会比较高，因此中方将自行研制相应的通讯导航系统，这样Z15通讯导航系统的状态可能会与EC175状态不一致。

在审查欧直CP时，发现座舱构型也没有明确，欧直认为涉及到座舱顶部、底部应急出口和座椅布置问题的适航验证不属于欧直工作，因为在合同中没有明确，这部分工作需要中方来自己完成。

3.3欧直份额MOC表问题

在进行适航符合性验证工作前，申请人与局方应就适航条款和符合性方法（MOC）达成一致。按照中法合作合同规定，欧直应当向CAAC提供已由EASA批准的符合性方法（MOC）。欧直最初提供的MOC表非常简单，CAAC没有接受。欧直坚持合同中所说的MOC表就是所提交格式，中方、CAAC和欧直就MOC表格式问题进行多次沟通，中方做了很多工作欧直才同意提交CAAC认可的MOC表，从这个问题我们可以看出合同细节的重要性。

3.4欧直份额系统验证方式问题

欧直在提交CAAC的CP中，符合性验证方法借用了许多其他型号的研制经验和试验结果。如果欧直不能提供充分的验证材料，CAAC就不认可这种方法，需要补充验证试验，这就需要哈飞与欧直协调解决，验证费用也不能忽视。

3.5AEG验证工作

在Z15项目研制初期，我国AEG职能部门还没有成立，也没有考虑AEG要求。2008年11月，CAAC AEG部门针对Z15项目成立了飞行标准委员会和飞行运行评审委员会，提出下述任务要求：驾驶员型别等级和飞行机组的资格要求；运行符合性清单；主最低设备清单；持续适航文件；驾驶舱观察员座椅。

欧直表示不同意CAAC与EASA共同评审EC175，这样EC175的AEG成果就不能直接用于Z15的项目上，中方还要单独开展Z15的AEG工作。但由于总体设计工作是在欧直，因此很多工作还需要欧直的支持，目前欧直同意与哈飞合作共同编写维修工作卡片。

4、Z15项目适航方面的收获和意义

4.1适航条款要求的理解

适航标准的制定是以民用航空的实践，尤其是空难事故的调查结果为背景，同时又是在大量试验研究的基础上制定的。由于适航标准关系到人的生命和财产的安全，因此适航标准从某种意义上说反映了已被证实的、成熟的航空科学技术。我国现有的民用航空技术发展现状，且缺少成熟的直升机型号取证经验和符合性验证数据，客观上存在对适航条款要求理解不足或理解偏差，这可能会使得在型号早期研制阶段中由于适航要求未完全贯彻到型号设计中，而导致型号设计更改或验证困难；另外在选取符合性验证方法上存在或多或少的现象，造成条款的符合性验证工作不足或重复，直接影响型号取证周期，客观造成研制成本而增加。通过Z15的项目合作研制，将帮助我们了解适航条款的背景知识，加深对适航条款要求的理解，从而合理地选择符合性验证方法，最终提高我们的直升机适航水平，设计出满足运输类旋翼航空器适航标准要求的民用直升机。

4.2符合性验证方法能力

根据我国近二十年对军用旋翼航空器型号的研制，已具备了一定的设计和试验手段，可以满足军机研制的要求，但在民用直升机的设计符合性验证，在对适用条款选用的符合性验证方法尤其是实验室试验、地面试验、飞行试验实施的手段上还存在差距，特别是以前未做过的试验如闪电防护、燃油系统抗坠毁、进气道防冰以及风险科目试飞，在试验设施、测试设备、试验方法、试验准则、试验数据处理等方面，与国际上存在较大差距。通过Z15的合作研制，能够帮助我们去了解和掌握欧直在这些方面的经验，同时借助国内条件建设改善试验条件，以达到通过最少的试验获得最有效的试验结果，满足适航条款要求，最终提高我国民用直升机的适航验证能力。

4.3适航管理技术水平

我国对民用航空器型号合格证的管理，是直接引用FAA的管理体系，对申请人提出申请的航空产品，在通过型号合格审查后颁发该型号的TC，未对申请人单位进行批准。欧洲适航当局的适航取证管理虽然同样采取证件管理，但其不仅包括对产品的证件管理（TC、PC和AC证），对设计单位和生产单位也进行颁证管理，即设计单位批准书（DOA）和生产单位批准书（POA）。这样，设计单位和生产单位在适航当局信任下承担了许多适航审查工作，这可帮助大大减少适航当局的审查工作。通过哈飞和300厂取EASA Z15项目的POA，大大提高了我国的适航管理技术水平。

5、结束语

根据Z15项目遇到的问题，我们应认真反思，加强项目顶层规划、构型控制管理，注重细节、重视合同、积累国际合作经验，积极探索解决问题方法。随着项目的不断进展，还会有新的问题，新的收获，需要我们不断学习和总结，用创新思想解决新问题，为今后多方合作和国际合作项目适航管理积累经验，提升我国适航验证技术和管理技术水平。

参考文献

[1] CCAR-21-R3，民用航空产品和零部件合格审定规定，2007.

[2] ORDER 8110.4C CHG1， Type Certification.2007.