民用飞机型号合格审定计划的制定方法

李 涛

(上海飞机设计研究院，上海 201210)

0 引言

用于保障民用飞机适航性的《民用航空产品和零部件合格审定规定》要求，民用飞机的型号合格取证需要有相应的合格审定取证计划[1]。

用于指导和规范民用飞机型号合格审定活动的《航空器型号合格审定程序》建立了典型的型号合格审定过程模型，按民用飞机的生命周期将审定过程划分为：概念设计、要求确定、符合性计划制定、计划实施和证后等共5个阶段。其中，符合性计划制定阶段要求制定型号合格审定计划，用于适航当局和申请方管理民用飞机的型号合格证取证工作[2]。中国民航其他适航管理程序也提出了制定型号合格审定计划的要求[3-5]。

美国联邦航空局认为审定计划是民用飞机型号合格取证的关键工具，它提供了产品的详细定义和成功完成取证的符合性要求[6-9]。

1 审定计划的规划原则

1.1 适航要求和行业标准要求分析

《航空器型号合格审定程序》第4.2.1.5节要求审定计划(Certification Planning，简称CP)根据拟申请项目的复杂程度和需要，可拆分为项目级和系统级或专业/专题级。申请方可就CP的编制规划与适航当局进行讨论。

SAE ARP 4754A第5.8.1节提出，根据合格审定项目的复杂性和范围，这个项目可能只有一个审定计划，也可能有一个飞机级顶层审定计划和一系列针对飞机每个系统的相关计划。项目的合格审定计划由申请方来制定，并须得到适航当局同意[10]。

《航空器型号合格审定程序》和SAE ARP 4754A对CP的规划要求一致。

1.2 规划原则

根据民用飞机的复杂性，一般采用一份项目级专项合格审定计划(Project Specific Certification Plan，简称PSCP)和多份系统或专业/专题级CP。按照民用飞机的所有物理对象进行分解，确保符合性验证任务的完整性，并考虑与适航当局的审查分工相协调，将全机的符合性验证活动划分为各系统或专业/专题级符合性验证计划。

各系统或专业/专题级审定计划规划原则，如图1所示。

图1 CP规划原则

1) CP依据飞机型号的系统/专业划分，以物理验证对象为核心展开，确保符合性验证任务的完整性；

2) 对于机载系统，CP中一般应包含相应的结构和软硬件符合性验证任务；

3) 对于机体结构，CP中一般应包含静强度的符合性验证任务；

4) 考虑飞机型号特定的设计特征和属性制定专用的符合性验证专题CP；

5) 考虑与设计团队的专业设置与分工相协调；

6) 考虑与适航当局审查分工相协调。

2 审定计划的内容要求

2.1 适航要求和行业标准要求分析

《航空器型号合格审定程序》(AP-21-AA-2011-03-R4)和SAE ARP 4754A对CP的内容要求不完全一致，对比分析见表1。

表1 CP内容要求对比分析

2.2 内容要求

CP编写过程中，综合考虑适航要求和行业标准要求，各主要章节内容要求建议如下：

1) 指导材料

分节说明与本CP有关的适航规章、咨询通告、工业界指导材料、标准等，以及申请方的顶层设计文件、设计规范等。

2) 引用/关联的审定计划

本章节用来说明本CP与其他CP之间的关系，可以分为引用CP和关联CP两类。

引用CP，主要说明引用CP与本CP有输入输出关系的符合性验证活动。

关联CP，主要说明本CP对关联CP规划的符合性验证任务。

3) 系统或专业/专题描述

简明清晰地介绍本CP所验证的对象(相关的系统或专业/专题)，通过本描述可清楚地了解本CP验证的相关系统或专业/专题的设计情况，是确定审定基础、开展符合性验证任务的基础。

系统描述：简述本系统的功能、设计特点/新颖设计特征和架构、示意图、子系统和/或组件、系统接口、机载软/硬件等；本功能如何在本系统中实现、系统级的要求如何分解并向供应商传递、与供应商的设计工作界面等；对于含有机载软硬件的系统，还应说明机载软硬件实现的系统功能以及开发特点，如是否使用模型、工具、面向对象、数据库等。

专业/专题描述：本专业/专题设计描述、新颖设计特征、与本专业/专题有关的型号设计资料(如飞机的特征长度、重量重心、质量分布、特征速度、主要设计指标/要求等)、使用要求和试飞数据采集要求等。

4) 系统安全性要求

对飞机级和系统级功能危险性评估的结果进行概述，包括系统功能失效条件以及相应危险等级，列出较大(Major)以上的失效条件。

对系统级初步系统安全性分析的结果进行概述，包括系统内各设备和软件的研制保证等级。对后续将进行的系统级安全性分析的思路进行描述。

5) 构型管理

明确本CP验证对象相关的构型项和纳入构型控制的文件(文件编号、版次和名称)，包括选装设备文件和选装软件文件。

6) 运行要求

描述本系统或专业/专题适用的相关运行规章条款，以及相应的符合性验证方法。

7) 审定基础

包括适用的适航条款、专用条件、豁免条款、等效安全等。对于被专用条件、等效安全替代的适航条款，应在该条款的备注栏予以注明。

8) 符合性验证思路

按照条款，逐条逐款的描述符合性验证思路，以此作为符合性方法和验证文件清单的来源，可以按照适当的方式对条款分类，按照类别描述验证思路，其目的是建立适航条款与验证任务之间的联系，使申请方与适航当局均明确的知道完成某条款验证所需要进行的工作。

说明本系统相关的设计需求(包括功能、性能、安全性、运营需求等)，以及这些需求自顶向下逐层分解并进行确认(validation)的过程和方法，明确进行需求分解和确认的相关研制活动及产生的相关文件(包括已有的和即将产生的，并注明是否需要适航当局批准或认可)。

说明本系统相关的设计需求自底向上逐层进行验证(verification)的过程、相应的实施者(是否为供应商，是元件级、设备级还是系统级供应商)、验证的方法、预期的验证目标及产生的相关文件(包括已有的和即将产生的，并注明是否需要适航当局批准或认可)。

明确本系统研发过程保证目标，过程保证活动和证据。

9) 符合性方法

针对每项适航要求列出所选用的各种符合性方法(MC0～MC9)。

10) 供应商验证工作

简要描述供应商概况、供应商所承担的符合性验证任务，与主制造商的工作接口关系，以及供应商的持续适航责任。明确供应商应提交的符合性资料、供应商对符合性验证活动(包括文件评审、制造符合性检查、试验目击等)的支持。给出技术标准规定(Technical Standard Order，以下简称TSO)/设计批准认可(Validation of Design Approval，以下简称VDA)取证项目清单，明确取证计划、相关验证工作等。

11) 对持续适航的说明

对持续适航文件进行说明，包括CMR、ALI、和主最低设备清单(Main Minimum Equipment List，以下简称MMEL)等需要交付的持续适航文件，需说明本系统/专业有哪些问题需在以上项目中体现或对以上项目产生影响。

12) 符合性验证试验清单

根据符合性验证思路和符合性方法，提出符合性验证试验(含试飞)项目。对每项符合性验证试验，注明所验证的条款，以及与项目里程碑的逻辑关系，并列出相应制造符合性检查计划。

13) 符合性文件清单

列出本CP各项符合性验证活动产生的所有符合性文件，并注明提交适航当局的节点以及批准方式。

14) 实施计划

实施计划主要包括具体的负责人、负责单位、实施时间和地点。

3 审定计划的协调性检查

CP的协调性检查，用来确认CP的规划是否完整合理，CP之间的验证工作界面是否清晰，如图2所示。

CP协调关系的检查以CP中定义的符合性任务为主线，梳理明确该任务与相关CP中定义的任务之间的逻辑关系。检查要素和要求建议如下：

1)输入：当本CP的符合性验证任务需要其他CP的符合性验证结论作为输入时，检查确认相关输入条件的符合性验证任务是否已在其他CP中规划；

图2 CP的协调性检查

2)输出：对于专题CP，应统一规划本专题的符合性验证思路和相应的符合性验证方法，当部分符合性验证任务需要在其他CP中规划验证时，检查相关CP规划的符合性验证任务是否满足本专题CP的要求。

4 结论

本文研究了民用飞机型号合格审定计划的适航要求和行业标准要求，提出了型号合格审定计划的划分原则、内容要求和协调性检查要求，可为民用飞机制定型号合格审定计划提供参考。