基础教练机适航技术应用研究

许广明，李国丰，项勇，贤梅玲，潘朝英

（中航工业洪都，江西南昌330024）

基础教练机适航技术应用研究

许广明，李国丰，项勇，贤梅玲，潘朝英

（中航工业洪都，江西南昌330024）

介绍了国外军机适航现状,通过基础教练机和CCAR-23特技类飞机的对比分析，对基础教练机的适航发展途径进行了详细的阐述。并对基础教练机的适航流程以及方法提出了一些思路和建议。

基础教练机；特技类飞机；适航

0 引言

基础教练机具备初级和部分中级训练能力，配装简单航电、武器系统，可承担起落、特技、仪表、编队、航行等基本驾驶技术和简单武器攻击训练任务，具备失速、螺旋训练能力，达到“下接筛选教练机、上接高级教练机”的体系配套要求。

开展基础教练机的军机适航审查，目的就是验证基础教练机在预期环境和使用条件下具备并保持安全飞行能力，完成预定的任务，获取一种可接受的安全水平。基础教练机适航审查活动包括：适航性设计、制造、符合性验证和审查等一系列技术和管理活动。本文着重对基础教练机适航的审查基础、审查流程进行了研究。

1 国外军机适航现状分析

欧美各国为了提高飞机的安全性水平，充分借鉴民机适航经验，陆续颁布了军用航空器适航要求，将军用航空器性能和适航性放在同样重要的地位，并在许多机型上开展了军机适航性工作，内容涉及到有人驾驶/无人驾驶、固定翼/旋翼等各类军用航空器。取得了很好的效果，提高了型号的使用安全水平。

美陆军最早于1978年就发布了AR70-62《飞机系统适航性审查》，对其拥有或运营的军用航空器适航性责任作出明确规定。美空军于2000年颁布了政策指令AFPD62－6《美空军适航性审查》，确保空军航空器的适航性要求。美国防部于2002年10月颁布了MIL-HDBK-516“军机适航性审查准则”原版，并在C－17运输机研制中开展了部分适航性工作。2014年12月12日，美国防部颁布了最新版的MIL-HDBK-516C《军机适航性审查准则》[1]，该手册建立了一套军用航空器适航性审查准则，适用于涉及空军、海军、陆军等所有有人驾驶和无人驾驶固定翼和旋翼航空器系统的适航性判定。英国、加拿大、欧盟和北约等国家或组织也先后颁布了类似的标准规范。

美国对F-15和F-16等飞机改型，第四代战斗机F-22、F-35，RQ-4A“全球鹰”无人机等型号开展了军机适航性审查。欧洲联合研制的A400M军用战术运输机、欧洲的“台风”战斗机也开展了军用航空器适航性工作。荷兰CH-47D改型军用直升机按照1998年荷兰皇家空军颁布的“军用航空器适航性审查规则”以及1995年英国防部颁布的DEFSTAN00-970VOLZ“军用航空器设计与适航性要求(第二卷旋翼类航空器)”,通过了荷兰军用航空器适航性审查。乌克兰安东诺夫设计局安-70新型军用战术运输机也开展了军用航空器适航性工作,1997年4月24日第二架飞机进行首飞和验证工作,以证明其总体性能和基础适航性是可接受的。[2]

2 基础教练机适航发展途径选择

2.1 基础教练机与23部特技类飞机对比分析

表1 基础教练机与23部特技类飞机对比分析

2.2 国内军机适航发展途径分析

国内军机适航发展相对较晚，经过十多年的研究和应用，军机适航发展路径逐渐清晰，通过多种型号实践探索，国内外适航技术发展途径主要有以下两个方面：

1）综合采用民机适航标准和美国军机适航审查准则（MIL-HDBK-516）

由于采用此方法的军用飞机（例如基础教练机、直升机、运输用途飞机）主要设计特征与民用飞机基本相似，因此，在军机适航验证工作中充分借鉴国内民用飞机适航近30年发展成果，可提高国内此类飞机的安全水平。

此类飞机分为新研和民用派生型两种类型。新研飞机由军方及承制方根据部分型号的特点，利用成熟的民机适航标准,同时，依据军机特点，补充MIL-HDBK-516部分内容，作为军机适航审查基础。而对于民用派生型飞机，军方认可适航当局审定的结果，针对军用改进项目制定审查基础，其技术标准和新研飞机相同，由军方负责审查。

2）单独采用军机适航标准

有一些战斗机和无人机由于自身重量或其它因素，民机适航标准不完全适合，欧美等发达国家在军机适航领域发展比国内早，而且标准已同民机适航一样日趋统一，国内可以利用欧美积累的丰富经验，结合国内实际情况，发展制定此类飞机的适航标准，发展此类飞机的适航军方正在探索采用美国军机适航审查准则来推进此类飞机的适航审查工作。

2.3 基础教练机适航发展途径选择

通过基础教练机与23部特技类飞机的对比分析发现，除了座椅系统以及武器和外挂系统存在不同以外，两者基本要求相同。因此，结合基础教练机的设计特征以及国内通用飞机积累的丰富的适航经验、军机适航工作的实践，选择基础教练机适航，采取CCAR-23结合部分MIL-HDBK-516开展军机适航性工作，将显著提高这类飞机的安全性水平。

3 基础教练机适航技术的应用

3.1 适航审定过程（图1）

3.2 适航审查基础的制定

型号适航审查基础(Type Certification Basis)是经军方确定的、对某一型号进行型号适航审查所依据的标准，承制方必须依据审查准则，按照一定的裁减规则对技术标准进行裁减，形成型号适用的适航审查准则，报军方批准后逐步开展适航性设计和验证工作，确保型号设计的安全性水平处于可接受的范围内。

图1 适航审定过程

基础教练机的适航审查基础分为A、B两部分。A为民用飞机适航标准适用部分，B为军用特殊系统采用军用标准或引用国外军机适航相关标准，两者结合一起构成基础教练机适航审查基础，为后续适航审查提供法律依据。

3.3 适航性设计要求的制定

飞机级适航性要求是从飞机级角度提出的以安全为导向的设计与验证要求，确定的是飞机级的适航性基线，形成的是型号的适航性审查基础；另外，适航性要求还需分解落实到相关的系统/子系统研制要求中，从而确立飞机各系统/子系统的适航性基线，形成各系统/子系统的适航审查基础。因此，各系统必须将适用的适航条款进行细化，形成设计人员通俗易懂、易于执行的专业语言。将设计要求纳入系统研制规范，便于后续审查。

3.4 适航性验证方法的确定

各系统依据各条款细化的适航性设计要求，确定各条款的验证方法，参照民机适航推荐的方法有：说明性文件、分析/计算、安全性评估、实验室试验、地面试验、飞行试验、模拟器试验、机上地面检查和设备合格鉴定共计9种符合性验证方法。

3.5 适航符合性验证计划的编制

图2 适航审定基础的制定

各专业根据确定的适用条款，设计要求、验证方法，编制适航验证计划。内容包括：范围、引用文件、术语、定义和缩略语、专业/系统概述、供应商适航管理、系统安全性分析、交叉引用的其他符合性验证计划、专业/系统适用的适航条款、符合性验证方法、符合性验证思路、使用阶段的适航工作、验证试验项目、制造符合性检查项目、符合性检查单和计划节点。

3.6 符合性验证

适航符合性验证就是依据确定的验证方法和计划，逐步开展分析/计算、安全性评估、试验等符合性工作，编制各种验证文件，提交审查，并通过军方组织的适航审查工作，评估承制厂系统设计的符合性。并对任何不符合项必须进行风险分析，并且所有确定的风险必须被军方所接受。

3.7 阶段性评估

每个阶段各系统必须进行适航性总结和评估，给出总结和评估报告，作为型号转阶段的依据。

3.8 机载设备适航性工作

机载设备适航支持计划，是机载设备承研单位编写的在型号研制阶段针对相关机载设备的综合性适航性工作计划。该支持计划是机载设备研制单位与总师单位和军方安排适航审查与监督工作的基础性文件，也是对机载设备适航性工作控制与监督的依据。机载设备适航支持计划编写依据应包含如下文件：机载设备技术协议书、机载设备研制计划、机载设备技术规范、与承研单位有关的验证任务及支持性工作和有关的零部件和设备清单。

3.9 安全性分析工作

系统安全性与适航性各具特点，二者在提升航空产品安全水平方面相辅相成、不可或缺。因此承制厂必须依据标准开展定性和定量的安全性分析工作，并且通过不断地过程改进和完善，持续提升系统的安全水平。主要包括：功能危害评定（FHA）、初步系统安全评定（PSSA）、系统安全评定（SSA）、故障分支分析（FTA）、附属图表（DD）、马可夫分析（MA）、故障方式和影响分析（FMEA）、故障方式和影响总结（FMES）、区域安全分析（ZSA）、特殊风险分析（PRA）和一般方式分析（CMA）。

4 结语

通过对小型军用教练机与CCAR-23特技类飞机设计特征进行的对比分析，在充分借鉴民用飞机适航实践中积累的经验和教训基础上，提出了基础教练机适航技术应用流程，可为国内小型军用教练机适航性工作提供参考。

［1］李凡,梁丽涛,王喜力，等译.MIL-HDBK-516C:军用航空器适航性审查准则[S].2016.

［2］李岩，王春生.浅析军用航空器适航性［J］.国际航空，2009，54(12):58－60．

［3］CCAR-23-R3：正常类、实用类、特技类和通勤类适航规定[S]，2004.

>>>作者简介

许广明，男，1978年出生，2001年毕业于中国矿业大学，高级工程师，研究方向为适航与安全性技术。

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）