航空器結構持續完整性管控模式探討

■ 章青量/大連航空有限責任公司

0 引言

中國民用航空局飛行標準司于2018年1月頒發新版咨詢通告《航空器結構持續完整性大綱/AC-121-65R1》，替代2005年頒發的AC-121-65。此次修訂旨在滿足交通運輸部2017年第29號/新版法規CCAR-121-R5《大型飛機公共航空運輸承運人運行合格審定規則》，增加關于持續適航和安全改進的更高標準和要求。新版咨詢通告在如何保持航空器結構持續完整性方面為航空公司提供了明確的標準和詳細的指導。新規章重點突出結構工程管理同“持續適航與安全改進”的相關內容，著重明確機身增壓邊界修理和改裝的損傷容限評估、基于損傷容限的結構補充檢查等要求。

新版法規頒發以來，多家航空公司反饋在實際執行過程中存在各種疑惑和難點，包括公司各層管理人員對規章條款解讀存在差異、對結構持續適航認識不夠、結構檔案管理粗放、結構工程師配置不足，以及缺乏專用的計算機管理系統等。因此，如何建立一套覆蓋飛機全生命周期，確保持續適航及安全運行的結構持續完整性管控模式，以切實達到新規章要求的“文實相符”水平，已然成為行業工程管理的“核心重點”。

1 AC-121-65R1的重點要求

1.1 建立結構適航性工程管理系統

依據CCAR-121-R5部附件J關于制定補充結構檢查大綱要求，航空公司必須建立基于損傷容限控制在標準安全范圍內、確保疲勞關鍵基準結構的持續適航完整性體系。根據航空器結構持續完整性大綱的總則要求，航空公司必須建立符合結構持續完整性大綱規定的適航管理要求、技術標準、實施工作程序及執行方案。大綱明確要求航空公司在服務通告SB評估/改裝管控、補充結構檢查大綱、腐蝕預防和控制大綱、機身增壓邊界修理排故、修理和改裝損傷容限評估及廣布疲勞損傷等六個方面建立系統化管控。

1.2 建立結構修理檔案管理系統和補充檢查實施計劃

新規章明確指出：結構維修記錄是證明航空器結構完整性狀況的主要手段。按照新版AC-121-59R1《飛機維修記錄和檔案》要求，航空公司必須對結構維修記錄進行全面、有效的管理，以便實時掌控飛機結構構型狀況并開展結構可靠性管理，從而實現對結構完整性的動態監控與完善。因此，必須建立一套飛機結構檔案管理系統，達到信息完整性、準確性、電子化統一管理，并實現各個階段（錄入、查詢）動態更新以及審核評估的閉環管控。同時要求航空公司開展結構可靠性管理工作，持續監控、改進并優化腐蝕預防和控制（CPCP）大綱，確保CPCP大綱根據實際趨勢跟蹤調整，保證機隊主要結構的FCS相關結構腐蝕控制在1級或更好水平。

根據咨詢通告AC-121-FS-2018-71《修理和改裝的損傷容限檢查要求》，運營人實施計劃包括針對疲勞關鍵結構的修理、改裝實施損傷容限評估要求及損傷容限檢查要求。航空公司必須制定并上報機隊普查計劃，并通過生產管控系統記錄并監控上次檢查的完成日期和下次檢查的截止日期。所有實施的損傷容限評估和獲得的損傷容限檢查要求都要經過局方的批準，并確保相關記錄的完整和有效。

1.3 建立結構工程技術管理人員的培養和資質管理機制

根據局方規章AC-121-65R1總則6.6的指導要求，航空公司結構持續適航工程管理必須貫穿從飛機初始交付到退役整個壽命期間的所有環節，包括出廠制造偏離、修理改裝、腐蝕預防控制、結構損傷管控及結構可靠性管理等方面。因此，航空公司工程管理體系必須組建結構工程技術管理團隊，健全人員梯隊培養及資質能力控制，保證結構持續完整性大綱要求的各項工作能有效落實。

2 結構工程管理現狀及新版規章落實難點

2.1 結構工程持續適航的粗放式管理

根據前期局方組織的整體培訓和交流，除個別公司先行試點之外，大多數航空公司現有工程管理系統都遠不能符合新版規章標準的要求，主要集中在以下三個方面。

1）結構修理檔案管理不符合新規章要求

新規章明確要求建立飛機結構維修管理系統，實現結構修理記錄信息電子化，以便記錄的查詢、追溯及可視化管理。但因缺乏飛機結構檔案管控系統，大部分航空公司現有結構修理記錄同其他維修記錄混雜存放，遠不能滿足AC-121-59《飛機維修記錄和檔案》的管理要求。從退租檢案例可知，很多航空公司機隊的結構檔案存在“歷史欠賬”問題，包括損傷位置/尺寸不詳、修理依據不準確甚至記錄缺失等。

2）結構構型管控不符合新規章要求

飛機結構構型管控涉及修理、改裝、廠家SB、適航指令AD及SRM手冊修訂等方面，結構構型持續適航管理存在長期性和復雜性特點，多數航空公司現有構型管理難于做到準確和全面。新規章要求建立服務通告的執行效果回顧和反饋機制，包括對于實施困難或在實施過程中發現異常缺陷以及執行后達不到預期目標的信息，還需建立服務通告的重新評估機制。多數航空公司現有結構類SB的管控方式難于符合新規章要求，同時缺乏針對結構類工程指令的專項跟蹤和補充檢查評估管控系統，亦無法滿足新規章關于損傷容限評估及補充檢查追蹤的管控要求。

3）CPCP管控及結構可靠性管理不符合新規章要求

新規章明確要求建立CPCP維修記錄數據庫，通過可靠性管理、分析優化維修方案，將腐蝕等級控制在1級或更好水平，確保機隊始終滿足結構持續完整性。但航空公司現有工程管理系統缺少CPCP預警監控、結構損傷評估及重檢跟蹤等可靠性管控功能，結構腐蝕管理未能實現連續追蹤、動態監控。

2.2 結構工程師緊缺、資質不符

目前，國內大部分航空公司普遍存在結構工程師數量不夠、專業資質和經驗不足等問題。有些航空公司機隊規模已擴大數倍，但結構工程師人員數量依舊“保持穩定”，機隊規模小的公司甚至沒有專職結構工程師（由其他系統工程師兼管）。除了結構工程師人員數量不夠，現有結構工程師的工程管理經驗及資質培訓也普遍不足。現有結構工程師來源于結構修理車間技術員、兼職系統工程師或者應屆畢業生，因結構專業相關培訓資源稀少，很多結構工程師是“無師自通”，僅靠在工作中緩慢摸索積累。

2.3 結構持續完整性的適航安全意識不足

2002年5月25日，臺灣中華航空公司一架波音747飛機因工程管理不當致使金屬蒙皮修理區域產生疲勞裂紋，最終導致飛機在高空解體墜毀。該起空難造成機上225人全數罹難。該飛機在1980年因機尾擦地導致蒙皮損傷，同年5月執行永久性修理。根據事故調查報告，該修理方案同結構修理手冊標準不符（SRM要求更換整塊損傷蒙皮）。22年后，該“不規范修理”因金屬蒙皮疲勞損傷，在萬米高空致使機尾脫落、艙體釋壓，最后飛機結構解體、機毀人亡。

當前仍有不少主管領導及工程管理人員缺乏對結構持續完整性的適航安全意識，認識不到潛在的適航安全隱患，主要表現在以下兩個方面。

1）部分航空公司追求短期效益，決策層對結構持續完整性管控的安全重要性及長期效益影響（飛機大修及退租檢等成本）缺乏認識。因執行新規章標準必須建立健全結構持續完整性管控體系，對項目前期人員/資金投入較大，短期內效益難顯，故項目推進所需的人員配置、管理系統資金投入難于得到決策層及相關部門的支持和審批。

2）目前航空工程管理偏重飛機系統適航性及防空停管理，對結構工程管理不夠重視。多數工程主管仍意識不到結構工程管理存在的持續適航隱患及對安全運行的最大影響。因未規范處理波音747飛機機尾損傷事件，臺灣中華航空前總工程師被臺灣檢方起訴，工程管理的適航責任重大，相關負責人難辭其咎。借鑒這起嚴重事故教訓，主管領導和責任工程師應該省視三個問題：現有結構工程管理是否符合法規持續適航和安全改進要求？能否確保審批的結構修理方案都符合適航技術標準？能否確保所有損傷容限檢查（DTI）項目及相關補充檢查在控？

3 結構持續完整性管控模式的探討

3.1 落實理念先行，確立結構持續完整性管控理念

首先應在領導層面“宣貫”結構持續完整性大綱的重要性，使領導層充分認識到落實局方法規的必要性以及建立結構持續完整性管理系統對公司持續安全運行的重要作用。從航空公司可持續發展方面分析，落實新規章建立結構持續完整性管控體系，不僅可以提高機隊適航安全管理水平，還能有效提升腐蝕預防與控制、結構修理及改裝持續適航管控標準，降低航線結構涉及不正常率、定檢非例行結構修理（因腐蝕問題造成長時間停場等）及飛機退租結構檢等維修成本。有必要讓公司管理層“知其然”，充分認識到新版適航法規的強制性，以及遵循新規章建立管控系統后對公司整體適航安全改進的作用和對飛機全生命周期維修成本管控的實際效果。

針對工程管理系統人員，必須做到“知其所以然”，全面樹立結構持續適航完整性管控理念。長期以來，民航工程管理偏重“緊急適航”，即重視飛機系統適航和動力裝置防空停管理，現有工程管理人員普遍缺乏結構持續適航重要性的觀念，將給整個工程管控系統造成不適航隱患，而且現有管控方式很難做到缺陷的事前發現和糾正。

局方相關咨詢通告已明確結構持續完整性大綱的要求細則，要將大綱方案有序、有效地推進，必須先落實理念先行，應在公司管理層面“科普”局方新版法規針對結構持續完整性大綱執行要求的必要性，并在工程管理系統開展全員深入學習結構持續適航安全管理專業知識，特別是工程管理主管人員和結構工程師團隊，需要組織新規章的專題培訓和研討，確立結構持續適航管理思維，依據新規章要求盡快落實“建程序、定方案”。

3.2 整合資源創建結構可靠性管理體系

航空公司工程管理的主要職能分為飛機系統（機電+電子專業）、動力裝置和結構持續完整性。按照現有可靠性管理方案和防空停管理，大部分公司基本能符合局方規章對飛機系統適航性及防空停的要求，關鍵在于如何落實結構模塊。

在此建議：通過完善可靠性管理系統，充分整合分散在各個職能部門管理的資料，包括飛機出廠適航技術資料，航線/定檢飛機維修和改裝記錄，飛機、發動機、部附件的FH/FC狀態信息及構型管理（包括SB/AD/EO等執行狀態）等。在現有可靠性管理的基礎上，創建結構工程管理模塊，建立腐蝕預防CPCP管控、補充結構檢查實施計劃OIP管控、結構構型管控三個子模塊。

1）CPCP模塊

隨著機隊規模的擴大和機齡的增長，結構腐蝕預防和控制的重要性日益顯現，同時伴隨著腐蝕損傷和修理趨多，CPCP管控工作日趨繁重。當前階段需要盡快開展歷史維修記錄梳理、分類及電子化的基礎數據源整合工作，后期通過可靠性管理系統CPCP模塊執行單機腐蝕數據監控、同機型腐蝕分部及預防管控措施，并通過季度/年度CPCP可靠性分析，調整/優化持續適航維修方案CAMP定期腐蝕檢查任務的執行頻次和內容，達到閉環動態監控和持續優化。

2）OIP模塊

補充結構檢查實施計劃（OIP）是局方要求航空公司建立的，要求在規定時限內對飛機疲勞關鍵結構上的所有修理/改裝進行損傷容限評估，并將對疲勞關鍵結構造成不利影響的修理/改裝的損傷容限檢查信息加入持續適航維修方案進行管控。OIP模塊包含損傷容限工程評估（結構工程師）、補充檢查計劃安排及執行反饋（維修工程師）、檢查質量和執行監控（質量工程師）三項職能，需要工程、維修和質量等多個部門的工程師協調管控。因此，有必要通過可靠性管理中心體系，組建OIP管控小組，協同相關部門和管理人員，閉環管控補充結構檢查實施方案。同時，通過可靠性管理系統預警功能，自動生成OIP檢查期限臨近條目報警，避免出現超期或漏控等差錯。

3）構型管理模塊

結構構型管控將直接影響飛機持續適航，包括修理/改裝評估、廠家SB/適航指令AD執行狀態及SRM手冊標準修訂評估等方面。通過可靠性管理系統建立結構相關服務通告評估及改裝要求工卡模塊，包括SB評估和定期（每兩年）回顧機制、SB執行效果評估/反饋廠家改進監控、優先選取終止性改裝（按照CAD要求執行相關強制改裝）。結構構型模塊管控需建立結構檔案數據管理系統，具備外網實時查詢、數據準確及位置圖形識別功能，因此要求分管工程師必須經過相關專業培訓，具備管控資質。

3.3 制定人才培養計劃，組建管控團隊

根據局方規章AC-121-65R1總則6.6的指導要求，航空公司工程管理體系必須組建結構工程技術管理團隊，健全人員梯隊培養及資質能力控制，保證結構持續完整性大綱要求的各項工作有效落實。從上文分析可知，落實結構持續完整性管控要求的主要工作集中在三個方面：

1）結構修理檔案整理、審核及DTI評估。

2）結構構型控制及補充結構檢查閉環管理。

3）結構可靠性管理及持續改進工作。

多數航空公司現有工程管理人員和結構工程師的數量和管理經驗均無法滿足以上工作需求，不能有效履行結構持續完整性管控工作。因此，工程管理負責人需根據執管機隊規模及中長期規劃，制定結構工程師配置及培養計劃，并盡快組建結構工程管理團隊，以匹配結構持續完整性管控項目的人員需求。依據局方新版規章對結構持續完整性大綱的管控目標要求，保守測算航空公司工程管理最低需配置三名結構工程師，對于機隊規模大于30架的航空公司，建議根據實際情況評估、增加人員配置。同時落實專業培訓和考核要求，確保團隊人才梯次成長、持續提升整體管控水平。在組織管理方面，建議設置結構可靠性主管，負責組織工程、維修、質量等部門相關工程師，成立結構持續適航工作組，采用可靠性管理模式，建立一套動態更新、準確評估、閉環復核的結構持續完整性管控系統。

4 總結

綜上所述，飛機結構持續完整性管控是一項復雜的系統性管理工作，是貫穿飛機全生命周期的長期性工作，需要多方配合、群策群力，在實踐中創建出一套落實新版法規要求的持續適航和安全改進的管控模式。

在新時代發展理念大背景下，局方對航空安全管理提出更高標準和更精細要求，特別是隨著計算機智能系統的應用，航空工程技術管理方式日趨專業化、精準化。作為新時代的工程技術管理人員，應該持續學習新技術和新理念，不斷提升專業管控水平，確保公司實現長期適航安全和可持續穩健發展，為建設民航強國夯實持續適航安全基礎。