基于风险对使用过运输类飞机适航检查的方法研究

2024-04-08温鹏飞

民航管理 2024年2期

□ 连升温鹏飞黄鹏/文

引言

（一）研究背景

近年来，国内民航运输机队规模显著增长。据民航局官网的统计数据显示，截至2022 年底，民航全行业运输飞机期末在册架数已达4165 架，比上年底增加111 架，同比增长2.2%。其中，客运飞机的机队规模高达3942 架，在运输机队中占比94.6%，货运飞机223 架，占比5.4%。而对比前三年数据，可看出即便在疫情期间整个民航业受到十分严重的影响下，运输飞机机队规模依然能保持较为稳定的增长，每年的同比增长率分别为2.2%、3.9%、2.7%。

《民用航空产品和零部件合格审定规定》（CCAR-21-R4）第21.2B 条中对新航空器和使用过航空器的定义如下：

1.新航空器：指一直由航空器的制造商、改装站或者经销商所有，其间没有被他人所有或者出租给他人，仅进行过必要的生产试飞、制造人为训练机组而进行的飞行或者交付飞行的航空器。

2.使用过航空器：指“新航空器”以外的航空器。

由此，考虑到运输飞机市场需求旺盛，机队规模大，增长稳健，可以推断使用过运输类飞机的存量潜力巨大，当达到一定服役期限时，运营人将可能面临大量针对使用过运输类飞机的处置，因而将增加这类飞机的审查压力。

基于上述行业现状，使用过运输类飞机的审查可能存在三类问题：一是针对不同情况的飞机，缺少较为完善的基于风险的分析方法和流程；二是针对不同情况的飞机，缺少差异化、有针对性的检查重点；三是运营人的管理水平存在差异，局方监察员往往基于个人经验实施检查，有时难以把握不同情况的飞机的检查范围和重点。

（二）研究目标

基于此，本文的主要研究目标聚焦以下三个方面：

1.研究局方对使用过运输类飞机开展适航检查的现有要求和流程；

2.基于现有模式，提出一种基于飞机使用场景分类的风险评估模型；

3.以一组典型场景为例，提出一种基于风险的适航检查优化思路。

适航要求

针对使用过航空器的适航检查，在现行有效的适航规章、规范性文件中，已有较为明确的要求，对运营人和局方监察员的职责、需开展的工作、所需的表单等也有较为清楚的规定。经梳理，相关规章、程序、表单详见表1。

表1：现行有效的适航规章、规范性文件、表单统计

其中，针对使用过运输类飞机的适航检查，主要依据《民用航空器适航批准审定程序》（AP-21-AA-2022-51）开展，相关要求如下：

（一）检查内容及方式

对于使用过航空器，申请人应制定检查方案并实施检查，以确保提交局方检查前航空器处于适航状态，满足申请适航证的相关要求。常见的检查内容和检查方式包括但不限于下述方式：

1.申请人将该航空器送至局方批准或认可的维修单位完成一次深度检修，以确保提交审查的航空器符合经批准的设计，并处于安全可用状态；

2.对于机龄超过14 年的航空器，申请人应注意加大结构检查深度，如对龙骨梁、厨房和厕所下地板梁以及下货舱底部结构进行检查。

（二）注意事项

对于使用过航空器，适航检查人员在实施检查过程中需注意：

1.适航检查人员首先需对预检报告进行评审，并制定出针对该航空器的审查计划和检查方案；

2.该检查方案应包括结构检查项目、适航指令项目、工程指令项目、防腐项目、时寿件项目、重要结构修理和改装项目等；这些项目可能是本次交付检计划维修工作中的项目，也可能是适航检查人员根据对该航空器的文件审查结果、适航指令要求以及当前使用困难报告等信息制定出的特殊检查要求；

3.检查人员应按照对应《民用航空器适航性评审和检查记录单》的适用内容及针对该航空器制定的检查方案实施检查。

从检查要求中可以看出，AP-21-AA-2022-51 程序对开展适航检查的方式和具体内容有一定的指导，主要可通过对申请人对航空器预检情况的评估，制定出有针对性的检查方案并结合表1 中所列的诸如“表-21-505-2022”的适用内容开展检查。

然而现有程序尚未给出检查方案的具体制定方法，在实际操作中难以寻求指导依据；若完全按照表-21-505-2022 开展检查，则需要较多的局方资源。在当前局方资源紧缺的背景下，要保证检查质量，及时发现使用过航空器后续投入运行可能存在的安全风险，为检查方案的制定给出科学高效的参考方法显得尤为重要。

风险评估

当航空公司引进的飞机为使用过运输类飞机时，需要首先考虑其原先的使用场景，并根据不同的使用场景，对飞机进行风险评估，以确定其风险等级高低，从而指导运营人和局方基于风险开展预检和适航检查。

（一）分类方法

首先，需要引入一套方法，对使用过运输类飞机的使用场景进行分类。

麦肯锡公司提出的MECE 模型（相互独立-Mutually Exclusive、完全穷尽- Collectively Exhaustive），是一种结构化的分类和归纳方法，用于将复杂的问题或情况分解为互不重叠且完全穷尽的独立部分。MECE 模型的核心原则是不重叠、不遗漏。相互独立，即问题的每个部分必须是独立且不重叠的，任何一个元素只能属于一个部分，不能同时属于多个部分；完全穷尽，即问题的每个部分之间的组合必须能够覆盖整个问题的范围，不能遗漏任何一个可能性。

为确保分类的完整性和准确性，依据MECE模型，按照机龄（Age）、运营人（Operator）、经历（Experience）、来源（Source）四个独立维度（AOES 维度）进行考察，来描述使用过运输类飞机的固有品质和运行安全环境。

在对每个维度进行独立考察时，分类应包括这个维度下的所有情况。例如，按机龄的维度，可分为机龄在14 年及以上的老龄飞机和14 年以下的非老龄飞机。最终形成AOES 维度下的10 类使用场景，即“AOES 分类方法”。具体分类及说明详见表2。

表2：AOES 分类方法

（二）分类评分模型

在AOES 分类方法的基础上，还需要建立一套对10 类不同使用场景进行评分的模型，以确定单独考虑运输类飞机在每种使用场景下的风险。

1.风险评分标准

第一步，建立使用过运输类飞机使用场景的风险评分标准。国际民航组织（ICAO）DOC9859《安全管理手册》中，提供了一种经典的风险评估方法。通过结合概率和严重性评分的结果，创建安全风险指数等级。

基于SMS 风险评估矩阵“发生可能性—后果严重度”的思想，从发生概率（对使用过飞机进行适航检查时发现不符合项的可能性）和影响程度（一旦发现不符合项其可能导致后果的严重度）这两方面，并基于4 种情况（见表3）进行风险分析。

表3：针对单一使用场景下的风险评分标准

很明显，情况1 的风险最高，情况4 的风险最低。对于情况2，若飞机因潜在的不符合项而产生了较为严重的后果，这是公众、局方和运营人均难以接受的结果；然而对于情况3，飞机很可能出现一些对安全影响较小的不符合项，从维修性、经济性上会对运营人造成一定影响，但从安全性上考虑风险相对可控。因此对情况2 的风险评分要高于情况3。

我们综合上述四种情况下的风险可能造成的危害，制定了五分制的风险评分标准，详见表3。

2.单一场景评分

第二步，依据风险评分标准对使用过运输类飞机的使用场景进行评分。针对AOES 分类方法给出的每个细分分类，参照表3 所示的单一使用场景下的风险评分标准，形成针对单一使用场景下的风险分值，详见表4。

表4：针对单一使用场景下的风险分值

（三）组合风险评估

获得了针对运输类飞机单一使用场景下的风险分值后，要考虑从四个维度确定使用过运输类飞机的组合使用场景时的综合风险水平。

1.组合场景评分

第一步，基于AOES 分类方法，实际每架运输类飞机会有一个形如（Ax Ox Ex Sx）的使用场景组合。我们将其进行完全排列组合后，得到了36 种可能的飞机状态。针对每种状态，参照表4 单一使用场景下的风险分值，在不考虑独立维度之间权重差异的情况下，对每个单一使用场景的分值进行算数求和，并对总分值进行排序，形成针对组合使用场景下的风险分值，详见表5。

表5：针对组合使用场景下的风险分值

2.确定风险等级

第二步，依据针对组合使用场景下的分值，确定每种状态对应的风险等级。

结合每种状态下风险分值的分布情况，拟采用等分的方式划分风险等级。建议的风险等级如下：

红色风险：总分在11 ～9 分区间的组合，评估其风险水平为高；

橙色风险：总分在8 ～6 分区间的组合，评估其风险水平为中高；

黄色风险：总分在5 ～3 分区间的组合，评估其风险水平为中；

绿色风险：总分在2 ～0 分区间的组合，评估其风险水平为低。

经过分析，36 个可能的飞机状态中，落在红色风险的共6 种组合，落在橙色风险的共10 种组合，落在黄色风险的共16 种组合，落在绿色风险的共4 种组合。其中，在红色风险中的组合，基本是叠加三个或以上的不利因素，数量有限，落在绿色风险中的组合也较少，绝大多数组合均属于风险水平中或中高的黄、橙色风险区域。相较于之前对使用过运输类飞机使用场景“一刀切”的情况，这一方法已通过风险分级处理的方式进行了较大优化。

优化方案

在建立了风险评估模型的基础上，从不同组合场景下重点检查项目（检查深度）和不同风险等级下局方介入程度（检查范围）两方面，尝试提出一种基于风险的适航检查优化思路，并以一种行业内较为典型的场景组合为例，对其适用的重点检查项目和局方介入程度进行探讨。

（一）重点检查项目识别

建立模块化思维，分别针对使用过运输类飞机的不同情况，对检查单中的重点检查项目进行按类识别。

在民航飞机维护保障工作中，MSG-3 提供了一种编制维修大纲的分析方法，通过“故障后果”的方式对飞机系统进行可靠性分析，确定重要的维修项目。MSG-3 一开始就对功能失效进行评估，评估失效后果并据此把失效划分为安全类和经济类两个基本类型。

而单机适航检查就是对飞机固有适航性状态的验证工作，识别单机适航检查的重点项目，即主要考虑检查可能发现的不符合项的严重度与可能性。通过MSG-3 的分析方法，可基于飞机各系统可靠度为基准，识别重点检查项目。

依据前文提出的“AOES 分类方法”，某架使用过运输类飞机，分别从机龄、运营人、经历、来源四个维度下可能产生10 类使用场景。针对每类使用场景，基于MSG-3 的评估理念，分别对表-21-505-2022 检查单中的97 个检查项目进行逐一评估，分析识别仅考虑该场景下需要重点检查的项目，在检查单中标记“√”，形成适用于单一使用场景的重点检查项目清单，并最终组合形成10 类使用场景的重点检查项目矩阵。

在某架飞机需要开展适航检查时，根据其在四个维度下的使用场景组合，从矩阵中模块化地挑选出对应的重点检查项目清单列，形成重点检查项目集合。

（二）差异化局方审查

此处提出一种基于风险的差异化局方审查策略。根据风险评估结果，针对四种不同的风险等级，局方审查的介入程度也不同（如图1 所示）。

图1：基于风险的差异化局方审查介入程度

对属于红色高风险等级的组合，局方将采取完全介入的方式，对表-21-505 检查单中所有适用项目进行逐项验证，并对其认为风险最高的点进行着重检查。

对属于橙色中高风险等级的组合，局方将采取较多介入的方式，从四个维度评定检查单的结果中，只要一个维度存在重点检查项目，则该项目将被确定为重点检查项目。

对属于黄色中风险等级的组合，局方将采取部分介入的方式，从四个维度评定检查单的结果中，若两个或以上维度存在重点检查项目，则该项目将被确定为重点检查项目。

对属于绿色低风险等级的组合，局方将采取少量介入的方式，原则上无必要的重点检查项目，局方可主要基于对运营人预检报告评审结果，给出审查结论。

（三）典型场景组合实践

基于上述重点检查项目识别原则，通过选取以下这种行业内较为典型的场景组合（A1 O1 E2 S2），具体说明重点检查项目的识别方法（见图2）。

图2：A1 O1 E2 S2 重点检查项目清单集合

1.机龄A 维度（A1 老龄飞机）：需要关注飞机结构修理状态、腐蚀状态、部附件的老化情况等方面，共识别24 个重点项目；

2.运营人O 维度（O1 一类运营人）：需要关注AD/SB 执行状态、时寿件状态、重要修理改装情况、超手册修理状况、飞机履历、腐蚀与预防性维修状况等方面，共识别13 个重点项目；

3.经历E 维度（E2 封存飞机）：需要关注AD/SB 执行状态、时寿件状态、机身结构状态、腐蚀与预防性维修状况、飞机清洁、部附件的老化等方面，共识别34 个重点项目；

4.来源S 维度（S2 国外正常来源）：需要关注持续适航文件、飞机使用文件、AD/SB 执行状态、时寿件状态、试飞排故记录、部附件的追溯性、时寿件状态、重要修理改装情况、超手册修理状况、飞机履历、国籍登记、标识标牌等方面，共识别37 个重点项目。

总结展望

（一）总结

通过建立一种基于运输类飞机使用场景分类的风险评估模型，对不同组合使用场景的飞机进行分析，提出一种基于风险的适航检查优化思路。基于上述思路优化后的适航检查单，其主要优点如下：

1.对使用过运输类飞机使用场景的分类更加明确。

2.量化使用过运输类飞机的风险，能更好地识别风险因素。

3.能提供一种基于风险的模块化检查单，便于各类局方和运营人使用。

4.突出检查重点，局方介入程度可控，增强检查单的可实施性，进一步提升局方检查效率，降低运营人成本。

当使用过飞机的情况较为特殊时，局方还可根据实际情况进行风险提级（或降级）处理，以确保飞机的安全性和可靠性（或减少不必要的资源浪费）。例如，当飞机存在某些特定的问题或缺陷，需要更高级别的技术专家进行详细检查或评估时，可能需要提级处理；而当运营人可以提供充足的证据证明该架飞机不存在局方怀疑的问题或缺陷，或其性能和状态已得到了充分的验证和确认时，可能需要降级处理。

需要注意的是，提级或降级处理应由局方视情判定，需要考虑使用过飞机的具体情况、相关适航规章标准要求、运营人预检结果以及运营人的管理水平和相关经验等因素，务必要确保提级或降级处理不会对飞机的安全性产生不利影响。