淺談民航飛機重大運行影響機械故障管控對策

徐嚴彬 張玩娣

0引言

2020年民航安全工作順利收官，不僅意味著全民航“十三五”期間為期五年安全工作的收官，更標志著 “億客公里死亡人數”“百萬架次以及小時重大事故率”10 年滾動值也已清零，極具歷史性意義，同時對行業(yè)繼續(xù)高質量發(fā)展影響深遠。

當然，民航安全工作永遠沒有終點。信息時代下，任何與民航安全有關的話題都會被置于媒體和輿論的聚光燈下，任何一點瑕疵都有可能被放大，成為人民群眾對民航安全工作不滿意的理由。

因此，如何最大限度地降低機械故障對飛機運行造成的不良影響，避免引起輿論誤讀或炒作，已逐漸成為衡量一家航司乃至一個地區(qū)民航安全水平的潛在指標之一。

1 項目背景

隨著民用航空技術的飛速發(fā)展，飛機制造廠家不斷優(yōu)化提升飛機的可靠性，各航司夜以繼日地對機隊運行技術狀態(tài)進行監(jiān)控，民航飛機的可靠性和安全性相較于以往已經得到了飛躍式的提升，但某些因飛機正常機械故障所導致的重大運行影響事件仍會不時地出現在媒體公眾的視野中，民航飛機安全性或是個別航司的安全管理問題仍有遭到輿論媒體及民眾質疑的可能。

2019年，某地區(qū)機械原因導致的事故征候較往年有明顯增加，尤其是幾起典型事件，雖然機組處置得當，未造成嚴重后果，但依舊引起了廣泛的關注。

2 項目進展

為了最大限度地降低機械故障對飛機運行造成的不良影響，某地區(qū)決定通過由局方搭建各機型故障信息交流平臺，各航司及MRO之間互相協作的模式，以全面的數據收集分析、技術共享為前提，共同尋求突破重大運行影響機械故障的工程管控瓶頸。

參考轄區(qū)內機隊規(guī)模、各機型歷年事故征候以及SDR報告情況，確定了以空客A320系列、空客A330、波音737NG、波音787四大主力機型為試點，在轄區(qū)內成立了以四家主管單位（某MRO及三家航司）牽頭負責，其他單位協同參與的四個機型專項小組，項目組組長由四家單位總工擔任，組員由各單位工程、可靠性、部附件等部門的技術骨干組成。

按照運行中的重大典型故障和運行中多發(fā)的影響重大的故障兩個維度，重點對空中停車、增壓系統故障（空中釋壓）、重力放起落架、飛行操縱系統失效、起火/冒煙、爆胎、通訊中斷等可能導致重大運行影響的機械故障進行攻關，并針對各機型特點對管控項目做了一定的調整，具體如下：

空客A320系列：空停、釋壓、重力放起落架、起火/冒煙、通訊中斷；

空客A330：空停、釋壓、重力放起落架；

波音737NG：空停、釋壓、爆胎、操縱系統失效；

波音787：空停、釋壓、爆胎。

2.1數據收集

專家小組以重點故障為基礎收集機型運行事件信息，包含但不限于近三年內國內民航重點事件監(jiān)控情況、地區(qū)SDR信息報告數據，同時結合各公司、飛機制造廠以及部附件廠家所反饋的飛機或部附件在運行中有關的重大故障或嚴重影響航班運行（滑回、返航備降等）的多發(fā)性故障。除此之外，還將近幾年TFU/FTD作為故障識別對象，盡可能多地收集各類基礎數據為后續(xù)集中分析做好準備工作。

2.2故障分析

按照如圖1所示的流程，以及圖2所示的方法，針對上述收集到的事件信息、故障數據，主要從人、機、料、法、環(huán)等幾個維度進行故障分析，對每一類機械不安全事件都開展了工程調查，專家小組通過還原典型故障發(fā)生的真實情境，模擬故障排除的真實環(huán)境，對故障歷次的發(fā)生環(huán)境、排除過程、故障發(fā)生前的維護工作、涉及拆換件的情況、故障排除后的運行情況等信息進行分析，充分挖掘故障背后的影響因素，判斷可能造成故障的原因。

2.3 制定重點故障管控措施

通過對重點故障相關的運行事件及工程信息進行分析評估，經多次研討、逐項求證后最終形成了專家小組一致認可的管控措施，其中包括監(jiān)控措施、處理措施、預防措施以及維修過程中應特別注意的風險點/維護經驗。監(jiān)控措施是指在運行過程中監(jiān)控哪些參數或者關注哪些跡象以提前發(fā)現問題；處理措施指的是發(fā)生故障后，公司如何正確判斷和排除故障以及實施故障保留工作；預防措施是指通過事件調查、信息分析后采取的工程措施或其他措施來避免事件重復發(fā)生，包括部件/系統改裝、優(yōu)化維修方案、更新工藝文件、人員培訓、資質專項授權等。

2.4管控措施落實與驗證

各航司不僅要關注本單位管控措施的落實情況，還需與專家組其他成員一同對措施的有效性進行監(jiān)控、驗證。結合轄區(qū)內各單位的反饋信息，對措施持續(xù)進行優(yōu)化。對于未達預期效果的措施及時進行技術分析，找出偏差原因，重新設計維修活動，改進管控措施，最終目的還是為了確保管控實施的有效性。對于無法通過重新設計維修活動解決的問題，由局方牽頭、向飛機制造廠家及部附件修理廠家等提出設計側改裝建議。

3 項目成果

3.1 《2020年某地區(qū)重大運行影響機械故障管控方案匯編》

本匯編始于局方搭建的各機型專項交流平臺，成于各航司通力協作，并于 2020年下半年在轄區(qū)內正式發(fā)布。圖3為該匯編材料封面，匯編主要由事件綜述、系統原理以及管控措施（包含處理措施、監(jiān)控措施、預防措施、風險點及維護經驗）等三個部分組成。通過羅列典型故障案例，梳理關鍵系統及部件工作原理，捋清排故思路，該方案匯編不僅可以作為培訓教材，更可視為是一份寶貴的工作指導與經驗傳承，為新晉工程管理人員提供幫助，點明各類典型故障的來龍去脈，為日后排故工作提供分析靈感。

3.2 A320neo（LEAP-1A）發(fā)動機吊架液壓管漏油事件

2020年7月，某地區(qū)連續(xù)發(fā)生了三起A320neo（LEAP-1A）飛機因發(fā)動機吊架內液壓管路滲漏導致的重大運行影響事件：

（1）7月12日，某航A320neo飛機執(zhí)行珠?！暇┖桨啵瑱C組空中反映黃系統液壓低油量，同時地面遠程監(jiān)控有相關的系統故障信息，飛機安全落地，后因前輪轉彎失效由拖車拖至停機位。

（2）7月14日，某航A320neo飛機執(zhí)行運城—上海航班，黃系統液壓油箱低油量警告，機組關閉液壓泵，落地后由拖車拖離跑道；

（3）7月14日，某航A320neo飛機執(zhí)行長春—日照航班，起飛20分鐘后，地面遠程監(jiān)控到液壓綠系統相關故障信息，飛機返航，重力放起落架后安全落地。

這三起事件信息都第一時間在專項小組內進行了通報，通過內部分析調查，確定了只有選裝LEAP-1A發(fā)動機的A320neo系列飛機受此影響，上述事件的故障管路均為原始裝機件（P/N：D29020838000），FH/FC分別為4925/2792、3199/1902、4890/2405。

該管路應用于A320neo（LEAP-1A）飛機的左發(fā)（液壓綠系統）及右發(fā)（液壓黃系統），故障件位置如圖4所示。

空客最初調查認為是由于舊管路表面圓周方向在生產過程中與襯套接觸刮傷導致該管路出現裂紋，并于2020年4月發(fā)布TFU 29.11.00.018《A320neoLEAP- HYDRAULIC PIPE DAMAGE AT FWD PYLON》，通報該處液壓管路存在裂紋現象。

進一步調查發(fā)現，升級后的液壓管仍存在受到預應力以及發(fā)動機區(qū)域高振動影響所產生裂紋的情況。

據空客統計數據，MSN8444（不含）之前初始安裝的管路件號為D2902083100000（舊），之后為D2902083800000（新），舊件號液壓管平均故障時間點約為2500FC/4840FH。雖已建議使用新件號（P/N：D29020838000）液壓管替換舊件號（P/ N：D29020831000），但從三起事件的集中爆發(fā)情況看，即便事發(fā)三架飛機均已使用升級后的液壓管，但實際上并未有效解決管路裂紋問題。空客公司目前仍在研發(fā)該液壓管裂紋的最終解決方案，并計劃于2021年中期發(fā)布。

為避免此類故障繼續(xù)對轄區(qū)內及國內其他航司飛行安全造成影響，地區(qū)管理局下發(fā)風險警示，并獲得民航局飛標司第一時間轉發(fā)，及時對國內各航司A320neo機隊起到了警示作用，同時也為運營人提前采取預防措施爭取到了寶貴的時間。

雖然截至2020年年底，又發(fā)生了4起因該液壓管漏油導致的重大運行影響事件，如表1所示，但國內各大航司通過采取提前更換或NDT探傷等方式發(fā)現并更換了一大批可能導致故障的管路。

3.3 2020年重大運行影響機械故障管控工作初顯成效

截至2020年，四大主力機型近四年因機械故障所導致的重大運行影響事件數據統計對比見表2和表3所示：

回顧整個2020年，雖然受到突如其來的疫情影響，轄區(qū)內機隊飛行小時數較往年下降明顯，但不可否認的是各機型重大運行影響機械故障千時率及地區(qū)百萬小時率也均有不同程度的降低。值得一提的是（前文中已有提及），除了由于2020年A320neo（LEAP-1A）飛機液壓管路漏油事件連續(xù)造成了兩起重力放起落架事件，導致了2020年該機型百萬小時故障率較2019年略有增加外，其余機型的重大運行影響機械故障管控工作仍取得了顯著的成效。

4 未來展望與探討

4.1 構建民航維修系統數據共享分析平臺

現如今大數據分析早已遍布各個行業(yè)，民航維修業(yè)的發(fā)展趨勢與大數據更是緊密相連。僅一家航司或是某個地區(qū)的航空器運行基礎數據早已無法支撐當前國內民航維修系統精益求精的安全目標。通過搭建維修系統故障信息數據平臺，打通各航司之間故障信息交流以及技術資源共享的渠道，將更有助于航司及MRO之間建立合作伙伴關系，為提升整體工程管控能力打下堅實的基礎。

對此，應鼓勵在現有故障交流模式的基礎上，逐步建立健全長效機制，視情設立輪值管理體系，既能緩解單一機型主管單位管理壓力，還可利用輪值特點不斷完善故障管控運行機制，強化各航司的參與意識和積極性，持續(xù)優(yōu)化、改善管理理念，鞏固項目現有成果的同時，形成開放、多樣、合作共贏的大聯盟時代，進一步提升轄區(qū)整體維修系統的工程管理能力。

2020年8月發(fā)布的AC-120-FS-006-R2《航空器適航與維修相關的信息報告和調查》中就有提到，當前局方為進一步收集和分析使用“困難報告”或“機械原因中斷使用匯總報告”等信息報告，在飛行標準監(jiān)督管理系統（FSOP）中專門建立了維修信息系統（MIS），方便航空運營人上報的同時，通過隱藏必要的敏感信息，不斷開放維修相關信息資源的共享，更好地為航空運營人可靠性及工程管理部門提供基礎分析數據。此外，MIS也將成為局方精準監(jiān)管的重要基礎數據。

4.2 促進OEM及部件翻修廠家提升部件可靠性

對于存在OEM廠家設計缺陷的故障，局方將組織營運人、OEM制造廠、部件修理廠家、審定部門聯動，一是促進OEM制造廠家改進設計方案，提高部件性能質量；二是部附件修理質量也亟待提高。當前航司及MRO（機體維修）在跟蹤分析部件修理質量這一環(huán)節(jié)上相對較難，如能有更多的部附件可靠性數據作為支撐，將更有利于航空公司預測部件故障或制定送修任務。目前已有公司在研究部件修理報告單的標準化，制定需要采集的基本數據清單，并尋求國內部附件修理廠家采納，從大數據分析手段管控部附件修理質量，推動廠家改進，共促轄區(qū)機隊可靠性邁上一個新的臺階。

4.3 為國產民機事業(yè)保駕護航

改革開放以來，經過幾代民航人的艱苦奮斗，我國民航發(fā)展在安全水平、行業(yè)規(guī)模、服務能力等方面都取得了巨大成就，但對于國產民機，如ARJ、C919、C929飛機作為我國未來民航運輸產業(yè)中不可或缺的中堅力量，如何安全、可靠、高效地運行國產民機，已然成為當前國內民航圈最為關心的話題。以史為鑒，要想成為一款成功的民機，不僅僅是要造出來，更要用得住。早在上世紀70年代，泛美航空作為美國的主要航空公司，接收了波音公司首架747飛機，不僅開創(chuàng)了寬體客機航線服務的新紀元，同時也為波音747系列飛機成為當今世界最成功的民航客機提供了無數寶貴的改進意見；法航更是作為空客的“先鋒用戶”，幾乎選配了所有空客的產品。因此，國產民機在使用推廣方面，不僅需要政府，更需要國內各大航司給予理解和耐心，并作為“種子用戶”去支持、去摸索。通過建立維修系統故障信息交流平臺，加強地區(qū)新機型（ARJ以及未來C919）用戶之間的交流，為國產民機打磨出一套完整的從維修信息故障交流到產品設計改進的平臺體系。然后通過用戶之間提供數據支撐、排故方案共享，為飛機制造商提供改進建議，推動飛機制造廠加強售后服務及大數據技術平臺體系建設，在給國產民機提出更多的客觀評價的同時，助力國產民機飛得更高更遠。

作者簡介

徐嚴彬，質量管理工程師（局方委任代表）。