民用飞机试飞故障处置方法

刘程

摘 要：民用飞机在试飞期间通常会发生各种各样的故障，故障发生后是否能高效定位、处置或评估，将直接影响试飞安全和项目计划，试飞现场故障的处理需要建立一套行之有效的方法，为故障的处理提供指导。该文根据某型号民用飞机试飞的经验，建立了一套试飞故障处置方法，为国内民机试飞期间故障处理提供参考。

关键词：试飞故障 飞行安全 故障处置 故障定位

中图分类号：V225 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（c）-0016-02

飞行试验作为民机研制的后期阶段，主要是为了检查飞机设计是否合理，验证各方面性能是否达到设计要求并表明对适航条款的符合性。国产民机发展较晚，技术和经验储备不足，试飞飞机由于构型未冻结，设计经验不足等因素，故障的种类、发生频率及数量都多于同机龄的航线飞机，故障及排故过程对飞机的设计改进和试飞进度具有重要影响。

试飞故障是指试飞飞机在飞行试验期间（包括空中和地面）发生的飞机设计构型以内的故障，包括试飞员航前发现的故障、飞行过程中发现的故障、机务人员航前、航后例行检查及地面试验发现的故障。对试飞故障的处置和管理必须建立合理的方法，形成发现故障、判断故障、故障记录、故障处理、故障归零闭环处置程序，在保证飞行安全的前提下，优先确保试飞任务的继续执行和试飞计划节点，同时提高排故效率、缩短飞机停场时间。

1 故障分类

试飞故障有多种分类方式，该文中主要按照是否影响安全或试飞任务将故障划分为3类，分别为影响飞行安全的故障、影响试飞任务执行的故障及其它故障。其中对试飞安全是否影响由设计、机务或试飞员的任何一方均可以进行判定和提出，影响试飞任务执行的故障主要是考虑影响试飞科目结果的有效性。有些复杂古怪的故障现象，由于对其认知不足，为了确保试飞安全，被判定为影响飞行安全的，随着排故实施的深入，故障定位后，有可能重新判定为不影响飞行安全。另外，在执行审定试飞科目时发生的故障，因为是由局方试飞员执行且审查代表在现场目击，申请人必须给以足够的重视。

2 故障处置的分工

在故障处置过程中，工程设计主要负责分析并制定排故方案，制造单位主要负责机上排故的具体实施并参与分析过程，对设计的排故方案提出意见。为高效对试飞故障实施管理和处置，试飞期间可设置专门机构，该文将该机构称为问题小组，至少包括质量、试飞、适航及项目人员，问题小组主要职责是确定试飞问题的答复单位、组织成立排故小组，组织制定排故方案和机上实施、所有试飞问题的登记并向归零小组提供试飞故障信息，必要时请示总师系统成立故障攻关团队。

3 故障处置方法

3.1 一般处置方法

3.1.1 故障的提出

当发现飞机存在失效或偏离的现象时，试飞单位机务首先对该问题进行检查和初步判定，若判断确实是故障或者超出判断能力，发出试飞问题处理单，由生产商提供处置意见和措施。试飞问题处理单走完试飞单位流程进入问题小组接收和分发，问题小组根据故障描述，将试飞问题处理单提交工程设计答复或转开故障拒收单提交工程设计处理。提出故障时，必须描述清楚、用词准确、信息完整齐全，必要时附上相关图片，对于结构损伤类問题，描述损伤位置、尺寸等信息。

3.1.2 故障类别的判定

问题小组接收到飞机发生故障的信息后，首先初步判定故障类别，如果不能直接判定类别，组织工程设计人员进行判定，多数情况下需要通过机上检查或测试数据以及试验的方法进一步获得更多的信息来支持判定，有时需要在完成定位后才能做出判定，根据判定的结果，采取处置措施。

3.1.3 排故实施

排故实施可按照“故障定位、分析机理、故障复现、制定措施、落实改进、措施验证和举一反三”的步骤进行。

（1）故障定位。

首先需对故障进行确认，对根据所提供的信息无法直接确认故障的应进一步收集相关信息，主要方法有询问机组、机务、工艺人员或监控人员，分析测试数据，试验室试验和复现，上机检查和复现（查看维护信息、目视检查等）。

故障定位时，可采用故障树、因果图等工具。对于系统故障的定位可首先查阅故障隔离手册；对于两套以上的系统设备，可以采用对调的方式，检查故障现场是否转移，确定设备是否为故障部位。

（2）分析机理。

根据确认的故障现象，依据技术规范、设计原理等技术资料分析故障产生的机理，必要时可咨询专家、联合供应商共同研究。对需要经过试验才能得出结论的故障可采取多种试验形式：试验室试验、机上试验、委托试验、供应商试验等。

根据故障现象和机理，结合故障产生的时间、环境和频率等因素确定故障产生的原因。成品故障原因的查找可与供应商共同讨论分析。

若分析研究不能确定原因的故障应安排试验室试验或机上地面试验甚至飞行试验，试验前制定详细试验方案。

（3）故障复现。

为验证故障定位和机理分析的准确性，有必要对故障进行复现。故障复现首先考虑采用机上直接复现的办法，当遇到无法复现的故障，如需要特殊条件才能触发的故障，可依托航电实验室、铁鸟试验台及计算机仿真等试验手段，结构裂纹、断裂等可采用实验室模拟实验。而线路破损、插头退针等故障不需要进行故障复现。

（4）制定措施。

纠正措施分为临时措施和最终措施。在最终措施短期内无法确定或实施的情况下，为保证飞行安全、科目有效性、尽快恢复飞行或防止故障进一步扩大，应及时采取临时措施。临时措施一般不能将故障彻底排除或虽能彻底排除，但却不符合最终的设计构型。最终措施必须是能够在彻底排除故障的同时产生的更改符合飞机的最终设计构型。

具体的纠正措施一般有：现场修复、返厂修复、串件、换新、软件升级、硬件改进等。

①现场修复一般适用于结构类裂纹和损伤及机上线路问题。

②返厂修复一般对现场不具备修复条件或需返回供应商才能修复的故障。

③串件通常用于个体故障，且故障飞机的飞行任务比被串件的飞机更为紧急、重要，或被串走的零件或成品不是被串件飞机的必须构型。

④现场无法修复的故障应首选换新的措施，在无备件资源的情况下才采取串件的办法；

⑤当故障原因定位为软件或硬件设计缺陷时，只能采取软件升级或硬件改进的措施排除故障，这种措施通常需要较长的周期。

（5）落实改进。

措施制定后应根据故障的类别和影响在相关的飞机上贯彻实施，无论是临时措施或最终措施的落实都应纳入飞机构型管控。

（6）措施验证。

措施在机上落实后应进行相应的验证，必要时应在机上贯彻前安排试验室验证或机上贯彻后安排飞行试验，以确认故障已经按预期的目标排除，同时应确认措施的落实是否产生了不可预期的其它问题。

（7）举一反三。

当故障机理确定后就应从三个方面进行调查并采取措施，举一反三：一是同一架机上是否会有同类故障；二是其它飞机上是否会有同类故障；三是单位其它型号上是否存在同类故障。其它飞机包括其它试飞机，在制飞机及航线在役飞机。

3.1.4 故障归零

故障归零由归零小组组织。问题小组将所发生的故障信息和问题处理单提交给归零小组，归零小组分析筛选出属于质量问题的故障，编写技术归零报告，并组织归零评审。

3.2 特殊处置方法

除按“3.1一般处置方法”执行外，根据被判定的故障类别，还需按照以下方法进行处置。

3.2.1 审定试飞期间发生的故障

（1）可及时关闭的故障，工程设计须编写故障分析报告，按需提交局方进行审查；（2）可继续飞行的保留故障，须编写评估报告，对飞行安全和试飞科目的影响进行工程评估，并提交局方批准。

3.2.2 影响试飞安全的故障

（1）影响试飞安全的故障须进行扩大检查，确认该故障是否在飞机其它部位或其它在役飞机上存在；（2）属于飞机本体结构的故障，由制造单位按照工程设计的检查要求对其它架机进行检查并提供检查报告；（3）属于供应商成品的故障，由设计、制造及相应供应商共同检查确认并给出结论；（4）依据检查结果，排故小组判断是否为共性故障。若检查结果为个体故障，则单机停飞；若检查结果为共性故障，则全面停飞；（5）影响飞行安全的故障分析报告均须提交局方审查；（6）影响试飞安全的故障均属于质量问题，应完成归零评审，待归零评审通过后，试飞单位方可开展放飞评审。

3.2.3 影响试飞任务执行的故障

（1）故障若影响当日试飞任务执行，且在当日14∶00前无法排除，试飞单位应撤销当天试飞计划；（2）故障若影响次日试飞任务执行，且在当日14∶00点前无法判断该故障在当日是否能排除，应不报或撤消次日计划；（3）故障若仅影响第三天以后试飞任务执行且当日无法排除，应提出计划预警和调整建议；（4）其他故障若在试飞任务执行前缺少条件（如缺少备件、工具、人员或时间），可进行故障保留，完成评估和相关手续后放飞，后续择机安排排故工作。

3.3 保留故障处置方法

对于问题处理单答复后的保留故障（包括具体原因不明、纠正措施未落实或采取临时措施的不能关闭的故障），须建立跟踪和管理制度，其技术状态和进展情况由问题小组负责跟踪管理，并按以下内容执行：（1）在申请特许飞行证前仍然保留的故障，编写评估报告提交局方审查代表批准；（2）因故障提出额外限制或补充操作，落实到飞机的使用限制条件或补充操作程序文件中；（3）因故障提出监控、检查要求，落实到维修要求文件中；（4）故障发现后一个月内仍未解决（涉及航材备件和工装问题除外），由问题小组上报总师系统，决策成立攻关小组，开展技术攻关；（5）凡是保留的故障须向试飞员说明故障的情况及对相关系统或部件功能的影响，是否增加限制或程序，對飞行操作有无影响。

参考文献

[1] 陈显调.民机试飞过程系统故障的排故要求和方法[J].民用飞机设计与研究，2015（119）：88-89，96.

[2] 王宗坤.民机研制双五归零在质量问题中的应用[J].中国制造业信息化，2011，40（23）：104-106.