适航基本理念和原则

适航基本理念和原则2023年2月5日适航性技术研究室中航工业综合所目录

引言一、适航的来源及其发展二、适航标准要求的安全水平三、申请人/持证人和局方的责任和义务四、适航法规体系的特点五、民用飞机发展趋势和适航审定发展趋势六、对目前国内民用飞机适航活动的思考七、军用适航性简介引言适航要求是血的教训、生命的代价换来的50年代“彗星”陨落（结构疲劳要求产生－571“结构的损伤容限和疲劳评定”）DC－10飞机舱门掉落，引发地板塌陷，使所有操纵系统失效，机毁人亡（美国历史上最大空难）（共因故障适航要求－系统安全性方面）环球800航班，油气点燃，机毁人亡（2次修改适航条例－981条“燃油箱燃烧保护”）911事件导致增加适航要求（795条“保安事项”）

引言2.低安全性（适航性）代价高昂由于“彗星”陨落，德.哈维兰公司消失。DC－10的舱门故障，导致道格拉斯公司与麦克唐纳公司的合并。3.机载设备的不安全性代价也很大瑞士航空公司111航班，安装的娱乐系统，导致驾驶舱着火，机毁人亡。瑞士航空公司破产。一、适航的来源及其发展1、适航的定义2、从适海到适航3、公众利益需求4、FAA适航审定的发展历史简介5、EASA适航审定的发展历史简介6、我国适航审定的发展历史简介一、适航的来源及其发展1、适航的定义A.字典解释：Fittofly.B.FAA现在无定义。FAA对适航的早期定义：theabilityofsuchaircraftorcomponentthereoftoperformitsfunctionsatisfactorilythroughoutarangeofoperationsdeterminedbytheSecretaryinratingtheaircraftorcomponentthereof.

C.民航定义：航空器能在预期的环境中安全飞行（包括起飞和着陆）的固有品质，这种品质可以通过合适的维修而持续保持。D.适航性（军用航空器）一、适航的来源及其发展2、从适海到适航SEA-WORTHINESS适合于在海上航行，值得在海上航行。AIR-WORTHINESS适合于在空中飞行，值得在空中飞行。一、适航的来源及其发展3、公众利益需求早期的飞行活动发生了对公众利益的损害，公众要求政府对空中飞行活动进行管理，以保护公众利益。从对航线、飞行员的管理，到对航空器的管理，要求航空器的设计制造和修理达到一定的安全水平。1926年美国商业航空法要求商业部开展适航管理。一、适航的来源及其发展4、FAA适航审定的发展历史简介1903年莱特兄弟首次航空飞行1926年美国在商务部成立航空司（AeronauticBranch）。

颁发第7号航空通报（基本要求），对飞行员、航图、导航、适航标准进行管理。第一架飞机BuhlAirstar得到了型号合格审定，并颁发了飞机设计手册。1928年颁发了第14号航空通报。该通报关注飞机结构、发动机和螺旋桨。一、适航的来源及其发展4、FAA适航审定的发展历史简介从1928年到1933年相继颁发了第7A、7G、7F航空通报。分别对飞机结构、发动机和螺旋桨、飞机部件和附件进行了进一步要求。1934年把航空司更改为航空局。开始制定民用航空规章。从1934年到1958年相继制定颁发了CAR04（飞机适航要求）、CAM04（要求和解释材料）、CAR03（小飞机）、CAR06（旋翼机）、CAR04a-1（TSO）、CAR7（运输类旋翼飞机）。一、适航的来源及其发展4、FAA适航审定的发展历史简介1958年把原来航空局更改为联邦航空当局FederalAviationAgency—FAA，给FAA增加了制定规章（FAR）和军民空管职责。同年，第一架喷气式飞机B707得到了FAA的审定，该飞机一直生产到1991年。从1958年开始逐步制定FAR。1965年制定颁发了FAR21部—适航审定管理程序，并把CAR相继转换成FAR一、适航的来源及其发展4、FAA适航审定的发展历史简介1966年把联邦航空当局更改为联邦航空局—FederalAviationAdministration。并把事故调查的职责划分给了NTSB（NTSB直接向国会报告。）1981年FAA的适航审定司建立了四个审定中心。飞机的类别负责审定政策和项目管理。并按工业布局组建了相应的ACO和MIDO一、适航的来源及其发展5、EASA适航审定的发展历史简介欧洲与美国在民用航空界的竞争促使JAA的诞生。为了AIRBUS的A300飞机适航工作，成立了JAA。这时的JAA主要负责大型运输类飞机和发动机的适航技术要求。1987年JAA的工作范围扩展到了运营、维修和人员执照。1990年JAA正式成立。在欧洲统一了民用飞机的安全要求---JAR。这时的JAA不是一个法律框架下的机构，是一个协会，在每个主权国家同时存在适航当局，如DGAC-F、DGAC-S、LBA、CAA等。在对项目审查时有JAA组成由各国适航当局参加的审查组，审查报告提供给各适航当局，最后由各适航当局单独颁发证件。但使用的标准统一。一、适航的来源及其发展5、EASA适航审定的发展历史简介2002年欧盟决定成立具有法律权限的欧洲航空安全局—EASA。随着欧盟国家一体化步伐的迈进，以及欧洲民用航空竞争的需要，JAA已经不适应新的情况。EASA全面接替原JAA的职能，并在成员国内按欧盟法律具有强制性的权限。开始制定CS-21、CS-23、CS-25、CS-E等适航规章。2004年EASA正式宣布成立。对AIRBUS的产品其生产制造全部由EASA审查颁证和管理。对其他产品，设计由EASA审查批准，制造由所在国适航当局审查批准。一、适航的来源及其发展6、我国适航审定的发展历史简介70年代末，民航局成立了工程司。开始着手适航审定管理。从1985年开始制定我国适航规章。参照FAR逐步制定CCAR25部、23部、35部、33部、27部、29部、21部等。到1992年基本建立了和FAR相当的适航审定规章体系。1985年和FAA合作对MD82在中国的转包生产进行监督检查。1985年给Y12II型飞机颁发了型号合格证。并开始对进口中国的国外飞机进行认可审定。一、适航的来源及其发展6、我国适航审定的发展历史简介1987年国务院颁发了适航管理条例1987年成立了适航司，开始参照美国的模式建立适航审定系统。从1989年开始逐步建立上海、西安、沈阳、成都航空器审定中心。2003年在六个地区管理局建立适航审定处。一、适航的来源及其发展6、我国适航审定的发展历史简介2003年开始对ARJ21飞机进行适航审定。2007年建立上海航空器适航审定中心（大型飞机）、沈阳航空器适航审定中心（小型飞机和直升机）。2010年建立航油航化适航审定中心（成都）。预计还将在北京成立发动机适航审定中心。到目前，适航审定司已颁发了30个左右的型号合格证，近200个认可型号合格证。二、适航标准要求的安全水平1、适航要求的安全水平

假如一个人从甲地到乙地，如北京到上海，每周两次来回空中旅行，在下列的那种安全水平情况下，我们是可以接受的：A20年发生一次机毁人亡事故B200年发生一次机毁人亡事故C2000年发生一次机毁人亡事故D6000-8000年发生一次机毁人亡事故二、适航标准要求的安全水平1、适航要求的安全水平A20年发生一次机毁人亡事故（军机安全水平）B200年发生一次机毁人亡事故C2000年发生一次机毁人亡事故（适航要求的水平）D6000-8000年发生一次机毁人亡事故（现在能达到的水平）二、适航标准要求的安全水平2、适航要求安全水平的确定在60年代制定适航规章时，确定了民用航空活动的安全水平应等同于人的自然意外死亡率，比如喝水呛死、走路摔死、洗澡淹死等自然意外死亡率---百万飞行小时发生低于一次的机毁人亡事故。这是一个公众、乘客、飞机设计制造人、运营商都能接受的安全水平，但以公众的态度为主。二、适航标准要求的安全水平2、适航要求安全水平的确定假设一架飞机有100个主要系统或100种主要造成机毁人亡的故障状态，每个系统或每个状态造成机毁人亡的概率为10的负9次方，由于设计制造原因引起的机毁人亡概率为10的负7次方。再给运营维修一个犯错误的安全余度，从而保证百万飞行小时的安全水平。二、适航标准要求的安全水平2、适航要求安全水平的确定安全水平是无止境的，可以把安全水平确定为千万飞行小时，但设计的飞机就会非常昂贵，从而造成公众无法乘坐飞机。如果安全水平确定的过低，比如说十万飞行小时，也就是上述举例的200年发生一次机毁人亡事故，也可以说祖孙三代必然有一个人遇难，这样公众也无法接受。二、适航标准要求的安全水平3、现代民用飞机的实践活动所表现的安全水平北美，百万分之0.2左右，相当于举例的1万年。欧洲，百万分之0.3左右，相当于举例的6千年。我国和欧洲基本相当。非洲百万分之一，相当于2000年。二、适航标准要求的安全水平3、现代民用飞机的实践活动所表现的安全水平北美，百万分之0.2左右，相当于举例的1万年。欧洲，百万分之0.3左右，相当于举例的6千年。我国和欧洲基本相当。非洲百万分之一，相当于2000年。

适航标准要求的是最低安全水平。国际民用航空实践（设计、制造、生产、运营、维修）表现的安全水平高于适航标准要求的最低安全水平要求。三、申请人/持证人和局方的责任和义务1、公众表达意见的方式2、申请人/持证人的责任和义务3、局方的责任和义务4、申请人/持证人如何落实其责任和义务5、局方如何落实其责任和义务6、申请人/持证人在航空安全方面的合作三、申请人/持证人和局方的责任和义务1、公众表达意见的方式--用脚投票对民用飞机，公众（最终顾客）对他们能看清楚的，如票价、是否舒适、是否准时、安全纪录、服务等，用脚投票。如不满意则不买该种机型的机票，乘坐其他飞机或其他运输工具。

对于军机这部分功能由军方以强制的形式和设计人讨论确定。在民机设计中航空公司（直接顾客）现代表公众在这方面对设计人提出要求，所以民机设计人必须满足用户的需求，让用户成功，设计制造单位才能成功。三、申请人/持证人和局方的责任和义务1、公众表达意见的方式--用手投票公众对自己由于信息不对称以及知识结构等引起的看不清楚的、无法判断的东西（如飞机的适航性），采用推选代表的方式（人大）立法，批准或认可相关安全要求，再以交税的形式，让国家公务人员代表他们确认相关安全要求在飞机设计、制造、运营中的落实情况。三、申请人/持证人和局方的责任和义务2、申请人/持证人的责任和义务

申请人/持证人按公众批准或认可的最低安全标准设计制造飞机，保证设计制造的飞机符合最低安全标准，并向局方表明设计制造的飞机符合公众批准或认可的最低安全标准。申请人/持证人是飞机适航性的第一责任人，对飞机的适航性负直接责任。三、申请人/持证人和局方的责任和义务3、局方的责任和义务

局方确认、监督检查申请人/持证人设计制造的飞机符合公众批准或认可的最低最低安全标准。确认：含有抽样的概念。监督检查：被检查者自己有内部监督检查机制。在提交局方检查前，自己应首先保证符合的要求。三、申请人/持证人和局方的责任和义务4、申请人/持证人如何落实其责任和义务责任义务深入研究安全标准有效的适航组织机构完整的CS和AS机制有效的设计制造质量保证手册、程序内部审查监督机制领导重视落实责任和局方密切的合作切实可行的符合性验证计划三、申请人/持证人和局方的责任和义务5、局方如何落实其责任和义务责任义务严格立法和工业布局相适应的组织机构敏锐公正的审查判断能力和工业界良好的合作关系按使用结果、技术进步及时修订标准有效的审定、监督检查规章程序深入研究安全标准三、申请人/持证人和局方的责任和义务6、申请人/持证人与局方在航空安全方面的合作局方：和工业界良好的合作关系敏锐公正的审查判断能力有效的审定、监督检查程序申请人/持证人：领导重视、落实责任和局方密切的合作切实可行的符合性验证计划四、适航法规体系的特点法规体系特点强制性完整性动态性基本性实时性案例性公开性国际性四、适航法规体系的特点1、强制性

适航法规体系的上位法律是（人大）《民航法》，上位法规是国务院《适航管理条例》。任何从事民用航空活动的人必须严格遵守。2、国际性适航法规体现了整个人类对航空安全的祈求，反映了100多年人类航空实践的安全成果，是没有知识产权限制的宝贵知识成果。FAA和EASA（JAA）进行了10多年的协调，目前各国适航要求基本等同。四、适航法规体系的特点3、完整性适航法规体系贯穿于材料、设计、制造、运营整个过程，也贯穿于和航空活动相关的各个专业领域。4、公开性：

全面对公众开放（这是法律法规的特点）。5、动态性（法规修订）适航要求在不断持续地修订和完善，仅FAR25部就修订了132次，新申请的项目要适时符合新修订的标准。每一次修订都由设计技术进步或航空事故结论推动，每一次修订都要花费大量的人力、财力、物力。是没有知识产权限制的宝贵知识成果。FAR23部修订了59次.四、适航法规体系的特点6、案例性：

适航标准属于海洋法系，以案例为基础（如571、795、981）.7、基本性：

最低安全要求。目前，国际上著名飞机制造商在研制飞机时都高于适航要求。航空活动的安全纪录也证明了这一点。

8、实时性（追溯性-法规执行）可追溯条款、适航指令。五、民用飞机发展趋势和适航审定发展趋势1、民用飞机设计发展的四个阶段2、民用飞机设计发展趋势3、适航审定的发展趋势4、现代飞机设计的自主知识产权5、现代民机产业的利润来源五、民用飞机发展趋势和适航审定发展趋势1、民用飞机设计发展的四个阶段民用飞机设计发展的四个阶段第一阶段为1926年到1958年的早期飞机，这一时期的飞机系统简单，结构简单，螺旋桨发动机，安全性不高，仅考虑元件的安全性第二阶段的飞机从B707开始，到B737-300结束，时间大概从1958年到1985年这时期的飞机是喷气式的，结构系统较复杂，关注系统级安全性第三阶段为A320系列和B737NG系列，大概从1985年到1997年。这阶段的飞机F-B-W，结构系统复杂，关注飞机的安全性。第四阶段以A380、B787、ERJ190为代表，结构上大量使用复合材料，系统上采用高度综合的复杂系统，穷举法已不能保证飞机的安全性，要结合过程控制来保证飞机的安全性。五、民用飞机发展趋势和适航审定发展趋势2、民用飞机设计发展趋势从设计模式上讲，主设计人和系统供应商对飞机联合定义，系统供应商按联合定义的要求负责系统的具体设计，主设计人对供应商进行有效控制并负责系统综合（B787模式）。从技术上讲，大量使用复合材料，突破了过去的结构设计包线，使飞机更轻，更便于维修。采用高度综合的复杂系统，使飞机自身系统和空管、运营、维修、机场管理、娱乐等高度综合，全面提高安全性和可运营性。系统安全性设计引入了过程控制的理念。（复合材料和数字系统集成）五、民用飞机发展趋势和适航审定发展趋势3、适航审定的发展趋势为了飞行安全，和申请人全面合作（PSP）。使用PSCP、CP对符合性验证和审查活动进行全面规划。更加注重过程控制（CP）。更加注重对机构的授权，让申请人承担更多的责任，给申请人更大的权力（源于JAA，FAA有趋势）。局方全面加强对复杂系统、复合材料、软件、安全性评估的审定。五、民用飞机发展趋势和适航审定发展趋势4、现代飞机设计的自主知识产权除飞机结构外，飞机的系统、发动机、设备等都不是申请人/持证人的。申请人把精力放在对供应商的控制、要求，系统综合，飞机结构使用新材料等方面。自主知识产权在于：飞机气动结构总体设计、对供应商的控制使用能力以及系统集成能力！五、民用飞机发展趋势和适航审定发展趋势5、现代民机产业的利润来源据不完全统计，飞机在运营过程中由于备件、改装、维护、维修等付给制造商的费用是飞机出厂价的两倍左右。波音和空客的实践表明，卖飞机没有什么利润，利润来源于售后的持续适航服务！国内民机产业无论是从安全的角度，还是效益的角度都必须切实注重持续适航和售后服务六、对目前国内民用飞机适航活动的思考1、军机和民机2、使用经验和设计3、隐性知识和显性知识4、知其然和知其所以然5、技术成功和产业成功（产品和产业）6、主设计人和供应商7、审查和合作六、对目前国内民用飞机适航活动的思考1、军机和民机（在安全性/适航性方面）二战前：军民不分二战后：军用飞机和民用飞机开始独立研制。在安全性方面各自开展工作。军用飞机按原传统方式工作，民机开展适航性工作。民机安全性开始领先。70/80年代以后：军方开始借鉴民用飞机适航性工作开展军用适航性工作。FAA有一个CMO。空客把军机项目纳入民机的设计质量保证手册。我国的挑战：在民机设计中带有军机设计的痕迹。我国现在也开展军机适航性工作。六、对目前国内民用飞机适航活动的思考2、使用经验和设计国外的民机设计人是在非常重视其产品的使用故障、使用困难中成长壮大的，是在深入研究、满足用户的需求过程中取得商业成功的。

我国航空公司有难能可贵的各类民用飞机使用经验，也比较深刻了解公众需求，这对我们民机设计业是难能可贵的可用资源。在民机设计中我们拟带着一颗感恩的心认真请教、研究、使用。（如SDR、AD、SB等的使用）六、对目前国内民用飞机适航活动的思考3、隐性知识和显性知识

学习型组织就是把隐性知识和显性知识不断地转换。目前我国运输类飞机在这两方面可能都缺乏：对于适航标准、SFR、AD、SB、AC、SAE标准等这样的显性知识缺乏研究。没有很好地转换成民机设计的隐性知识。对于和国外供应商打交道过程中学到的隐性知识，没有做到“有心人”，没有很好地向显性知识转化，没有升华，没有形成对国外供应商有效控制的合理程序。长期下去，很难形成自主知识产权的核心。六、对目前国内民用飞机适航活动的思考4、知其然和知其所以然我们在对系统、设备供应商的控制和技术要求方面，持续适航文件方面还没解决知其然问题。我们的设计员在适航标准还没解决知其然问题。适航审定系统还没有完全解决条例的知其所以然问题。要使民机产业成功，至少必须完全解决知其然问题，还要积极研究解决知其所以然问题！六、对目前国内民用飞机适航活动的思考5、技术成功和产业成功（产品和产业）我国目前具备让一个民机产品成功的能力（关键系统需借助供应商）。要使民机产业成功我们仍然面临以下挑战：每个从事民机研制活动的人，尤其一线设计员，必须对和自己工作相关的适航要求知其然并知其所以然，必须从方案论证到飞机退役的整个过程中严格符合适航要求。六、对目前国内民用飞机适航活动的思考5、技术成功和产业成功（产品和产业）必须形成对供应商的有效控制能力，必须掌握对供应商如何进行技术要求的知识。必须深入了解顾客（航空公司和乘客）的需求，必须满足顾客的需求，在顾客成功中实现民机产业的成功。申请人必须有一个系统综合（包括对供应商控制）的核心团队。从设计开始就全面地、综合地、合理地、专心地考虑飞机级的问题，考虑飞机对各系统和供应商的要求，建立对供应商严密、合理、全过程的控制。六、对目前国内民用飞机适航活动的思考6、主设计人和供应商供应商按主设计人的要求（或者说飞机级的要求）设计飞机，主设计人承担所有适航责任。我国目前的挑战：我们和供应商的合作是弱--强合作，这就要求我们在借助供应商的过程中快速学习总结如何控制他和要求他，尽快提高对供应商的控制能力和要求能力。要做一个“有心的组织”和“有心的人”。六、对目前国内民用飞机适航活动的思考7、审查和合作审查不是为了“过关”，是为了确认是否确实满足公众批准的最低安全要求。这也是产业成功最基本的条件。审查也是一种合作，为了最低安全要求这一共同目标的合作。良好的合作是局方发现问题立即告知申请人，局方和申请人共同规划符合性验证活动，共同讨论公众可接受的符合性验证方法，申请人经研究、试验验证认为符合后请局方确认是否确实满足。六、对目前国内民用飞机适航活动的思考7、审查和合作不应该发生的合作：局方发现问题不说，等申请人提交批准时再说；局方瞎提要求。申请人在设计中把适航要求放在一边，设计完后提交局方判断是否符合要求；申请人隐瞒真相，和局方博弈；把进度和经费凌驾于最低安全要求之上。七、军用适航性简介1、军用适航性的出现50-60年代军用飞机和民用飞机开始分别研制后，民用飞机安全性开始领先于军用飞机。至70-80年代民用飞机的安全性高于军用飞机2个数量级。美国军方开始对军用飞机开展军用适航性工作。现在发现最早的军用适航性管理文件是美国陆军1978年版的AR70-62《航空器系统的适航性审查》。七、军用适航性简介2、军用适航性的现状自美国开展军用适航性以来。现在世界各航空大国都开展了军用适航性工作，如：美国、英国、法国、德国、加拿大、西班牙、澳大利亚等国家