民用飞机型号合格审定阶段结构件构型落实的制造符合性检查

胡蕴博

(中国商飞上海飞机制造有限公司，上海 200000)

0 引言

民用飞机的研制是一项复杂的系统工程，在型号研制过程中会产生大量构型数据，构型数据一般会包括大量数模和文件类设计资料，并通常会根据客户和型号的取证需要不断迭代更新。为更加准确和高效地对民用飞机的构型落实进行制造符合性检查，确保民用飞机的制造符合经批准的设计，为民用飞机型号研制阶段的各项试验试飞提供符合性证据支撑，本文提出了民用飞机构型落实制造符合性检查的新方法，并重点就民用飞机机体结构部件的落实制造符合性检查进行了具体分析。

1 民用飞机构型的定义与要求

1.1 民用飞机构型的定义

民用飞机的构型是其型号设计资料的一部分，根据适航规章CCAR-21《民用航空产品和零部件合格审定规定》[1]，民用飞机和零部件的型号设计资料定义如下：

1) 为定义民用航空产品构型和设计特征符合有关适航规章和环境保护要求所需的图纸、技术规范及其清单；

2) 确定民用航空产品结构强度所需要的尺寸、材料和工艺资料。

1.2 民用飞机构型的要求

批生产监督与管理程序AP-21-AA-2019-31[2]专门用一整章节来描述民机设计资料控制要求，主要包括：是否控制设计资料和技术资料及其更改；是否有明确的设计资料和技术资料清单；是否控制设计资料和技术资料的存储及保护；制造、质量、服务、运营部门是否参与设计资料和技术资料及其更改的评审。

2 民用飞机结构部件构型落实的制造符合性检查方法

民用飞机一般由以下结构部件组成：机头、前机身、中机身、中后机身、后机身、垂直尾翼、水平尾翼、机翼、机翼上的活动面等。民用飞机结构部件一般由标准件、定制件、零件、组件、装配连接模块构成。为准确表达其构型状态，应要求设计部门梳理结构部件当前设计构型状态，并说明结构部件的当前的设计构型状态及其与预期取TC证构型状态之间的差异。

2.1 制定结构部件构型落实制造符合性检查的计划

如图1所示，在进行制造符合性检查活动前，都应根据检查对象的特点制定相应的检查计划，合理的检查计划能够有效提高检查效率。

图1 结构部件构型落实制造符合性检查的计划

1)检查民用飞机的设计单位的构型管理程序及信息化平台

程序是构型管理工作能否有效运行的保障，应了解程序中规定的产品构型的定义、组成部分及管理要求，为后续检查产品构型的落实建立基础。检查构型数据信息化平台的使用方法，重点检查信息化平台是否能保证构型数据的唯一性。

2)检查构型数据的形成过程

根据适航规章要求，构型数据的形成过程一般包编制、签审、评估、发放。应检查构型数据的签审和评估过程中是否经过制造、质量、服务、运营部门，重点检查各部门在构型数据形成过程中的分工是否明确，以保证构型数据的可实施性。

3)检查构型数据至工艺文件的转化过程

构型数据至工艺文件的转化是决定产品能否符合设计要求的核心，应检查是否有程序支持构型数据由设计部门传递至工艺部门的过程，进一步检查构型数据的传递是否符合程序要求。重点检查生产现场使用的构型数据来源是否是唯一有效的，是否能采用技术手段保证生产现场始终使用最新版本的构型数据。

4)检查具体构型数据对应的工艺文件

应检查某个具体构型数据中的关键定义(如关键尺寸标注、特种工艺要求、无损检测要求等)是否完整落实至工艺文件中。同时，为保证按照工艺文件生产出合格的产品，应重点检查工艺文件中检验工序的设置能否完整覆盖构型数据的要求。

5)检查构型数据更改控制流程

在民用飞机的型号研制阶段，通常会因型号取证及潜在客户需要进行大量的构型数据更改，应检查构型数据更改是否经过工艺部门、质量部门、客户服务部门的评估，重点包括对在制品格的影响评估。

6)检查具体产品是否落实构型数据更改

抽查某个具体产品的实物，检查其尺寸是否符合最新构型数据要求，特种工艺记录是否符合最新工艺规范要求等。

2.2 结构部件的制造符合性检查

型号研制阶段，民用飞机通常会按ATA章节分配为若干个结构部件工作包，由主制造商的工艺部门规定各结构部件的交付状态。民用飞机结构部件的制造符合性检查的目的在于确定该部件交付时的设计构型状态、制造构型状态、工艺状态、设计更改落实情况、制造偏离处置情况等，为后续该飞机的各项机体结构符合性验证试验提供构型基础。机体结构部件交付制造符合性检查流程如图2所示。

图2 机体结构部件交付检查流程

2.2.1 机体结构部件的构型配置

型号研制阶段，机体结构部件交付前需要确定其当前构型状态，因此需要主制造商的设计部门发布该机体机构部件的构型配置说明，用于规定结构部件在交付前应具备的设计状态，是结构部件冻结制造状态的输入，同时也是进行结构部件制造符合性检查的顶层依据文件。应采取的检查方法如下：

1)检查构型配置文件的正确性和准确性：检查结构部件构型配置文件是否可以完整表达设计构型状态，检查其设计模块清册、单机零组件清册、机载设备清册、机载软件清册是否与构型数据信息化平台一致。

2)检查结构部件当前构型与TC构型的差异：型号研制阶段，结构部件的构型可能会因为设计成熟度、工艺成熟度等原因无法达到TC构型状态。应将目前结构部件的构型与TC取证构型进行比对，评估该结构部件在进行后续飞行试验或地面试验时能否代表TC取证构型。进行结构部件当前构型与TC构型的差异评估工作是十分必要的，不仅能对结构部件的构型进行纪实，且有助于提前识别后续TC取证的风险，为后续该结构部件进行符合性验证试验建立构型基础。

2.2.2 结构部件的制造构型

制造物料清册(以下简称MBOM)是表达结构部件制造构型的关键，包含了组成结构部件的零件、标准件(主要为紧固件)、定制结构件、系统成品件。通过对比结构部件构型配置文件和MBOM，可以评估结构部件制造过程中是否完整落实了设计构型的要求，对于不一致项目，均要求设计部门进行差异评估。

2.2.3 结构部件的生产检验记录

生产检验记录是结构部件落实设计构型的载体，起到指导操作人员工作，记录设计构型要求的关键过程参数等作用。生产检验记录一般由零件制造大纲、装配大纲、操作和检验记录、特种工艺记录等组成，应采取的检查方法如下：

1)检查工艺文件的编制和记录是否符合设计构型数据的要求，应重点检查构型数据中的标注尺寸是否在工艺文件中进行了记录并设置了检验工序。检查构型数据的规定关键过程参数是否在工艺文件中进行了记录。关键过程参数包括特种工艺记录，如热处理、表面处理、复材结构成型、无损检测等。

2)检查工艺文件是否落实了设计更改内容，如构型数据的快速更改单、构型文件升版、数模直接升版等。

2.2.4 结构部件的制造偏离

制造偏离是指民用飞机结构部件制造过程中出现的不符合设计要求的情况，出现制造偏离后需要该部件的制造商办理相应的故障拒收报告、材料代用单等并提交主制造商的设计部门进行处置。

1)检查故障拒收报告单。当结构部件的实物不符合构型数据要求时，制造单位需要办理故障拒收报告。当故障拒收报告的工程处置意见为“返修”时，检查制造单位是否编制了工艺文件落实“返修”，检查返修后的实物质量是否符合该故障拒收报告的工程处置意见。对于工程处置意见为“返工”的故障拒收报告，检查其返工后的实物是否已消除了偏离并符合设计要求。

2)检查材料代用单。当出现无法按照构型数据要求使用原材料、紧固件或密封胶时，需要办理材料代用单，同时应将材料代用单的实际使用情况在工艺文件中进行专门标识以保证其可追溯性。

2.2.5 舱门类结构部件

民用飞机的舱门是一类特殊的部件，由前登机门、前服务门、后登机门、后服务门、前货舱门、后货舱门、APU舱门、RAT舱门、应急离机门组成。应采取的检查方法如下：

1)检查舱门与机身的安装是否符合数模和设计文件要求。舱门在制造时一般采用专用工装进行定位调试，以模拟该舱门与机身连接时是否会存在干涉或间隙超差的情况，重点检查舱门与机身连接后与机身蒙皮的间隙是否符合设计要求。

2)检查舱门的功能调试是否符合数模和设计文件要求。设计部门一般会根据飞机不同部位和功能的舱门出具安装调试技术文件，重点检查舱门的手柄开启力、舱门开启和关闭的位置传感器、上位锁、铰链臂等功能的调试是否符合设计文件要求。

3)检查舱门安装至飞机后的气密淋雨性能。气密淋雨试验对飞机气密性和安全性有重要影响。重点检查舱门安装后的气密试验记录是否符合设计文件要求，检查淋雨试验记录是否符合设计文件要求。当试验记录与设计文件要求存在差异时，检查是否编制了返工文件对舱门重新进行安装调试并补充进行气密淋雨试验。

2.3 给出制造符合性检查结论

当完成上述步骤的制造符合性检查后，将对该结构部件的符合性给出结论。当所有实物问题的立即纠正得到主制造商设计部门认可后，可以按需签发符合性适航批准标签。

3 结论

本文阐述的民用飞机型号合格审定阶段结构件构型落实的制造符合性检查方法，在某型国产民用飞机型号研制阶段进行了应用，可总结如下：

1)结构强度审定是民用飞机型号合格审定的基础，该结构部件构型落实的制造符合性检查方法涵盖了制定检查项目、确定检查流程、进行制造偏离处置等结构部件研制全过程，确保了结构部件制造符合性检查的有效性、完整性，提升了该型飞机型号合格审定效率。

2)通过结构件构型落实的制造符合性检查，为该型号飞机的结构部件符合性验证试验积累了大量实物构型数据，为试验的有效性奠定了基础。

希望本文阐述的方法对我国民用飞机的构型管理，乃至机载系统产品的构型管理起到启发作用，推动我国民机产业的发展