第1章绪论
1.1概述
飞机在运营过程中受到载荷和环境影响,其结构和系统不可避免地会出现退化、失效。为了探测或恢复飞机出现的退化和失效,保持飞机固有安全性和可靠性,定期对飞机进行检查维护是一个至关重要的手段。为了确保飞机寿命周期内安全、经济地运营,需要制定必需的重复性或者周期性检查任务。这些重复性或者周期性检查任务,包括检查要求及相应的时间间隔要求,即为本书讨论的计划维修要求。
1.1.1计划维修要求
本书讨论的计划维修要求主要包括通过MSG3分析方法得到的维修审查委员会报告(maintenance review board report,MRBR)任务、审定维修要求(certification maintenance requirement,CMR)和适航限制项目(airworthiness limitation item,ALI),后面两项通常合称为适航限制部分(airworthiness limitation section,ALS)。通常合格证(type certification,TC)持有人会根据MRBR、CMR和ALI,发布维修计划文件(maitennance program document,MPD),而运营人会根据MPD,制定自己的维修方案(maitenance program,MP)这份文件,不同的运营人,可能有不同的称呼。。由此,保证一架飞机安全、可靠运营所需的绝大多数计划维修要求就确定下来了。
当然,除上述这些任务外,还有些其他的周期性检查任务。例如,TC持有人可以直接在MPD里推荐周期性检查任务;管理当局发布的适航指令(airworthiness directive,AD),可能针对影响飞行安全的系统或部件,强制要求作周期性检查;当飞机系统或部件存在意外缺陷时,TC申请人可以发布服务通告(service bulletin,SB),要求运营人对存在缺陷的系统或部件加强检查甚至周期性检查,直到完成处理措施或者设计更改落实。这些周期性检查任务,虽然也可分别视作计划维修要求的一部分,运营人也可能将其加入MP中一并管理,但不在本书讨论范围之列。
1.1.2MRBR与SMR
如前所述,通过MSG3方法产生的这部分计划维修要求,由于需要得到管理当局维修审查委员会(maintenance review board,MRB)的批准,行业内因此称为维修审查委员会报告(maintenance review board report,MRBR)。
2014年,中国民用航空局(Civil Aviation Administration of China,CAAC)就航空器运行符合性评审(航空器评审)的组织实施了改革,扩充了航空器评审组(aircraft evaluation group,AEG)下属的3个委员会的职责范围。CAAC航空器评审组织框架下成立3个评审专业委员会,接受AEG领导。
飞行标准化委员会(flight standards board,FSB)主要由飞行运行专业人员组成,执行下述评审任务:
(1)评审驾驶员资格规范;
(2)评审运行文件;
(3)评审驾驶舱观察员座椅适用性;
(4)评审机组睡眠区适用性;
(5)评审电子飞行包适用性;
(6)评审客舱应急撤离程序演示等。
飞行运行评估委员会(flight operations evaluation board,FOEB)主要由飞行运行专业人员、维修专业人员组成,执行下述评审任务:
(1)评审型号设计对运行要求的符合性;
(2)评审主*低设备清单等。
维修审查委员会(MRB)主要由维修专业人员组成,执行下述评审任务:
(1)评审计划维修要求;
(2)评审维修人员资格规范;
(3)评审持续适航文件等。
由此不难看出,除非将持续适航文件、维修人员资格规范全部纳入MRBR,如果再以MRBR的名义发布MSG3分析产生的这部分计划维修要求就欠妥了。有鉴于此,CAAC将MRBR改称为计划维修要求(schedule maintenance requirements,SMR)。
由于欧洲航空安全局(European Union Aviation Safety Agency,EASA)、美国联邦航空管理局(Federal Aviation Administration,FAA)等管理当局,以及相关国际行业规范仍采用MRBR的说法,并且CAAC一些现行规章如AC121/13567《维修审查委员会和维修审查委员会报告》也仍然使用MRBR的称谓。因此本书在称MSG3分析产生的这部分计划维修要求时,仍沿用MRBR,不使用SMR,除非引用的CAAC规章里使用SMR,为与规章保持一致,才使用SMR,请读者注意甄别。
1.2计划维修要求制定相关要求简介
计划维修要求在制定和管理过程中,需要遵循相应的民航规章要求和行业规范要求,以确保计划维修要求制定的正确性和有效性。
1.2.1民航规章要求
计划维修要求的制定与管理还需要遵循的民航规章要求主要包括: CCAR25R4《运输类飞机适航标准》、CCAR91《一般运行和飞行规则》、CCAR121R5《大型飞机公共航空运输承运人运行合格审定规则》以及相应的咨询通告(advisory circular,AC)等。计划维修要求制定与管理适用民航规章如表1.1所示。详细的民航规章介绍请参见本书第2章。
表1.1计划维修要求适用民航规章清单
1.2.2行业规范要求
计划维修要求的制定与管理还需要遵循相应的行业规范要求,主要包括MSG3《运营人/制造商计划维修要求制定》、IMPS《国际MRB/MTB过程标准》等。在TC申请人发布计划维修要求时,还需要遵循相应的编制规范,如ATA2200《航空维修资料规范》或者S1000D《基于公共源数据的技术出版物国际规范》等。计划维修要求制定与管理适用行业规范如表1.2所示。详细的行业规范介绍请参见本书第3章。
表1.2计划维修要求相关民航规章清单
1.3主流实践简介
1.3.1波音公司
1968年MSG1方法被提出之后,波音公司随即将其用于制定波音747宽体飞机的维修大纲,这是改变传统“单一定时”维修的首次尝试,取得了很好的经济效益。此后,波音公司还使用修改过的MSG1,即MSG2方法,对已有飞机机型,如707、727、737200飞机的维修大纲进行修订,也获得了成功。波音1980年采用MSG3原版方法制定了737400、747400、757、767等飞机的维修大纲;1983年将MSG3的第一次改版应用于777飞机的维修大纲制定;1993年将MSG3的第二次改版应用于新一代737飞机。此后,波音公司均依据适用的新版MSG3方法制定旗下飞机的维修大纲。
总之,波音是应用MSG方法的先行者,对整个民用飞机制造业乃至其他行业都起到了引领示范作用。同时,波音在众多机型上取得的实践经验,反过来作用于MSG方法上,推动MSG方法不断变革,使得波音成为MSG方法的主要贡献者之一。
1.3.2空客公司
在波音公司利用MSG1、MSG2方法取得巨大成功之际,欧洲国家制定了一种类似的方法,称为EMSG方法,用于制定欧洲国家所生产飞机包括协和号客机和空客A300飞机的维修大纲。1983年,空客公司将MSG3的第一次改版应用于A340飞机的维修大纲制定。MSG3方法也从此成为空客公司旗下民用飞机制定维修大纲时的首选方法。
空客公司靠着A320家族飞机的大获成功,在民用运输飞机领域占有了一席之地,顺带着在MSG方法上也掌握了一定的话语权,是MSG方法的积极推动者。
1.4主要内容安排
本书主要内容安排如下。
第2章梳理了民用飞机计划维修要求制定过程中适用的民航规章,对每部规章作了简要介绍,对与计划维修要求制定相关内容作了解读。
第3章梳理了计划维修要求制定过程中适用的行业规范,着重介绍了MSG3和IMPS。详细阐述了MSG3分析思想及其方法的演变,对迄今为止所有发布的IP进行了较为详细的解读,从而理清了MSG3分析方法的发展脉络。同时也介绍了IMPS对MSG3分析过程、组织和管理等各方面要求。
第4章介绍了MRBR制定过程及管理,包括实施MRB过程的组织与管理、PPH和MRBR的制定与修订管理要求、WG和ISC会议的组织与管理,同时介绍了飞机研制各阶段所对应的计划维修要求制定工作。
第5章介绍了系统/动力装置的MSG3分析方法,详细阐述了主要分析步骤,如MSI的选择、上层分析、下层分析以及分析步骤中工程判断,如显隐性判断、适用性判断、有效性判断等,并以国产民用飞机燃油通气系统为例,给出了完整的分析实例。
第6章介绍了结构的MSG3分析方法,详细阐述了主要分析步骤,如SSI的选择、评级矩阵的确定、金属材料的AD/FD分析、非金属材料的分析等,*后以SSI 中机身上蒙皮壁板组件的MSG3分析为例,介绍了结构MSG3分析的整个流程。
第7章介绍了区域的MSG3分析方法,详细阐述了主要分析步骤,包括区域划分与区域项的确定,标准区域分析,增强区域分析以及分析步骤中工程判断,如稠密度、重要性以及暴露等级的判断、适用性判断、有效性判断等,*后给出了后货舱区域MSG3分析实例。
第8章介绍了L/HIRF的MSG3分析方法,首先概述了L/HIRF MSG3分析方法的演变过程,然后介绍了整个分析流程,包括分析候选项的确定、防护部件性能及所在区域的说明、环境损伤和偶然损伤敏感性确定、防护部件的降级模式确定,*后给出了垂直尾翼搭接线的L/HIRF分析实例。
第9章介绍了适航规章相关的计划维修要求,包括审定维修要求、适航限制项目、适航指令等,较为详细地阐述了审定维修要求和适航限制项目的制定流程与方法,分析了MSG3任务与CMR任务的区别与联系。
第10章简要介绍了MSG3分析方法面临的新变化,指出了MSG3方法未来继续发展潜在方向。
1.5编写凡例
本书编制过程中,遵循以下凡例:
(1)本书主要针对的是按照中国民航规章(Chinese Civil Aviation Regulations,CCAR)25部取证的民用运输飞机,小型飞机、旋翼飞机或者动力增升飞机以及军用飞机一般不在讨论之列;
(2)在参引规章时,采用CCAR相应规章,如果是CCAR没有的条款而又是论述所必需的,则引用*新且适用的CFR(Code of Federal Regulation)条款;
(3)波音、空客这样的飞机主制造商,泛指时一般称TC申请人或TC持有人;
(4)欧洲航空安全局、美国联邦航空管理局或者中国民用航空局这样的局方,泛指时一般称管理当局;
(5)航空公司泛指时一般称运营人(operator);
(6)在引用规章条款时,使用条款中名称,如条款使用“航空器制造厂家”指代TC申请人,不改称“TC申请人”,而是沿用规章原有名称,以与规章条款保持一致不同的规章间的名称,有可能也不一致。例如,MRBR在一些规章中称为SMR,在另一些规章中仍称MRBR。;
(7)在使用英文缩略语时,如为首次出现,一般会给出中文名、英文全名、英文缩略语。后面各章首次出现时,一般给出中文名和英文缩略语,其他地方一般直接使用缩略语。全书使用的缩略语作为附录附在正文后面,便于检索。
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