基于可靠性原理的A380飞机故障分级

■ 雷景波/中国南方航空股份有限公司

0 引言

飞机正常运行航班出现故障时，营运人往往可根据《最低设备清单》或者《放行标准》对故障进行保留后放行飞机，以保证航班正常，然后在航后或者合适的维修站对故障进行排除。

对于空客A380这样的宽体远程客机，按照这样的故障处理模式，往往出现故障按相关手册可保留，而实际操作中却无法保留的情况。例如，飞机计划执行洲际航线，航班前出现可保留时限为1天或者1个飞行循环的故障，而来回程航班需要3天时间，如果对此故障进行保留，那么保留到期后排故变成了难题（因为飞机停在国外)，所以此类故障要么在执行原计划航班前排除，要么将原计划飞的洲际航线调整为国内航线。这相当于故障是不能被保留的，这种情况也是营运人不能接受的。为此，营运人提出强烈要求，空客A380必须减少间隔短的保留，或者让营运人提前获知故障情况，以便为排除故障留出足够的时间。

在减少间隔短的保留方面，目前A380《最低设备清单》中的164个A类保留项目中，期限为1天或者1个飞行循环的保留只有44个项目。在故障预知和控制方面，A380采取了更为有效的故障分级模式和排故策略。

1 A380飞机故障的分级以及详细说明

为了研究飞机的故障，经常按照不同的标准对故障进行定义，有功能故障和潜在故障，有单个故障和多重故障，有安全性后果故障、使用性后果故障、非使用性后果故障和隐患性后果故障，有早期故障、偶然故障和耗损故障等。而A380飞机系统探测到故障后，按照故障对于安全的影响、飞机是否可以继续运行，以及对于经济性的影响等后果对故障进行分类，这种故障的分类方法充分体现了A380飞机对可靠性三要素即安全性、维修性和经济性的综合考虑，方便了营运人对不同的故障采取不同的控制策略，以便合理安排人力、航材，准备排故方案、机库等要素，集中或分散地处理故障。

A380飞机将故障分为6类：驾驶舱故障/1级故障、客舱故障/3级故障、有时限的待处理故障（Pending Timelimited faults)/4级故障、待处理故障（Pending faults)/5级故障、6级故障、0级故障。A380飞机上没有设置2级故障。

1.1 驾驶舱故障/1级故障

指涉及驾驶舱效应，需要飞行机组进行操作响应的故障。这些故障都会警告机组人员，如ECAM警告、注意、咨询；声响或者缺少声响等。为了能够及时采取适当的维护行动，这些被检测到涉及驾驶舱效应的所有故障，都为1级故障，故障信息由相关系统发送到中央维护系统。

其中，部分1级故障对系统安全目标产生一定的影响，属于NO GO项目，必须在下一次飞机放行前解决；或者属于GO IF项目，如果满足某些条件的话则可放行飞机。此外，不带附加条件的故障则可直接放行飞机。

1级故障信息，飞行过程中在当前飞行报告（CFR)上显示为Fault messages（故障信息)，飞行结束后，在航后报告（PFR)上显示为Cockpit Items（驾驶舱项目)。

1.2 客舱故障/3级故障

3级故障无需飞行机组进行操作响应，但需要客舱乘务员进行操作响应。这级故障显示在客舱乘务员面板上或警示灯上，对系统安全目标没有客观影响，也不包含在最低设备清单（MEL)中，可无条件放行。大多数情况下，3级故障会影响乘客的舒适性。

3级故障信息，飞行中在CFR上显示为Fault messages，飞行结束后，在PFR上显示为Cabin Items。

1.3 有时限的待处理故障/4级故障

4级故障不会立即引起驾驶舱效应和客舱效应，无需飞行机组或客舱乘务员进行任何操作响应，但故障发生后，在一段时间（时限)结束前需要采取纠正措施。该时间段结束后，如果故障未排除，则该故障会对系统安全性分析产生影响。

在时限到达前，每次飞行结束后，4级故障会显示在PFR的“Pending Items（待处理)”选项卡上；时限到达后，飞行中会有ECAM警告显示，飞行结束后故障将在PFR的Cockpit Items选项卡上显示。此时，故障是可按照MEL保留放行的GO项目，修复间隔为C类（10天)。

显示4级故障信息的同时会显示剩余时间，即在触发ECAM警告之前，还剩余多少飞行时间。

1.4 待处理故障/5级故障

5级故障不会立即引起任何驾驶舱效应、客舱效应，对系统安全目标没有任何后果影响，在安全影响方面也没有时间限制。但是如果一个5级故障与另一个5级故障相结合，可能会导致潜在的驾驶舱效应、客舱效应或者产生安全性影响。

只要不与其他相关故障结合，在飞行结束后，5级故障显示在PFR的“Pending Items”选项卡上，在飞行过程中此类故障信息不会由CFR传送给飞行员。

1.5 6级故障

6级故障对系统操作没有影响，不会引起驾驶舱或客舱效应，不需要飞行机组或客舱乘务员关注。这类故障对飞机系统安全性没有影响，也没有时间限制，但可能有一定的经济性后果。

如果6级故障信息没有关联额外的更高级别的故障，在飞行结束后，故障信息将显示在PFR的“Minor Items”选项卡上；在飞行期间，故障信息不会通过CFR传送到飞行员。6级故障的排除没有时间限制，可以一直存在，MEL也不适用于此类故障。

1.6 0级故障

某些故障可能对飞机操作产生影响，但飞机监控单元无法知道这种故障的影响后果，如果系统监测单元检测出这种性质的故障，就将其定义为0级故障，并传输到中央维护系统。

如果0级故障与其他较高级别的故障没有关联，在飞行结束后，故障信息将显示在PFR的“Minor Items”选项卡上；飞行期间故障信息不会由CFR传送给飞行员。

但大多数情况下，0级故障引起的受影响的功能会引发更高级别的故障。所有的这些故障信息（0级故障信息和更高级别的信息)将关联在一个选项上。

当上述不同效果和不同级别的故障产生关联时，它们将显示在与更高级级别相匹配的选项卡上。例如，当1级和5级故障相关联时，将显示在PFR的“Cockpit Items”的选项卡中。

2 故障的分析及排故策略

从上述的故障分类可以看出，A380飞机故障分类充分考虑了飞机的安全性、维修性、经济性等可靠性原理。

0级故障往往引起高级别的故障，所以按照传统的高级别的故障处理即可。

1级故障往往影响安全，A380飞机给出了NO GO、 GO IF、GO等几种故障处理方式，营运人按照这些类别采取对应的传统排故方式即可。

3级故障影响旅客的感受，不同的营运人对于3级故障可采取不同的策略，甚至同一营运人在不同的航线上也可采取不同的策略。例如，长航线和短航线旅客对娱乐系统故障的忍受度不一样，有的公司允许执行短航线时可以保留娱乐系统故障，但在执飞跨洋等长航线前，娱乐系统必须工作正常。

6级故障对于飞机系统安全性没有影响，也没有排除的时间限制，但可能产生一定的经济性后果，所以营运人会通过权衡飞机停场和航班正常性来决定何时处理，一般情况下的处理策略是结合飞机的A检或C检来集中完成。例如，客舱再循环风扇气滤堵塞属于6级故障，营运人会在A检时排除此故障。

比较特殊的故障是4级、5级故障，单独的4级、5级故障不会立即对系统安全目标产生任何影响，同时不会引起驾驶舱效应和客舱效应。

通过对4级故障的描述可以看出，出现4级故障后，在允许的时间限制内可继续运行飞机，在截止日期到来前可采取一些必要的纠正措施，如可以根据故障现象提前调拨航材、安排人力和飞机停场等。因这些故障会对系统安全性分析产生影响并导致ECAM警告，截止日期到达后，留给营运人处理故障的时间只剩下10天（C类保留)。因此，综合考虑并结合营运人的运行实际情况，建议每周（7天，目前的维修方案本身就有以7天为间隔的周检)进行一次4级故障的跟踪，这样可以及时发现4级故障，又为采取排故措施留足充分的准备时间，如果营运人的排故器材、人力、排故方案、机库、航班时刻很容易获得的话，及时采取排故行动，可以避免ECAM警告和在MEL下放行飞机。

通过对5级故障的描述也可以看出，5级故障可防止出现驾驶舱警告，避免在飞机过站期间进行维修行动。虽然5级故障不会直接引起驾驶舱效应或者客舱效应，没有安全影响，没有时间限制，但当与另一个5级故障结合时，可能引起驾驶舱效应或客舱效应。所以，建议对于5级故障进行持续监测，以便情况发生变化时及时采取维修行动。

3 结论

基于可靠性原理，A380飞机对故障产生的后果建立了故障分级标准，为设计、制造、使用和维修环节指定故障纠正措施奠定基础，对于保证飞行安全，减少飞机停场，提高飞机利用率均有重要意义。通过对不同故障级别的分析可知，A380飞机对于故障的处理策略完全依托可靠性原理，这不仅保证那些对安全产生即时影响的故障能够得到及时处理，那些对安全没有即时影响的故障如果在短期内没有解决，也不会进一步恶化。

由于4级和5级故障不会立即对飞机的系统安全目标产生影响，不会直接引起驾驶舱效应和客舱效应，这类故障可以不用立即处理，而是在飞行一段时间后再处理。在这段飞行时间内，可以通过机上的空地数据通信系统、地面维修站对飞机运行进行实时监控，维护人员及时了解飞机的运行情况，及时实施远程诊断，预先做好地面维修准备服务，确保飞机可安全操控并预防飞机因故障停飞，这将极大地提高维修效率，有效解决飞机的航班延误问题。