漫谈航电设备适航的那点事.docx

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1、漫谈航电设备适航的那点事关键词：机载电子设备；适航性；问题；解决措施目录?引言1?飞机为什么要适航？2?适航相关术语篇3?什么是适航？3?适航管理当局3?民航法规层级4?航空设备可能存在的问题44.1.维修保障机制不足54.2.通信设备不够稳定54.3.机载雷达系统不够完善5?航空设备生产和改装6?机载电子设备适航性问题与解决措施7?老鹰看中国航空适航差距在哪里7?适航标准差距7?航空设备生产差距7?适航审定力量差距78 .航空设备适航解决措施88. 1.建立维修保障机制89. 2.数字化和综合化810. 3.加强控制与养护89 .结语9引言航空界的所有领域无论是飞机制造商还是机载电子设备或是

2、管理机构都由适航性管理限制。民用航空的适航性与我们的出行安全息息相关，每一架飞机背后都有一个专业的团队对他的每一次出行进行适航性研究，同时他们还要考虑安全的成本问题，所以说很难对适航性进行准确的解释，本文主要研究前机载电子设备适航性中存在的问题，探究其解决措施，为适航性研究提供一些借鉴意见。从2014年从通信行业纵身一跃，投身航空互联网创业中去，已两年有余，老鹰也由通信老兵兼航空新兵蛋子成长为一名航空互联网行业的老兵一枚，虽说不上是航空专家，对航空适航的那些门道还是略知一二，感言越来越多的其他行业的兄弟姐妹投身于蔚蓝的航空互联网行业，本期老鹰漫谈，带你聊聊适航的那些事，希望能帮你快速入门，也让

3、更多的新鲜的血液投身到航空互联网这个我为之奋斗的事业中来！飞机为什么要适航？1903年莱特兄弟成功实现首次飞行，飞机进入了人们视野。随后，航空业迅速发展，但频繁的航空事故，危害了公众生命及财产安全。为了保护民众的安全，适航诞生了。无论国内还是国外，适航性都是航空界最炙手可热的话题，而机载电子设备涉及了飞机通信系统、导航系统、仪表系统、自动飞行控制系统等四大重要系统的正常运行，对飞机性能有很大影响，重要性不容小觑。做好适航性的研究能最大限度的保障飞机的安全性问题，我国十分重视机载电子设备的设计问题，严格规定机载电子设备必须满足适航性的要求。机载系统的技术水平是航空界高科技的一把标尺，他带动了遥感

4、器技术、光电信息处理技术、自动控制技术、液压传动技术、新材料的研究、特色工艺等多种高科技的发展，所以说对机载电子设备适航性的研究是很有必要的。一架飞机到底适不适航，是局方依据适航法规进行适航审定来确定的。根据现有的适航标准要求，一架民用飞机因自身的系统出现故障，导致机毁人亡灾难性事故的概率，为每飞行小时10的负9次方。也就是说，一个人每天乘坐飞机往返于北京和上海，需要2000年才有可能遇见一次灾难性事件。所以经过局方适航审定过的飞机，大家尽可以放心乘坐啦！怎么才能确保飞机满足适航要求呢？那就是全过程全方位的监管。首先，设计得满足一系列标准，从整机，到发动机、机载设备、零部件，都要经过一系列的地

5、面试验和飞行试验来验证。然后，制造要有一套完整的质量保证系统，来保证所制造的每一个零部件及其安装，都符合经批准的设计。接着，出厂的每一架飞机都要通过一套检测测试程序，确保其可以安全地飞行。那么适航工作是如何具体进行的呢？现如今，正在运营的国产支线飞机ARJ21的适航审定资料全部打印出来，厚度达到30米，约10层楼高。从设计阶段，全球的设计师就要对飞机的每一个功能进行安全性设计。即便当一套设备发生故障，飞机仍然可以安全飞行。在C919国产大飞机中，以显示系统高层需求为例，为了保证适航工作的完整性和可追溯性，每一条需求都需要花费一名工程师，近一天的时间进行确认和验证。因此，仅软件顶层需求，就需要1

6、00个软件工程师超过一年的时间，而这仅仅是整个系统的冰山一角。所以，适航工作是十年磨一剑的工作，也正是这十年磨一剑的适航取证工作，让飞机成为了最安全的交通工具。现在，你们知道为什么飞机要适航了吧!?.适航相关术语篇?.1.什么是适航？适航，可以简单归结为“适合航行”，从定义看，是指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。如何才能保持“适合航行”呢，需要依靠适航标准，适航标准是一个复杂而又庞大的体系，大到飞机的整体设计构造，小到一根螺丝钉的配置，它包括了飞机设计、运行、维护等与飞机使用有关的方方面面。而正因为适航标准是最低安全标准。没有通过适航标准的设备不允许安装在飞机上，因

7、为它没有经过最低安全标准检验。?.2.适航管理当局适航这么重要，由谁来管理呢？这方面就不得不提世界两大适航当局的作用：FAA（美国联邦航空局）具有90年的发展历史，是当今世界经验最丰富、最强大的适航当局；EASA（欧洲航空安全局）其前身是JAA（联合航空局）1990年成立，2002年EASA成立。而这两个航空业的适航先行者用了近10年的时间对大多适航标准进行了相互的认可。现在，在世界范围内，适航标准大同小异。我国适航管理当局CAAC（中国民用航空局），随着ARJ21、C919C929等我国大飞机制造崛起，CAAC的国际地位也越来越重要，陆续发布一些适航法规，逐步被国际认可，成为FAA、EASA

8、之外最重要的适航管理者。这些适航管理当局之间通过双边、多边谈判解决相互沟通和合作机制。?.3.民航法规层级那么大家依据什么标准来进行适航管理呢？下图显示了初始适航管理所依据的相应法规层级，国家立法政府条例部委规章部门管理程序，这些都是适航管理的重要依据，也正是这些规则严格遵守，确保了飞机的持续性“适合航行”，我们才能放心乘坐飞机出行。全国人大发布国务院发布民航局发布民航局适航司发布在具体操作层面，我们更多的依据CCAR（美国叫FAR）,具体工作更多的参考AP、AC指导，下面我们来普及一下民航人经常说的121部、145部、21部的含义。民航规章CCAR（美国民航规章FAR）分为很多章节，好像一共

9、有400多，来详细规定一些涉及航空各项具体要求，比如第21部，规定了民用航空产品和零部件合格审定规定；第121部，规定大型飞机公共航空运输承运人运行合格审定规则；第145部，规定民用航空器维修单位合格审定规定（哈哈，原来如此，以后不会在行内人面前露怯了吧）?.航空设备可能存在的问题4.1.维修保障机制不足目前我国民用机的机载设备存在维修保障机制不足的问题，一方面，我国当前的民用飞机故障检测系统主要是用机载传感器或机载B1T设备对飞机进行检测，诊断存在的故障，监测点与检测技术都存在问题，目前机上的监测范围存在盲区而且检测设备的能动性比较低，只有40%的机载故障能够及时的被检测出来，而且检测系统对

10、机结构强度以及使用寿命的监测信息单一，检测技术不够完善，对于电路中存在的故障无法获知，存在很大的安全隐患;另一方面，仅仅靠故障的物理参量和状态参量不能准确的找到问题的根源，并且对机故障的预测手段也存在问题，现阶段的机载设备只能收集飞行状态、飞行参数、故障检测结果等，没有建立完善的管理机制，虽然存在飞车检测技术检测设备，但不能将检测率控制在90%以上。4.2.通信设备不够稳定在高空飞行时与地面的通信需要依靠机载设备上的通信系统，飞机上用于通信联络的电子设备主要包括飞机电台和机内通话器。飞机电台用机与地面、飞机与舰艇、飞机与飞机之间的通信联络;机内通话器用于机内飞行人员相互通话，或通过它接通飞机电

11、台，实施对外通信联络。有的还可通过设在飞机外部的插孔，在飞机起飞前与地面人员通话。机载通信设备与地面设备相比，其工作环境较恶劣，所以对他的适航性要求性更高要求，目前的机载通信设备一方面在耐震、耐冲击性能方面还比较薄弱，在飞机起飞降落或是遇风的时候，在承受温、湿度和气压的剧烈变化时，有时会发生短暂的失灵现象;另一方面，机载通信设备在可靠性、体积和重量方面还有待改进。目前的飞机电台天线还不具有足够的结构强度和良好的空气动力性能，电台占用过多的体积和重量影响了设备空间，不利行。4.3.机载雷达系统不够完善机载气象雷达系统用机在飞行中对前方航路上的危险气象区域进行实时地探测，选择安全的航路，保障飞行的

12、舒适和安全。而现在的机载气象雷达存在很多弊端，首先，目前飞机雷达罩和机身之用密封胶带隔离，但是由于胶带老化，容易发生破损，？导致进水，不满足飞机的适航性;其次显示器和气象雷达收发机散热性能不完善会出现超温导致图像丢失的情况。最后在雷达系统中，波导管与天线驱动器之间有塑料薄膜，容易发生损坏，风尘、杂物进入其间而会影响雷达功效，造成危险。?.航空设备生产和改装飞机适航问题是关系到乘客安全的大事情，因此为了保证飞机的适航要求,安装在飞机上设备要求要远高于普通民用设备，所以适航的高门槛也是航空设备相比普通民用设备昂贵许多的原因之一，同时也是由于适航要求，需要大量时间测试验证，但其稳定性却远高于普通民用

13、设备。航空设备生产制造需要质量体系，为了保证航空生产企业产品质量，国际上有航空质量体系AS9100,它是在IS09001基础上，针对航空生产提出了更专业的要求。航空设备生产企业通过AS9100质量认证目前获得较多关注,生产的设备通过DO160（机载设备环境条件与测试规程），其上面运行的软件也需要评估通过D0178要求，以确保设备符合适航审定基础要求。设备过关了，怎么把设备安装上飞机也需要审核批准,设计取证企业,通过MDA（重大设计改装）或者STC（补充型号核准）批准的设计方案，通过施工人员现场将设备按MDA/STC方案要求将设备改装到飞机上去。可以按如下步骤完成设备生产和改装：原型开发f符合性

14、测试fMDA/STC方案设计fMRO改装施工f功能验证测试飞行f颁发MDA/STC证书这里有两个重要名词，MDA、STC分别重点描述一下：STC（补充型号合格证）：对于航空设备需要通过STC取证，才能将设备安装上飞机，针对不同飞机型号，需要分别取STC证，FAA/EASA批准的STC,到中国进行改装设计，需要通过CAAC的VSTC（补充型号认可）。为了区别于STC,有些改装设计，CAAC通过颁发MDA（重要设计更改批准）程序实现飞机改装，MDA就是中国版的STC,但没有得到老美和老欧的认可，相应的，他们通过的STC须在中国取得CAACVSTC方能符合适航管理要求。那么什么是PMA（航空器零部件

15、制造人批准书）呢？虽然我们实现了设备原型机开发到MDA/STC取证，并不意味着未来能够批量装机，为了解决批量装机要求，需要申请该设备的PMA证书（区分机型），批量装机需要取某飞机构型的MDA/STC,并取得该构型的PMA,方能进行批量装机。也有一些标准化程度较高的航空产品，比如材料、零部件，可以通过CTSOA（民用航空产品技术标准规定项目批准）。任何航空产品一旦安装上飞机，为了满足持续性适航要求，需要具备维护维修及备件服务。?.机载电子设备适航性问题与解决措施?.老鹰看中国航空适航差距在哪里我国是个航空大国，每年飞机以300400架速度增长，占据全球飞机增长量的1/5强，每次国家领导人出访，动则200-300架飞机大订单，我国目前有近3000架民航客机，90%以上被波音、空客占有，另外8%被巴航、庞巴迪分割，国产MA60不足1%,ARJ21刚刚投入使用。由于适航标准被FAA、EASA把持，导致我国作为快速发展的航空大国，民用航空大而不强，与欧美传统航空强国相比差距巨大。?.1.适航标准差距FAA经过90年发展，形成了非常完善的适航标准体系，一方面各方面规章完备，另一方面由强大的航空制造工业和全球50%以上航空运营能力支撑，FAA与CAAC在适航标准方面差距明显，虽然近年来CAAC也不断尝试创新，但由于飞机都是波音、空客的