基礎教練機適航技術應用研究

許廣明，李國豐，項勇，賢梅玲，潘朝英

（中航工業洪都，江西南昌330024）

基礎教練機適航技術應用研究

許廣明，李國豐，項勇，賢梅玲，潘朝英

（中航工業洪都，江西南昌330024）

介紹了國外軍機適航現狀,通過基礎教練機和CCAR-23特技類飛機的對比分析，對基礎教練機的適航發展途徑進行了詳細的闡述。并對基礎教練機的適航流程以及方法提出了一些思路和建議。

基礎教練機；特技類飛機；適航

0 引言

基礎教練機具備初級和部分中級訓練能力，配裝簡單航電、武器系統，可承擔起落、特技、儀表、編隊、航行等基本駕駛技術和簡單武器攻擊訓練任務，具備失速、螺旋訓練能力，達到“下接篩選教練機、上接高級教練機”的體系配套要求。

開展基礎教練機的軍機適航審查，目的就是驗證基礎教練機在預期環境和使用條件下具備并保持安全飛行能力，完成預定的任務，獲取一種可接受的安全水平?；A教練機適航審查活動包括：適航性設計、制造、符合性驗證和審查等一系列技術和管理活動。本文著重對基礎教練機適航的審查基礎、審查流程進行了研究。

1 國外軍機適航現狀分析

歐美各國為了提高飛機的安全性水平，充分借鑒民機適航經驗，陸續頒布了軍用航空器適航要求，將軍用航空器性能和適航性放在同樣重要的地位，并在許多機型上開展了軍機適航性工作，內容涉及到有人駕駛/無人駕駛、固定翼/旋翼等各類軍用航空器。取得了很好的效果，提高了型號的使用安全水平。

美陸軍最早于1978年就發布了AR70-62《飛機系統適航性審查》，對其擁有或運營的軍用航空器適航性責任作出明確規定。美空軍于2000年頒布了政策指令AFPD62－6《美空軍適航性審查》，確保空軍航空器的適航性要求。美國防部于2002年10月頒布了MIL-HDBK-516“軍機適航性審查準則”原版，并在C－17運輸機研制中開展了部分適航性工作。2014年12月12日，美國防部頒布了最新版的MIL-HDBK-516C《軍機適航性審查準則》[1]，該手冊建立了一套軍用航空器適航性審查準則，適用于涉及空軍、海軍、陸軍等所有有人駕駛和無人駕駛固定翼和旋翼航空器系統的適航性判定。英國、加拿大、歐盟和北約等國家或組織也先后頒布了類似的標準規范。

美國對F-15和F-16等飛機改型，第四代戰斗機F-22、F-35，RQ-4A“全球鷹”無人機等型號開展了軍機適航性審查。歐洲聯合研制的A400M軍用戰術運輸機、歐洲的“臺風”戰斗機也開展了軍用航空器適航性工作。荷蘭CH-47D改型軍用直升機按照1998年荷蘭皇家空軍頒布的“軍用航空器適航性審查規則”以及1995年英國防部頒布的DEFSTAN00-970VOLZ“軍用航空器設計與適航性要求(第二卷旋翼類航空器)”,通過了荷蘭軍用航空器適航性審查。烏克蘭安東諾夫設計局安-70新型軍用戰術運輸機也開展了軍用航空器適航性工作,1997年4月24日第二架飛機進行首飛和驗證工作,以證明其總體性能和基礎適航性是可接受的。[2]

2 基礎教練機適航發展途徑選擇

2.1 基礎教練機與23部特技類飛機對比分析

表1 基礎教練機與23部特技類飛機對比分析

2.2 國內軍機適航發展途徑分析

國內軍機適航發展相對較晚，經過十多年的研究和應用，軍機適航發展路徑逐漸清晰，通過多種型號實踐探索，國內外適航技術發展途徑主要有以下兩個方面：

1）綜合采用民機適航標準和美國軍機適航審查準則（MIL-HDBK-516）

由于采用此方法的軍用飛機（例如基礎教練機、直升機、運輸用途飛機）主要設計特征與民用飛機基本相似，因此，在軍機適航驗證工作中充分借鑒國內民用飛機適航近30年發展成果，可提高國內此類飛機的安全水平。

此類飛機分為新研和民用派生型兩種類型。新研飛機由軍方及承制方根據部分型號的特點，利用成熟的民機適航標準,同時，依據軍機特點，補充MIL-HDBK-516部分內容，作為軍機適航審查基礎。而對于民用派生型飛機，軍方認可適航當局審定的結果，針對軍用改進項目制定審查基礎，其技術標準和新研飛機相同，由軍方負責審查。

2）單獨采用軍機適航標準

有一些戰斗機和無人機由于自身重量或其它因素，民機適航標準不完全適合，歐美等發達國家在軍機適航領域發展比國內早，而且標準已同民機適航一樣日趨統一，國內可以利用歐美積累的豐富經驗，結合國內實際情況，發展制定此類飛機的適航標準，發展此類飛機的適航軍方正在探索采用美國軍機適航審查準則來推進此類飛機的適航審查工作。

2.3 基礎教練機適航發展途徑選擇

通過基礎教練機與23部特技類飛機的對比分析發現，除了座椅系統以及武器和外掛系統存在不同以外，兩者基本要求相同。因此，結合基礎教練機的設計特征以及國內通用飛機積累的豐富的適航經驗、軍機適航工作的實踐，選擇基礎教練機適航，采取CCAR-23結合部分MIL-HDBK-516開展軍機適航性工作，將顯著提高這類飛機的安全性水平。

3 基礎教練機適航技術的應用

3.1 適航審定過程（圖1）

3.2 適航審查基礎的制定

型號適航審查基礎(Type Certification Basis)是經軍方確定的、對某一型號進行型號適航審查所依據的標準，承制方必須依據審查準則，按照一定的裁減規則對技術標準進行裁減，形成型號適用的適航審查準則，報軍方批準后逐步開展適航性設計和驗證工作，確保型號設計的安全性水平處于可接受的范圍內。

圖1 適航審定過程

基礎教練機的適航審查基礎分為A、B兩部分。A為民用飛機適航標準適用部分，B為軍用特殊系統采用軍用標準或引用國外軍機適航相關標準，兩者結合一起構成基礎教練機適航審查基礎，為后續適航審查提供法律依據。

3.3 適航性設計要求的制定

飛機級適航性要求是從飛機級角度提出的以安全為導向的設計與驗證要求，確定的是飛機級的適航性基線，形成的是型號的適航性審查基礎；另外，適航性要求還需分解落實到相關的系統/子系統研制要求中，從而確立飛機各系統/子系統的適航性基線，形成各系統/子系統的適航審查基礎。因此，各系統必須將適用的適航條款進行細化，形成設計人員通俗易懂、易于執行的專業語言。將設計要求納入系統研制規范，便于后續審查。

3.4 適航性驗證方法的確定

各系統依據各條款細化的適航性設計要求，確定各條款的驗證方法，參照民機適航推薦的方法有：說明性文件、分析/計算、安全性評估、實驗室試驗、地面試驗、飛行試驗、模擬器試驗、機上地面檢查和設備合格鑒定共計9種符合性驗證方法。

3.5 適航符合性驗證計劃的編制

圖2 適航審定基礎的制定

各專業根據確定的適用條款，設計要求、驗證方法，編制適航驗證計劃。內容包括：范圍、引用文件、術語、定義和縮略語、專業/系統概述、供應商適航管理、系統安全性分析、交叉引用的其他符合性驗證計劃、專業/系統適用的適航條款、符合性驗證方法、符合性驗證思路、使用階段的適航工作、驗證試驗項目、制造符合性檢查項目、符合性檢查單和計劃節點。

3.6 符合性驗證

適航符合性驗證就是依據確定的驗證方法和計劃，逐步開展分析/計算、安全性評估、試驗等符合性工作，編制各種驗證文件，提交審查，并通過軍方組織的適航審查工作，評估承制廠系統設計的符合性。并對任何不符合項必須進行風險分析，并且所有確定的風險必須被軍方所接受。

3.7 階段性評估

每個階段各系統必須進行適航性總結和評估，給出總結和評估報告，作為型號轉階段的依據。

3.8 機載設備適航性工作

機載設備適航支持計劃，是機載設備承研單位編寫的在型號研制階段針對相關機載設備的綜合性適航性工作計劃。該支持計劃是機載設備研制單位與總師單位和軍方安排適航審查與監督工作的基礎性文件，也是對機載設備適航性工作控制與監督的依據。機載設備適航支持計劃編寫依據應包含如下文件：機載設備技術協議書、機載設備研制計劃、機載設備技術規范、與承研單位有關的驗證任務及支持性工作和有關的零部件和設備清單。

3.9 安全性分析工作

系統安全性與適航性各具特點，二者在提升航空產品安全水平方面相輔相成、不可或缺。因此承制廠必須依據標準開展定性和定量的安全性分析工作，并且通過不斷地過程改進和完善，持續提升系統的安全水平。主要包括：功能危害評定（FHA）、初步系統安全評定（PSSA）、系統安全評定（SSA）、故障分支分析（FTA）、附屬圖表（DD）、馬可夫分析（MA）、故障方式和影響分析（FMEA）、故障方式和影響總結（FMES）、區域安全分析（ZSA）、特殊風險分析（PRA）和一般方式分析（CMA）。

4 結語

通過對小型軍用教練機與CCAR-23特技類飛機設計特征進行的對比分析，在充分借鑒民用飛機適航實踐中積累的經驗和教訓基礎上，提出了基礎教練機適航技術應用流程，可為國內小型軍用教練機適航性工作提供參考。

［1］李凡,梁麗濤,王喜力，等譯.MIL-HDBK-516C:軍用航空器適航性審查準則[S].2016.

［2］李巖，王春生.淺析軍用航空器適航性［J］.國際航空，2009，54(12):58－60．

［3］CCAR-23-R3：正常類、實用類、特技類和通勤類適航規定[S]，2004.

>>>作者簡介

許廣明，男，1978年出生，2001年畢業于中國礦業大學，高級工程師，研究方向為適航與安全性技術。

Research on Application of Basic Trainer Airworthiness Technology

Xu Guangming,Li guofeng,Xiang Yong,Xian Meiling,Pan Zhaoying

(AVIC-HONGDU,Nanchang,Jiangxi,330024)

The paper introduces the current airworthiness condition of foreign military aircraft,describes the airworthiness development approaches of basic trainers in detail through the comparison and analysis between basic trainers and CCAR-23 acrobatic aircraft,and presents some ideas and proposals for airworthiness flow and method of basic trainers.

Basic trainer;Aerobatic aircraft;Airworthiness

2016-11-19）