民机型号取证任务管理信息化建设探讨

张艳红

(中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，上海 201210)

“民机发展，适航先行”是民用航空事业的基本理念，适航取证是民机获得商业成功、走向国际市场的法定前提和重要保证。民用飞机要想取得型号合格证(简称TC证)，必须符合适航当局颁发的适航规章和相关标准，并按适航程序完成适航审定。换言之，要想取得型号合格证，必须通过计算分析、试验、试飞等一种或多种方式表明条款的符合性[1]。

1 国内外现状

综合调研其他国家的适航体系及适航信息化建设，发现有如下特点:

1)完善的适航控制体系管理。空客和波音公司非常注重流程体系研究，为了加强适航实时监控和管理，公司制定了完善的适航流程控制体系。该体系的制定细化到具体任务的流程制定，包括任务的验证方法流程制定，细化的流程控制体系规范了设计人员、制造人员的工作模式，保障了研制工作的顺利开展。

2)全寿命周期适航管理。如空客公司开发的适航管理工具——NECTAR软件，实现了从飞机概念设计阶段到证后阶段的全寿命周期适航管理，包括条款关闭活动管理、取证过程及证后业务数据的动态管理等。

3)适航融入设计管理。如空客的TCCS系统，为了及时有效地处理设计过程中出现的问题，并将适航要求和指令快速直接传达到设计相关部门，适航部门设置为工程部门领导,直接监督并指导设计过程[2-3]。

我国现阶段正在逐步探索适航取证及适航取证信息化模式，基本情况如下：

1)上海飞机设计研究院研发了适航管理系统，该系统实现了民机的全寿命周期适航管理，并已应用于型号适航管理工作。

2)上海航空器审定中心研发了上海航空器审定中心工作管理系统，该系统主要对适航审定过程中的文件进行管理。

3)国内很多单位都开发了适航标准数据库，如北京飞机维修工程有限公司、上海飞机设计研究院。但是目前建立的适航标准数据库，仅仅是适航标准共享平台，不涉及到知识的提取和挖掘[2-3]。

对比分析可知，尽管目前我国在民机适航取证方面取得了一定经验，已有适航管理系统覆盖了适航取证工作的部分环节，但是整体水平较低，能够支撑民机适航取证工作的信息化工具十分匮乏，仍需大力开展适航性基础管理工具，努力补齐适航数字化短板。本文分析了适航取证过程中业务内容、数据及流程，规划了取证任务数据管理模式，并在此基础上建立了基于取证业务流程的民机适航任务管理系统。

2 民用飞机型号取证

2.1 民用飞机型号取证过程

AP-21-AA-2011-03-R4《航空器型号合格审定程序》中将审定过程(型号取证)划分为5个阶段[4]。国内已有的民机研制中，申请人沿用此阶段划分，并在不同阶段完成对应的TC取证相关工作[5]。审定过程的5个阶段如图1所示。

图1 审定过程(型号取证)的5个阶段

1)概念设计阶段。该阶段提交TC申请，并初步讨论规章要求。

2)要求确定阶段。确定全机适用的条款(生成审定基础)和符合性方法。

3)符合性计划制定阶段。定义符合性验证任务(即取证任务，包括文件任务和试验任务)，并根据任务生成符合性验证计划(CP)。

4)计划实施阶段。根据CP开展符合性验证工作。在取得TC证前，申请方需从多方面确认取证任务完成。从CP角度，确保全机所有CP中符合性验证任务全部完成并得到审查方认可；从条款角度，确保全机所有条款对应的验证任务全部完成，全机符合性检查单得到审查方批准。

在取得TC证前，申请人还需准备并提交符合性验证资料，如：审定基础、符合性方法表、符合性文件及其批准单、符合性检查清单(CCL)以及一些过程文件，这些资料获得审查方认可后，才能取得TC证。

5)证后阶段。取得TC证后，申请人需要完成持续适航相关工作，包括设计更改及相关验证工作。

2.2 型号取证过程中数据特点分析

型号取证过程涉及到的数据包括型号适用的规章和条款、符合性方法、符合性验证任务(含文件类验证任务和试验类验证任务)、符合性文件及其审批数据、符合性验证计划等，这些数据不仅数量巨大，而且数据之间的关联关系复杂。

1)数据间多对多的网状复杂管理。条款与取证任务/取证资料的多对多的网状关系，取证任务与取证任务间实施的前后关系。

2)取证任务分类多。表明符合性的方式大体上包括报告、试验、试飞。在实践工作中，可以将报告种类细分为50多个子类型。

3)数据量大。民机为了满足适航规章要求，会制定很多详细的取证任务。例如：某型号飞机取证任务全机大约有5 000项，适用条款约400条(子条款约4 000条)。

4)取证时间跨度长。民机型号取证时间较长，取证任务的完成时间跨度也很长。

5)关注点多。不同的用户关注的数据和角度不一样。

传统的管理模式已经无法满足民机型号取证的进度要求，将数字化、信息化技术与型号取证工作融合，是民机技术发展的必然趋势。本文接下来将重点讲述适航任务管理信息化平台，该系统将信息化融入适航取证业务，实现了适航数据、适航活动及业务流程动态管理，可有效促进型号研制工作顺利开展，提高民机型号取证能力。

3 适航任务管理系统

该系统用于新研飞机的型号合格取证工作，对于取证过程中审定基础、符合性方法的确定，符合性验证任务等都按适航规章及程序的要求进行规划和管理。该系统的数据将作为取得TC证的必要资料。

3.1 系统总体业务框架及功能

适航任务管理系统从大的框架上分为3个主要业务管理模块：适航任务定义、适航任务跟踪管理、统计查询。如图2所示。

1)适航任务定义按照业务流程，分为如下几个小模块。

图2 适航任务管理系统总体业务框架

①适航规章管理。主要管理民机适用的适航规章(包括国内和国外的适航规章)，是型号取证的基础。

②审定基础管理。即选择适用适航条款，在适航规章库中选择型号适用的适航条款，并根据飞机设计特征增加型号特有的专用条件等。

③符合性方法管理。为了获得所需的证据资料以表明适航条款(即审定基础)的符合性，通常采用不同的符合性方法。

④验证任务管理。根据审定基础及符合性方法，规划民机取证任务，包括编制文件、做试验室试验和机上地面试验以及试飞等不同类型的任务。

2)适航任务跟踪管理主要是对适航任务定义模块定义的验证任务进行管理，并从不同角度对其进行管理：从全机条款的角度、CP的角度、验证任务的角度分别对其进行跟踪管理。

3)统计查询模块可以查询并导出全机所有信息，比如查询并导出全机制造符合性检查单(CCL)、全机条款关闭进度、全机符合性报告进度、全机试验进度等。

该系统除了上述业务功能外，还具有如下功能：

1)查询民用飞机型号取证的相关适航规章，并以树状图的形式分层展现给用户。

2)按业务流程定义审定基础、符合性方法、验证任务。

3)根据现有的验证任务自动制定条款关闭计划，并持续跟踪条款关闭进度。

4)上传、下载文件以及审批单等相关信息。

5)填报取证过程中遇到的各类问题，并持续跟踪解决。

6)从条款、符合性方法、验证任务、报告种类、用户等不同角度查看适航任务信息。

7)具有预警和待办功能，用户在首页可看到提示。

8)具有直观的展示方式，比如饼图、统计清单、进度条等。

3.2 系统技术架构

适航任务管理系统是在适航取证过程定义及业务数据流控制的基础上构建的，该系统将适航取证业务流与数据流充分融合，系统技术架构如图3所示。该系统后台采用ORACLE数据库，编程语言采用Java语言。

图3 适航任务管理系统技术架构图

4 系统关键能力

1)简化多对多的关联关系。该系统将条款与验证任务多对多的网络图关系，简化为一对多的树状关系图。如：条款主管处理数据的时候，看到的是条款与验证任务的一对多的关系；从验证任务角度处理的时候，看到的是验证任务与条款一对多的关系。

2)基于流程的业务处理。该系统是基于流程的业务处理，不仅可以使业务规范化，同时也确保数据具有可追溯性。

3)有效管理不同数据的关联关系。平台中的不同数据间通过关键字段进行关联，不同角色可从不同角度对关联数据进行检查跟踪。例如：验证任务主管和条款主管可以分别从各自的角度查看取证任务与条款及其他业务数据的关联关系。

4)自动生成结构化的条款符合性检查单。平台根据验证任务与条款间的关联关系，可自动生成条款符合性检查单，方便记录和跟踪每一条款的进展和验证情况。

5)实时自动监控进展状态。该系统基于企业内部网络建立，系统支持专业设计人员、适航工程师、适航管理人员以及各级管理人员参与适航工作，了解、监控进展状态。且对于不同进度的进展状态，系统采用明显的颜色标记及展示。

6)严格的权限控制。平台提供严格的权限控制机制，通过对系统设置安全策略，保证了系统数据的安全性和可追溯性。

5 应用成果及展望

该软件系统已应用于某型号飞机，有效管理审定基础、符合性方法，验证任务6 000项左右，保障了型号取证工作的顺利进行。该软件系统与申请方内部的业务系统已经集成,并初步实现适航取证任务管理与设计工作的融合。后续将逐步与审查方平台集成，从而更有效地保障型号取证工作的顺利进行。

6 结束语

民用飞机取得满足适航要求的TC证是民机进入市场的起点。通过构建民机型号取证任务管理信息系统, 实现了审定基础、符合性方法、验证任务定义流程化管理，实现了适航取证数据、业务流程动态管理，实现了便捷、快速、安全的数据共享，为适航管理工作效率的提高打下坚实基础，保障了民机顺利取得型号合格证。

参考文献：

[1] 张艳红.民用飞机型号取证过程中条款关闭管理平台的应用[J]. 装备制造技术,2014(8):164-166.

[2] 浦传彬,刘存喜.思考空客的适航管理[J]．航空工业经济研究，2008( 6):7-10.

[3] 王芳,蒋建军,王俊彪,等. 浅谈民机适航管理信息化体系建设[J]. 中国制造业信息化,2012,41(15):1-4.

[4] 航空器型号合格审定程序:AP-21-AA-2011-03-R4[S]. 北京：中国民用航空总局航空器适航审定司,2011.

[5] 郝莲. 民机研制适航取证总体技术方案探讨[J]. 航空制造技术,2012(22):62-65.