飛行機(jī)組操作手冊(cè)性能數(shù)據(jù)需求分析方法研究①

李文浩

(上海飛機(jī)客戶服務(wù)有限公司 上海 201100)

飛機(jī)性能作為衡量飛機(jī)整體運(yùn)行能力的重要指標(biāo)，是飛行員和航空公司簽派放行人員關(guān)注的重點(diǎn)。作為提供性能數(shù)據(jù)的載體，飛行機(jī)組操作手冊(cè)（FCOM）中性能數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性和可操作性直接關(guān)系到飛機(jī)的安全和運(yùn)行效益。

民航規(guī)章CCAR 25部、91部、121部等對(duì)飛機(jī)性能有明確的要求和衡量指標(biāo)，但針對(duì)飛行機(jī)組操作手冊(cè)內(nèi)容，僅有AC-91-24航空器的運(yùn)行文件中規(guī)定了飛行機(jī)組操作手冊(cè)要包括“性能數(shù)據(jù)：包括方便飛行機(jī)組直接參考的簽派放行和飛行中的性能數(shù)據(jù)?！盵1]，但具體提供哪些性能數(shù)據(jù)，需考慮哪些影響條件，沒有詳細(xì)的規(guī)定和相關(guān)要求。因此開展FCOM手冊(cè)性能數(shù)據(jù)進(jìn)行需求分析是十分有必要的。

1 性能數(shù)據(jù)需求制定

1.1 頂層規(guī)劃

在確定FCOM手冊(cè)性能數(shù)據(jù)內(nèi)容前，需首先確定FCOM的適用對(duì)象和使用場(chǎng)景。FCOM針對(duì)簽派放行人員和飛行機(jī)組提供簽派放行和飛行中所需的性能數(shù)據(jù)。

1.2 分析流程

在進(jìn)行性能需求制定時(shí)，首先結(jié)合空客、波音主流機(jī)型手冊(cè)性能內(nèi)容，梳理主流機(jī)型提供的所有性能內(nèi)容，針對(duì)不一致的內(nèi)容進(jìn)行規(guī)章要求分析，確認(rèn)民航規(guī)章中是否有相關(guān)要求，如仍有不一致的內(nèi)容，則判斷是否涉及具體機(jī)型功能。對(duì)于涉及到具體機(jī)型功能的部分，需要結(jié)合飛機(jī)功能進(jìn)行進(jìn)一步分析。

經(jīng)過飛機(jī)級(jí)功能分析后形成FCOM性能數(shù)據(jù)清單，根據(jù)性能數(shù)據(jù)的使用人員職責(zé)，對(duì)性能數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行使用階段劃分，并細(xì)化各性能數(shù)據(jù)知識(shí)點(diǎn)所需提供的內(nèi)容，最終形成特定機(jī)型的FCOM性能數(shù)據(jù)需求分析表。

基于上述工作思路并結(jié)合過程決策程序圖法（PDCA法）設(shè)計(jì)如下工作流程。

1.3 需求分析

1.3.1 參考機(jī)型手冊(cè)

從成熟機(jī)型FCOM手冊(cè)提取所有性能數(shù)據(jù)的內(nèi)容及其用途，根據(jù)手冊(cè)架構(gòu)、數(shù)據(jù)用途、數(shù)據(jù)影響因子等對(duì)性能數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類、總結(jié)。以空客A320、波音737等主流機(jī)型手冊(cè)提供的性能數(shù)據(jù)作為參考，通過對(duì)主流機(jī)型手冊(cè)性能數(shù)據(jù)的梳理，羅列出FCOM可能需要的所有性能數(shù)據(jù)

1.3.2 規(guī)章分析

針對(duì)參考機(jī)型手冊(cè)不一致的內(nèi)容，通過對(duì)照規(guī)章，確定手冊(cè)中是否需要提供相關(guān)性能數(shù)據(jù)或考慮相應(yīng)影響，并將規(guī)章限制要求納入性能數(shù)據(jù)情景模型中。同時(shí)，通過對(duì)各種運(yùn)行規(guī)章進(jìn)行分析，可確保性能數(shù)據(jù)能夠滿足不同運(yùn)行環(huán)境的使用需求。

對(duì)民航規(guī)章、咨詢通告及其他局方文件中關(guān)于運(yùn)行中涉及性能要求的內(nèi)容進(jìn)行全面分析，目前中國民航已經(jīng)對(duì)手冊(cè)和航線運(yùn)行性能需求建立了相對(duì)完整的規(guī)章體系，所涉及到的規(guī)章如表1所示。

其中，CCAR25部《運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定了起飛和著陸性能的適航審定原則，CCAR 121部《大型飛機(jī)公共航空運(yùn)輸承運(yùn)人運(yùn)行合格審定規(guī)則》第121.133條規(guī)定了手冊(cè)中所需要提供的性能總體要求，《航空承運(yùn)人濕跑道和污染跑道運(yùn)行管理規(guī)定》（AC-121-FS-2009-33）規(guī)定了濕和污染跑道的確定原則和運(yùn)行的性能限制要求，此外，《飛機(jī)航線運(yùn)營應(yīng)進(jìn)行的飛機(jī)性能分析》（AC-121FS-006）對(duì)飛機(jī)投入航線運(yùn)行所需要的飛機(jī)性能進(jìn)行了細(xì)化和歸納。上述規(guī)章可以作為判定飛行機(jī)組操作手冊(cè)性能數(shù)據(jù)需求內(nèi)容的依據(jù)。

圖1 FCOM性能需求制定和分析流程

表1 手冊(cè)和航線運(yùn)行所需性能相關(guān)規(guī)章

表2 性能數(shù)據(jù)需求分析表

1.3.3 飛機(jī)級(jí)功能

經(jīng)過規(guī)章分析，仍存在不一致的性能數(shù)據(jù)，需要進(jìn)一步進(jìn)行飛機(jī)功能分析。通過對(duì)飛機(jī)功能及性能計(jì)算軟件功能分析定義，從功能是否具備方面進(jìn)行判斷，從而形成特定機(jī)型的性能數(shù)據(jù)需求。

飛機(jī)功能分析主要考慮飛機(jī)的機(jī)型特征、運(yùn)行能力、機(jī)載設(shè)備及性能計(jì)算軟件等，包括如下所述。

(1)機(jī)型基本特征：與飛機(jī)構(gòu)型、運(yùn)行包線、使用限制、發(fā)動(dòng)機(jī)推力等級(jí)等相關(guān)的內(nèi)容；

(2)運(yùn)行能力：與起降性能、爬升性能、巡航性能等相關(guān)的內(nèi)容，如滿足的進(jìn)近等級(jí)、復(fù)飛限制等；

(3)機(jī)載設(shè)備、性能軟件：機(jī)載設(shè)備、性能軟件所進(jìn)行性能數(shù)據(jù)分析、顯示的相關(guān)內(nèi)容。

2 需求分解

2.1 使用階段分解

FCOM性能數(shù)據(jù)的使用人員主要包括飛行簽派員、性能工程師和飛行員等，通過對(duì)不同使用人員崗位職責(zé)需求進(jìn)行分析，從而對(duì)性能數(shù)據(jù)進(jìn)行使用階段劃分。

2.1.1 飛行簽派員

(1)分析運(yùn)行條件，制作飛行計(jì)劃、簽署簽派放行單，監(jiān)控飛行運(yùn)行全過程；

(2)為選擇最佳高度和航路與氣象專家和機(jī)組進(jìn)行協(xié)調(diào)；

(3)使用MEL/CDL的性能修正和/或限制；

(4)保證每架飛機(jī)的業(yè)載不超過航路和機(jī)場(chǎng)的相關(guān)限制。

2.1.2 性能工程師

(1)維護(hù)飛機(jī)配載平衡數(shù)據(jù)庫；

(2)指定和維護(hù)飛機(jī)飛行手冊(cè)、機(jī)場(chǎng)限制手冊(cè)和運(yùn)行數(shù)據(jù)手冊(cè)；

(3)為飛行簽派員和飛行機(jī)組提供起飛/著陸跑道限制的性能技術(shù)支持與協(xié)助[2]。

雖然規(guī)章中未明確規(guī)定飛行員對(duì)性能方面的職責(zé)，但是飛行過程中飛行員需要隨時(shí)監(jiān)控飛機(jī)性能數(shù)據(jù)，確保飛機(jī)狀態(tài)正常，因此飛行員需要核實(shí)從起飛到著陸所需要的所有性能數(shù)據(jù)。

根據(jù)確定的性能需求，將性能數(shù)據(jù)按照使用人員需求和使用階段劃分為簽派放行性能和飛行性能兩大類，并按照航線運(yùn)行的不同階段進(jìn)行劃分，劃分階段如下所示。

(1)簽派性能：

①起飛

②著陸

③飛行計(jì)劃

④航路

(2)飛行性能。

①起飛

②爬升

③巡航

④下降

⑤等待

⑥備降

⑦進(jìn)近

⑧復(fù)飛

⑨著陸

2.2 情景模型

針對(duì)劃分的使用階段，建立對(duì)應(yīng)的性能情景模型.

2.3 知識(shí)點(diǎn)清單

針對(duì)劃分的使用階段，將確定的性能需求數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，形成以使用階段劃分的性能知識(shí)點(diǎn)清單。

3 需求分析表

根據(jù)劃分的使用階段涉及的性能數(shù)據(jù)，結(jié)合參考機(jī)型相關(guān)內(nèi)容，確認(rèn)各性能數(shù)據(jù)需要提供的知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容，形成各性能數(shù)據(jù)的需求分析表。

3.1 知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容分析

根據(jù)各階段需要的知識(shí)要素，按照如下方法確定所需要的性能數(shù)據(jù)知識(shí)點(diǎn)。

3.1.1 各性能數(shù)據(jù)內(nèi)容包括

(1)用途；

(2)輸入；

(3)輸出；

(4)影響因子。

3.1.2 用途

需要給出該部分性能數(shù)據(jù)的相關(guān)介紹，包括性能術(shù)語定義、使用環(huán)境、功能作用等。

3.1.3 輸入

根據(jù)實(shí)際的飛行階段和飛行場(chǎng)景給出性能數(shù)據(jù)計(jì)算的基準(zhǔn)條件，包括但不限于。

①速度

②發(fā)動(dòng)機(jī)推力

③飛行剖面

④溫度

⑤重量

⑥重心

⑦引氣（空調(diào)和防冰）

⑧風(fēng)

⑨道面狀況等

3.1.4 輸出

根據(jù)不同性能需求所需的性能數(shù)據(jù)內(nèi)容，提供相應(yīng)的輸出結(jié)果。

輸出的數(shù)據(jù)范圍要考慮使用階段和機(jī)型相關(guān)限制條件，包括：飛行包線、環(huán)境包線、重量重心限制和空速限制等因素[3]。

3.1.5 影響因子

確定性能數(shù)據(jù)受影響因素，需要提供偏離基準(zhǔn)條件的修正方法。

3.2 需求分析表

依據(jù)知識(shí)點(diǎn)分析結(jié)果，形成相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)性能數(shù)據(jù)需求分析表，如表2所示。

4 結(jié)語

隨著航行新技術(shù)的發(fā)展，各種新的飛行運(yùn)行方式將對(duì)FCOM所需的性能數(shù)據(jù)提出更多的數(shù)據(jù)需求，飛機(jī)系統(tǒng)功能的發(fā)展也對(duì)性能數(shù)據(jù)提出了新的要求，在實(shí)際性能數(shù)據(jù)需求分析中要不斷優(yōu)化流程，分析各種因素可能帶來的影響，最終才能提供正確無誤、操作優(yōu)良、質(zhì)量絕對(duì)有保障的性能數(shù)據(jù)。