民用飛機維修類技術出版物符合性驗證方法

解志鋒 武紅姣 / XIE Zhifeng WU Hongjiao

(中國飛行試驗研究院，西安 710089)

0 引言

技術出版物是民用飛機產品的重要組成部分，涉及飛機運行和維護所需的各種技術和工程文件，用于指導運營人正確操作和維護飛機。技術出版物的質量與標準化直接影響著航空公司運營、維護、保養和修理質量、排故周期、停場時間，進而影響其經濟效益。國際民用航空組織、歐美航空發達國家的民用航空管理機構針對民用航空器的持續適航問題制定了大量相關的持續適航規章條款和文件。為確保民用飛機投入使用后的持續安全和可靠性，保證民用飛機的正確使用和維護，建立了完整的技術出版物使用驗證方法體系[1]。

國內民用飛機起步相對較晚，在民用航空器的適航領域與國外民航發達國家相比存在較大差距。僅在局方咨詢通告中規定了對于經過審核的運行文件和持續適航文件內容，應當編輯出版，并提供預期使用人員(如試飛維修人員、試飛人員、運行支持人員等)進行必要的驗證，確認運行文件和持續適航文件的內容準確、易正確理解和具備可操作性[2]。

為了確保在運營中能對飛機進行正常維護，提高簽派可靠度，在適航試飛取證階段，需要同步開展技術出版物驗證工作，用以評估技術出版物內容的正確性、完整性和可操作性，為后期的功能和可靠性試飛及運營奠定基礎。本文通過研究民用飛機維修類技術出版物組成，結合適航規章要求，借鑒軍機技術資料試飛期間的使用評估方法，提出了民用飛機維修類技術出版物適航驗證要求、方法和流程。

1 維修類技術出版物驗證要求、方法

1.1 驗證要求

技術出版物是民用飛機產品的一個非常重要的組成部分，主要包含運行類手冊、維修類手冊、培訓類手冊、構型類手冊和其它類手冊。其中維修類技術出版物是飛機正常運營、持續適航及安全飛行的重要技術保障[3]，包含飛機維修手冊(AMM)、部件維修手冊(CMM)、發動機手冊(EM)、結構修理手冊(SRM)、無損檢測手冊(NDT)、故障隔離手冊(FIM)等[4]。

為了使研制的民用飛機取得適航認證，不僅要確保出版的維修類技術資料按照適用的適航要求編寫，同時要向局方表明對適航要求的符合性。因此，研究相關適航條款及ATA2200航空維修資料標準發現，可以從有效性、完整性、準確性、易理解和可操作性四個方面確定維修類技術出版物驗證要求，具體要求如表1所示。

表1 維修類技術出版物驗證要求

1.2 驗證方法

民用飛機技術出版物驗證方法主要指采用各種驗證手段對技術內容進行驗證，以確保文件內容的準確性、完整性、有效性和可操作性。

根據試飛驗證的條件以及民用飛機技術出版物文件內容，形成了不同的民用飛機技術出版物驗證方法，主要包括審查驗證、機上地面操作驗證、模擬器試驗驗證、地面滑行驗證、空中試飛驗證，具體見表2。維修類技術出版物以審查驗證和機上地面操作驗證為主。

表2 技術出版物驗證方法

驗證方法選擇原則如下：

1)在分析驗證內容和項目驗證條件、驗證充分性等基礎上，可選擇單項驗證方法或多項驗證方法綜合驗證；

2)考慮到實施的風險，驗證方法的實施順序原則上從MOV1到MOV5。即維修性驗證項目要先進行審查驗證，然后再進行機上操作驗證。

2 驗證流程及管理要求

飛機技術出版物試飛驗證主要包括三個階段：準備階段、實施階段和總結階段。準備階段主要開展符合性驗證前的準備工作，符合性驗證實施單位分別根據維修類技術出版物驗證對象(如AMM手冊)和相關適航條款、ATA2200標準要求，按照第1節確定的驗證要求和方法編制符合性驗證實施方案并取得局方認可。實施方案中需要對維修類技術出版物內容分解，對系統說明、維修實施和程序等分別形成符合性驗證矩陣，包含驗證時機、人員、方法、條件等如表3所示。并按照驗證矩陣條目，驗證要求制定符合性驗證記錄表，記錄符合性驗證中發現的問題。同時按照航前、航后等驗證時機、條件制定具體的實施計劃。

表3 符合性驗證矩陣(示例)

實施階段需要根據民用飛機維修類技術出版物符合性驗證實施方案確定的工作計劃，逐項按照驗證矩陣進行驗證。為了確保驗證的充分和安全，首先，需要開展相關項的審查驗證，確保技術資料狀態與飛機實際狀態一致，維護技術參數與設計參數一致；其次，在完成審查驗證后，進行機上地面操作驗證。在對各項操作驗證時，按照相同的驗證時機和條件，同時開展驗證，以減少驗證的重復工作。操作驗證中記錄發現的維修類技術資料問題，并按有效性、完整性、準確性、易理解和可操作性等進行分類整理、分析和反饋，提出更改建議；最后，完成所有驗證矩陣的項目驗證后，按照問題情況，組織參與驗證的專家進行定量評估。

總結階段編寫維修類技術出版物符合性驗證報告，總結符合性驗證過程，問題更改和遺留情況，遺留原因說明等。同時，對驗證過程進行總結，吸取經驗，反思驗證過程存在的不足，為后續型號技術出版物符合性驗證提供經驗。

3 定量評估方法

3.1 符合性驗證因素權重確定

在層次分析法中，一系列成對因素相對重要性的比較是定性的，為了使決策判斷定量化，形成數值判斷矩陣，必須引入合適的標度值對各種相對重要性的關系進行度量。針對民用飛機維修類技術出版物驗證要求中一級準則(有效性、完整性、準確性、易理解和可操作性)、二級準則分別組織技術出版物專家采用A.L.Saaty的1～9比例標度方法構造兩兩比較判斷矩陣，表示為：

(1)

其中，δij(i,j=1,2,…,n)表示二級準則Bi與Bj相對于對應的一級準則Ak的重要性標度值。在判斷矩陣A中，其元素δij滿足δij>0(i,j=1,2,…,n)、δij=1(i=j=1,2,…,n)的關系。兩兩比較判斷矩陣的一致性具有十分重要的意義，因此，需要進行一致性檢驗，其步驟如下：

1) 計算一致性指標C.I.=(λmax-n)/(n-1)；其中λmax為n階正互反矩陣A的最大特征值。

2) 取平均一次性指標R.I.；根據判斷矩陣的階數不同，R.I.的取值是不同的，見表4。

3) 計算一致性比率C.R.=C.I./R.I.。

當C.R.<0.1時，一般認為判斷矩陣的一致性是可以接受的，否則，就認為初步建立的判斷矩陣是不能令人滿意的，需要重新賦值，仔細修正，直至一致性檢驗通過為止[5]。

表4 平均隨機一致性指標R.I.

判斷矩陣通過一致性檢驗，即可對判斷矩陣A計算，判斷矩陣A的最大特征值所對應的特征向量即為各個因素相對于上一級因素的權重值。判斷矩陣是評價者主觀判斷的定量描述，一般求解判斷矩陣不需要太高的精度，這里給出計算判斷矩陣最大特征值對應的特征向量的簡單方法，乘積方根法。其計算步驟如下：

其中i=1,2,…,n。ω=(ω1,ω2,…ωn)T即為所求特征向量的近似值，這也是各因素的相對權重。本文通過層次分析法確定的各驗證要求的權重如表1所示。

3.2 模糊綜合評判

(3)

于是有綜合模糊評價矩陣為：R=(rik)m×5。對因素集U上的權重集ω(ω1,…ωm)，通過R變換可以得到模糊評價模型：

模糊綜合評判模型S中參數分別代表因素集U對模糊評語集V中評價等級v1,v2,v3,v4,v5的隸屬度。民用飛機維修類技術出版物的最終評價結論可按照最大隸屬度原則確定。

4 實例分析

按照上述方法，本文針對MA60飛機維修手冊(AMM)第33章照明系統維修實施和程序部分維修類技術出版物進行驗證矩陣分解，確定駕駛艙—調整/試驗(任務號33-10-00-710-801)等152項驗證內容，均采用審查驗證和機上地面操作驗證方法進行驗證。根據實際驗證操作提出了駕駛艙照明電源盒拆卸中涉及的工具型號不適用等問題21項。通過參與整個驗證工作的6名專家進行打分。確定的模糊綜合矩陣如下：

按照二級驗證準則權重計算后得到一級模糊綜合矩陣R。

按照一級驗證準則權重計算后得到S=(0.337 60.551 10.105 00.006 30)。按照最大隸屬度原則，MA60飛機第33章照明系統維修實施和程序部分技術出版物模糊綜合評判結論為良，能夠正確反映技術出版物外場使用情況，為技術出版物適航取證提供數據支撐。

5 結論

本文提出的民用飛機維修類技術出版物符合性驗證要求、驗證方法和流程、定量評估模型能夠滿足民用飛機維修類技術出版物試飛階段符合性驗證工作。為后續C919大型客機等飛機適航認證階段技術出版物符合性驗證工作提供了技術基礎，解決維修類技術出版物使用驗證工作無據可依的問題，同時進一步促進軍用飛機技術資料及交互式電子技術手冊使用驗證工作。