隨著「十三五」期間我國在研型號將陸續進入適航取證的關鍵階段,國內對航空器的適航性技術需求越來越大。中航工業綜合所作為適航性技術研究與管理中心,為我國適航性研究提供了有力的技術支撐。2014年12月30日, ARJ21成功取得適航證,至此,國內適航性技術研究成果在型號工程中得到全面應用。針對我國適航性技術研究所取得的成績以及未來的發展趨勢,本報記者專訪了中航工業綜合所總工程師徐明。
《中國航空報》:近年來,我國的適航性研究及應用取得了哪些發展進步?
徐明:民用航空工業一直處於激烈的競爭之中,新技術的突破與應用是民用航空工業競爭獲勝的有效手段。然而,歷史上很多民用飛機採用新技術後,由於當時沒有解決其安全性問題而被淘汰,例如「彗星」飛機採用當時先進的增壓座艙技術,但因為沒有解決疲勞問題,造成飛機空中解體機毀人亡的後果。這些經驗教訓促進了適航性技術的不斷進步,適航性技術研究的根本目的就是保障航空器安全、促進航空事業發展,正是在該宗旨的指導推動下,國內的適航性技術不斷發展。
在適航性規章標準方面,目前國際上民用航空器適航性規章標準主要以美國聯邦航空局(FAA)和歐洲航空安全局(EASA)頒布的規章為代表,具有世界性影響力。現階段我國適航性規章基本上是參照歐美適航性規章制定的。隨著全球航空貿易的迅猛發展和廣泛延伸,中國民用航空局引進和頒布規章的速度也逐年加快,與以往關注航空產品研製安全水平相比更加注重航空產品使用運營安全水平。如CCAR 26部《運輸類飛機的持續適航和安全改進》的頒布,該規章對產品持續適航與安全改進措施的實施予以規定,有效地提高了運輸類飛機的安全運行水平。通過多年努力,國內適航法規和文件體系已基本建立,保證了國內適航性工作的有序開展。像前不久剛剛獲得中國民用航空局型號合格證(TC)的ARJ 21-700飛機,就是按照CCAR 25部《運輸類飛機適航標準》的要求進行研製和生產的支線客機。
在適航性技術研究方面,局方、工業方和相關研究院所積極開展適航條款分析及專題研究,「十二五」期間工信部安排了CCAR25、CCAR33、CCAR34、CCAR36的條款研究,特別是針對國內C919、ARJ21、MA700和TA600等型號研製,開展複合材料、結構強度、飛行與操縱、電氣線路互聯繫統、系統安全性等適航性技術研究,並取得了一定突破,促進了國內型號安全性水平的提升和取證工作進展。
同時,在適航性技術轉化及服務方面,為了積極推進大型客機及民用航空器適航性工作,2009年工信部和民航局成立了民用航空器適航聯合推進委員會,並下設技術支撐機構;中航工業也成立了適航性技術研究與管理中心,開展適航發展戰略、規劃和政策研究,進行適航性技術研究,組織培訓和國際交流活動,並面向政府、集團、企業、型號開展適航性設計、驗證、取證諮詢等工作。
「十二五」期間,工信部和財政部在民機科研中設立了技術基礎研究領域,專門設立了適航性技術研究專題,民航局也組織開展了適航性攻關研究,取得了一系列適航性技術研究成果,支撐了ARJ21適航取證和C919、MA700、TA600的研製。
《中國航空報》:中國民機要走向世界,為了促進民機出口,我國在民機適航方面做出了哪些努力?
徐明:當前,國家非常重視航空器的適航性,在國務院副總理馬凱提出的航空工業「五大攻關」中,適航性就屬於攻關內容之一。為此,民航局成立了適航性攻關專題組,並根據國家對民用航空發展的「三步走」戰略,加強了審定隊伍的建設,分別在上海成立了大型飛機的適航審定中心,在西安成立了螺旋槳的審定中心,以及在北京成立了航空發動機適航中心等。工信部也組織了圍繞大飛機C919的專項,並規劃了一些驗證、試驗設施的建設投資,包括大型風洞、發動機外場試驗臺等。「十二五」期間,工信部和財政部根據民機研製需要,將民用飛機的適航性作為民機技術基礎納入民機專項科研並推進實施。
中航工業綜合所作為工信部、民航局、中航工業的適航性技術研究與管理中心,承擔著民用航空器適航性技術研究、適航規章條款技術分析、適航性文件通用要求研究等多項基礎技術研究任務,同時藉助國內C919、ARJ21、MA700和TA600等型號研製,為其提供適航性技術支持服務。如通過對失速專題、應急出口/通道/照明等條款、保證系統與供應商管理、發動機適航性要求等技術的研究,分別為C919飛機失速性能設計、TA600飛機座艙設計、MA700飛機文件體系構建、CJ-1000AX發動機的低排放設計/測試等提供了技術支撐。另一方面,通過安全性分析與評估工作,進行危害識別、分析、評估和驗證,並制定相應風險控制措施,降低風險到可接受的程度。
此外,ARJ 21-700飛機也完成了發動機進氣道濺水試驗、大側風試驗試飛、高風險試飛科目、北美自然結冰試飛等任務,經驗證和局方確定其滿足規定的適航性要求後取得適航證。這是國內適航性技術研究成果在型號工程中的全面應用,同時該型號研製過程中積累的適航性技術和工作經驗也必將為其它型號適航性工作提供參考和借鑑。
隨著航空安全要求的提升,航空技術也需要相應發展。接下來,工業部門要在原有航空器設計的基礎之上,結合新的適航要求,把適航性設計融入其中,以滿足適航製造、滿足持續適航要求,在體系性開展適航研究方面做出努力。
《中國航空報》:未來,適航性技術在我國軍用航空領域將如何發展應用?
徐明:目前,適航性工作在國內軍機重點型號研製中正在進行探索實踐。國際上軍用航空器適航性工作也是大勢所趨。早在上世紀八十年代,美國就已開始開展軍機適航性工作。美國國防部在其武器裝備防務採辦框架下,不斷強化其軍用航空器適航性工作的系統性和規範性。首先在頂層政策政策指令中明確適航性工作地位和重要性,同時在技術層面不斷頒布準則手冊、工作程序,為開展各類軍用航空器型號適航性工作提供了系統、完整的技術依據。例如,美國國防部於2002年10月頒布國防部手冊MIL-HDBK-516《適航性審查準則》,2014年12月12日頒布了C版,其適用範圍也從原版只涉及空軍擴大到涉及海、陸、空三軍。
國內由於航空裝備事故的發生造成人員傷亡,給部隊帶來損失,影響了航空裝備發展,因而迫切需要把安全發展作為軍隊建設的重要理念確立起來,尋求提高軍機安全工作的突破口。隨著航空裝備快速發展,國內航空裝備已經達到三代機水平,尤其面臨跨代戰機的研製,對軍用航空器的安全性提出了更高要求。引入軍機適航性理念,開展軍機適航性工作成為提高空軍航空裝備質量安全水平的途徑之一。
近些年,國內已經在多個重點型號研製工作中開展軍機適航性工作,空軍的適航性工作管理規定也發布,目的是明確型號研製各階段的適航性工作要求和規範型號適航性工作過程;型號單位也加強了從設計源頭貫徹適航性要求的工作,將適航性要求納入型號規範,通過型號規範在型號研製中進行落實和驗證。
《中國航空報》:較之國外差距,圍繞國家航空產業的整體戰略與發展規劃,我國的適航性研究正面臨著哪些問題?如何解決?
徐明:隨著我國在研型號C919、MA700、TA600等在「十三五」期間將陸續進入適航取證的關鍵階段,國內對航空器(包括飛機、發動機、螺旋槳)初始適航性和持續適航性技術的需求越來越大。同時,中俄民用寬體客機、渦軸-16發動機、重型直升機等新型號研製和適航取證需求也日益突顯。然而,飛機特定風險、客艙安全、噪聲、機體結構維修、發動機耐久性與安全性、基於模型的安全性分析(MBSA)、基於模型的系統工程(MBSE)等適航性關鍵技術領域卻進展緩慢,急需在「十三五」期間獲得突破。此外,取證策略研究等工作也需及時開展,儘早進行相關研究,提前做好技術儲備。
另一方面,面對我國低空空域開放、民用無人機等通用航空快速發展現狀,目前國內缺乏無人機相關適航規章和管理程序,不利於通用航空的有效監管,因此急需系統開展CCAR23部規章條款研究,並結合歐美無人機相關經驗開展我國民用無人機適航性技術研究工作。同時,按照《關於深化我國低空空域管理改革的意見》規定,通用航空器需遵守低空飛行的監控和管理,這就帶來航空產品材料、機載設備和零部件方面的適航取證需求,雖然國內有數家相關研製單位有適航取證經驗,但整體技術能力需要進一步加強,急需開展機載設備技術標準規定的相關研究工作。中航工業綜合所作為工信部、民航局、中航工業的適航性技術研究與管理中心,承擔著民用航空器適航性技術研究、適航規章條款技術分析、適航性文件通用要求研究等多項基礎技術研究任務,同時藉助國內C919、ARJ21、MA700和TA600等型號研製,為其提供適航性技術支持服務。如通過對失速專題、應急出口/通道/照明等條款、保證系統與供應商管理、發動機適航性要求等技術的研究,分別為C919飛機失速性能設計、TA600飛機座艙設計、MA700飛機文件體系構建、CJ-1000AX發動機的低排放設計/測試等提供了技術支撐。另一方面,通過安全性分析與評估工作,進行危害識別、分析、評估和驗證,並制定相應風險控制措施,降低風險到可接受的程度。
此外,ARJ21-700飛機也完成了發動機進氣道濺水試驗、大側風試驗試飛、高風險試飛科目、北美自然結冰試飛等任務,經驗證和局方確定其滿足規定的適航性要求後取得適航證。這是國內適航性技術研究成果在型號工程中的全面應用,同時該型號研製過程中積累的適航性技術和工作經驗也必將為其他型號適航性工作提供參考和借鑑。
隨著航空安全要求的提升,航空技術也需要相應發展。接下來,工業部門要在原有航空器設計的基礎之上,結合新的適航要求,把適航性設計融入其中,以滿足適航製造、滿足持續適航要求,在體系性開展適航研究方面做出努力。
《中國航空報》:未來,適航性技術在我國軍用航空領域將如何發展應用?
徐明:目前,適航性工作在國內軍機重點型號研製中正在進行探索實踐。國際上軍用航空器適航性工作也是大勢所趨。早在上世紀80年代,美國就已開始開展軍機適航性工作。美國國防部在其武器裝備防務採辦框架下,不斷強化其軍用航空器適航性工作的系統性和規範性。首先在頂層政策政策指令中明確適航性工作地位和重要性,同時在技術層面不斷頒布準則手冊、工作程序,為開展各類軍用航空器型號適航性工作提供了系統、完整的技術依據。例如,美國國防部於2002年10月頒布國防部手冊MIL-HDBK-516《適航性審查準則》,2014年12月12日頒布了C版,其適用範圍也從原版只涉及空軍擴大到涉及海、陸、空三軍。
國內由於航空裝備事故的發生造成人員傷亡,給部隊帶來損失,影響了航空裝備發展,因而迫切需要把安全發展作為軍隊建設的重要理念確立起來,尋求提高軍機安全工作的突破口。隨著航空裝備快速發展,國內航空裝備已經達到三代機水平,尤其面臨跨代戰機的研製,對軍用航空器的安全性提出了更高要求。引入軍機適航性理念,開展軍機適航性工作成為提高空軍航空裝備質量安全水平的途徑之一。
近些年,國內已經在多個重點型號研製工作中開展軍機適航性工作,空軍的適航性工作管理規定也發布,目的是明確型號研製各階段的適航性工作要求和規範型號適航性工作過程;型號單位也加強了從設計源頭貫徹適航性要求的工作,將適航性要求納入型號規範,通過型號規範在型號研製中進行落實和驗證。
《中國航空報》:較之國外差距,圍繞國家航空產業的整體戰略與發展規劃,我國的適航性研究正面臨著哪些問題?如何解決?
徐明:隨著我國在研型號C919、MA700、TA600等在「十三五」期間將陸續進入適航取證的關鍵階段,國內對航空器(包括飛機、發動機、螺旋槳)初始適航性和持續適航性技術的需求越來越大。同時,中俄民用寬體客機、渦軸16發動機、重型直升機等新型號研製和適航取證需求也日益突顯。然而,飛機特定風險、客艙安全、噪聲、機體結構維修、發動機耐久性與安全性、基於模型的安全性分析(MBSA)、基於模型的系統工程(MBSE)等適航性關鍵技術領域卻進展緩慢,急需在「十三五」期間獲得突破。此外,取證策略研究等工作也需及時開展,儘早進行相關研究,提前做好技術儲備。
另一方面,面對我國低空空域開放、民用無人機等通用航空快速發展現狀,目前國內缺乏無人機相關適航規章和管理程序,不利於通用航空的有效監管,因此急需系統開展CCAR23部規章條款研究,並結合歐美無人機相關經驗開展我國民用無人機適航性技術研究工作。同時,按照《關於深化我國低空空域管理改革的意見》規定,通用航空器需遵守低空飛行的監控和管理,這就帶來航空產品材料、機載設備和零部件方面的適航取證需求,雖然國內有數家相關研製單位有適航取證經驗,但整體技術能力需要進一步加強,急需開展機載設備技術標準規定的相關研究工作。(來源:中國航空報)