民航科普——機務(wù)維修專題

1.民航航空器維修包含哪些內(nèi)容？如何組織實施？

民航航空器維修是指對航空器或者航空器部件所進(jìn)行的任何檢測、修理、排故、定期檢修、翻修和改裝工作。民用航空器維修是保證航空器安全正常運行的基礎(chǔ)，航空公司花在維修方面的費用一般占其直接運行成本的10-20%,是航空器正常運行的關(guān)鍵技術(shù)保障環(huán)節(jié)。

大型民用航空器的零部件有數(shù)百萬之多，各個零部件發(fā)生問題或故障的間隔和概率都不一樣。為確保航空器維修工作的有效性，持續(xù)保持航空器設(shè)計的固有性能，航空器維修一般綜合采用定時維修、視情維修和狀態(tài)監(jiān)控的方式。針對有明顯性能衰退規(guī)律的零部件，設(shè)定一定的使用期限，到期予以更換報廢，此為定時維修方式，相應(yīng)零部件稱為時壽件；針對故障規(guī)律不明顯，定時維修無法保證其可靠性的零部件，通過定期檢查零部件的具體情況來決定維修或更換，此為視情維修方式；還有一些零部件對航空器的運行安全不構(gòu)成直接影響，只需監(jiān)控其狀態(tài)，在發(fā)生故障后及時予以排除，此為狀態(tài)監(jiān)控方式。

在具體組織形式上，航空器維修包括計劃維修和非計劃維修。計劃維修是一種預(yù)防性維修，航空器制造廠家和航空公司的工程師為航空器制定了各種計劃維修工作方案，主要包括航線維修、定檢和翻修。一架飛機執(zhí)行航班，每天飛行前要進(jìn)行“航前檢查”，飛行中間每次落地后要進(jìn)行“短停檢查”，一天的航班任務(wù)結(jié)束后要進(jìn)行“航后檢查”，這些統(tǒng)稱為航線維修。航空公司的工程師將一系列間隔相近的定時檢查和維修任務(wù)打包在一個維修工作包里執(zhí)行，稱為定檢，其間隔按照日歷日、飛行循環(huán)或者飛行小時控制，按照間隔和控制方式的不同，一般稱為A檢、B檢、C檢或者小時檢。翻修是最高級別的維修，需要對航空器或者零部件全面拆解檢查并進(jìn)行必要的維修和更換，航空器機體的翻修也稱為大修或D檢，一般5-6年執(zhí)行一次。非計劃維修是指由計劃維修產(chǎn)生的非例行維修或機組報告、飛機故障等其他偶發(fā)性維修需求產(chǎn)生的針對性維修工作。

中國民用航空規(guī)章CCAR-145R3《民用航空器維修單位合格審定規(guī)則》將民用航空器維修的主要類型進(jìn)行了相應(yīng)劃分，見下表：

2.民用航空器維修人員的從業(yè)要求？

民用航空器維修人員一般為理工科背景的大專以上學(xué)歷人員，主體為航空相關(guān)院?；蛘咴O(shè)有航空相關(guān)專業(yè)的其他高校畢業(yè)。直接從事航空器或航空器部件維修的人員一般應(yīng)具備以下要求：(1)經(jīng)過有關(guān)民航法規(guī)、國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)知識、基本技能、工作程序和維修人為因素知識的培訓(xùn)；(2)獨立從事維修工作的維修人員應(yīng)當(dāng)獲得本單位的具體工作項目授權(quán)；(3)對于從事無損探傷等工作且國家標(biāo)準(zhǔn)有相關(guān)資格要求的人員，還應(yīng)當(dāng)同時符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

民航維修人員的核心力量是放行人員。放行人員是指航空器維修單位中確定航空器或者航空器部件滿足經(jīng)批準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)，并簽署批準(zhǔn)放行或者返回使用的人員。放行人員除滿足上述直接從事航空器或航空器部件維修的人員要求外，還必須持有中國民用航空規(guī)章CCAR-66R3部《民用航空器維修人員執(zhí)照管理規(guī)則》規(guī)定的航空器維修人員執(zhí)照。

航空器維修人員執(zhí)照由民航局頒發(fā)，由維修人員通過航空器維修人員信息系統(tǒng)向民航局提出申請。申請維修人員執(zhí)照需要滿足以下條件：（1）無影響維修工作的色盲或者色弱；（2）具有理工科大專以上學(xué)歷；（3）完成CCAR-66R3要求的航空器維修基礎(chǔ)知識培訓(xùn)；（4）具備至少1年的經(jīng)所在單位授權(quán)的從事民用航空器或者航空器部件維修工作的經(jīng)歷，或者完成CCAR-66R3要求的航空器維修實作培訓(xùn)；（5）通過CCAR-66R3要求的航空器維修人員執(zhí)照的考試；（6）完成CCAR-66R3要求的航空維修技術(shù)英語等級測試；（7）民航行業(yè)信用信息記錄中沒有航空器維修相關(guān)的嚴(yán)重失信行為記錄。

航空器維修基礎(chǔ)知識培訓(xùn)需由民航局批準(zhǔn)的維修培訓(xùn)機構(gòu)實施，可以結(jié)合學(xué)歷教育對在校生進(jìn)行培訓(xùn)并申請航空器維修人員執(zhí)照。培訓(xùn)分為8個模塊，根據(jù)培訓(xùn)的模塊可以申請不同的執(zhí)照類別，具體如下表：

放行整架飛機的維修人員，還應(yīng)該通過CCAR-66R3要求的相應(yīng)航空器型號的機型維修培訓(xùn)和考試，具備相應(yīng)的機型實習(xí)經(jīng)歷，并申請在執(zhí)照上簽署相應(yīng)機型。

航空器維修工作是保障民航飛行安全的基礎(chǔ)性工作，維修行業(yè)也是民航業(yè)中少數(shù)難以被自動化取代的勞動和技術(shù)密集型行業(yè)，在長期的工作實踐和積累中，絕大部分維修人員形成了“嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實、遵章守紀(jì)、吃苦耐勞、善于鉆研”的優(yōu)秀工作作風(fēng)。民航局也對航空器維修人員的工作作風(fēng)常抓不懈，采取各種手段夯實“基礎(chǔ)、基層、基本功”三基建設(shè)，提出了“嚴(yán)謹(jǐn)、專業(yè)、誠信”的工作作風(fēng)要求。嚴(yán)謹(jǐn)是民航維修工作的基本特點和要求；專業(yè)是指應(yīng)具備專業(yè)資質(zhì)為基礎(chǔ)，明確專業(yè)角色；誠信則是維修行業(yè)必須遵守的底線。“嚴(yán)謹(jǐn)、專業(yè)、誠信”是民航維修人員必須長期秉持的工作作風(fēng)要求。

3.什么樣的單位可以開展航空器維修工作？

航空器的維修工作需要由民航局審定合格的維修單位和授權(quán)的維修人員實施，中國民用航空規(guī)章CCAR-145R3《民用航空器維修單位合格審定規(guī)則》對維修單位的責(zé)任和權(quán)利、維修工作的準(zhǔn)則、維修組織和管理方式等進(jìn)行了明確的規(guī)定，主要要求可以概況為五大要素、四大系統(tǒng)和七點要求，具體如下表：

航空器維修單位必須經(jīng)過民航局的合格審定才能開展維修工作，審定符合規(guī)章要求的維修單位，由民航局頒發(fā)維修許可證，并接受民航局的定期復(fù)審和持續(xù)監(jiān)管。

4.中國民航飛機維修行業(yè)的規(guī)模如何？

截止2020年底，中國民航共有運輸航空器3903架，通用航空器2892架，按照維修放行證明統(tǒng)計，年維修量在100萬件以上。民用航空器維修行業(yè)是高度國際化的行業(yè)，以上維修工作由900余家持有中國民用航空局維修許可證的單位承擔(dān)，其中國內(nèi)維修單位498家（截止2020年底，下同）、國外/地區(qū)維修單位466家。

國內(nèi)民航維修人員總體規(guī)模在10萬人以上，截止2020年底持有航空器維修人員執(zhí)照的人數(shù)為64155人。

5.民用運輸飛機在空中出現(xiàn)故障怎么辦？

現(xiàn)代民用運輸飛機在設(shè)計過程中就需要充分考慮其在運行可能出現(xiàn)的各種故障，評估各種故障出現(xiàn)的概率和風(fēng)險，針對飛行操縱、起落架操縱、液壓、通信等重要系統(tǒng)設(shè)置一套或者多套備用系統(tǒng)或者備用操作方式，確保飛機在空中出現(xiàn)故障后導(dǎo)致機毀人亡事故的可能性極低。其設(shè)計所遵循的安全標(biāo)準(zhǔn)是極為嚴(yán)苛的，需要保證因飛機失事導(dǎo)致乘員死亡是概率與人類正常生活中死亡的概率相當(dāng)。

不同于軍用飛機，民用運輸飛機不設(shè)置彈射座椅、降落傘等緊急逃生設(shè)備，因此，在空中出現(xiàn)故障后，需要依靠飛行員的操作將飛機控制在安全運行狀態(tài)?？罩酗w機出現(xiàn)突如其來的故障時，飛行員的第一反應(yīng)是繼續(xù)嘗試將飛機保持在正確的飛行軌跡上，并快速做出故障判斷，執(zhí)行相應(yīng)的應(yīng)急處置程序。應(yīng)急處置程序一般稱為快速檢查單（Quick Reference Handbook，QRH），該檢查單隨機配備，是飛機制造商根據(jù)飛機的設(shè)計、實驗和使用數(shù)據(jù)為飛行員編寫的針對空中故障的操作指南，指導(dǎo)飛行員在飛機出現(xiàn)故障時解決或隔離故障。極少數(shù)緊急的故障需要飛行員執(zhí)行記憶項目，這些記憶項目都會在飛行員培訓(xùn)中反復(fù)訓(xùn)練。執(zhí)行快速檢查單后飛行員會決定繼續(xù)飛行還是備降到其他機場。期間飛行員可能需要向空管宣布緊急情況，提出下降高度、更換航路、啟動應(yīng)急預(yù)案等申請，并通過通信系統(tǒng)發(fā)出緊急代碼，提醒空管和航路上的其他飛機采取相應(yīng)的應(yīng)對措施。

隨著健康監(jiān)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代主流的民航運輸飛機都配備飛機健康監(jiān)控系統(tǒng)，飛機在空中飛行時，地面維修人員能夠通過空地數(shù)據(jù)鏈實時獲取飛機運行的主要參數(shù)，持續(xù)監(jiān)控飛機的運行，出現(xiàn)故障時及時通過地空數(shù)據(jù)鏈、衛(wèi)星電話等形式與飛行員取得聯(lián)系，協(xié)助飛行員處理飛機故障，并及時做出地面排故和維修安排。

6.飛機空中一臺發(fā)動機停車了還安全嗎？

空中停車是指飛機在空中飛行時其發(fā)動機無論因自身、機組、或外部原因等引起的發(fā)動機功能喪失并停車。對于單發(fā)飛機空中停車、或者多發(fā)飛機的全部發(fā)動機空中停車，一般會造成機毀人亡的災(zāi)難性后果，因為現(xiàn)代飛機都是設(shè)計在高速狀態(tài)下飛行，機翼面積相對較小，在失去動力時飛行速度的降低會導(dǎo)致飛機升力快速下降，最終導(dǎo)致飛機迅速失控和墜毀。飛行員穩(wěn)定的心理素質(zhì)、高超的飛行技術(shù)、以及比較好的運氣也有在這種情況下拯救飛機的一線可能，例如2009年1月15日全美航空1549號班機起飛后6分鐘因遭遇鳥擊導(dǎo)致雙發(fā)全部失去動力，在機組的高效應(yīng)對下，飛機避開人口稠密地區(qū)，迫降在哈德遜河，機上人員全部生還，機身大致保持完整?？傮w上，發(fā)動機全部空中停車風(fēng)險極大，是不可接受的。為避免多發(fā)空中停車，民用運輸飛機在設(shè)計上一般要確保飛機裝載的每臺發(fā)動機是完全獨立的，全部發(fā)動機空中同時停車的概率極小，據(jù)筆者所了解，中國民航運輸機隊還沒有發(fā)生過全部發(fā)動機空中停車的事故。

對于現(xiàn)代民用飛機而言，只要有一個發(fā)動機正常工作，空中停車一般并不會造成災(zāi)難性的后果?，F(xiàn)代民用飛機的動力設(shè)計，一般遵循“最低安全保障”的原則，只有一個發(fā)動機正常就能讓飛機安全降落，甚至安全執(zhí)行飛行任務(wù)。飛行員在培訓(xùn)中需要接受嚴(yán)格的單發(fā)飛行訓(xùn)練，只要飛行員按照程序操作，是能夠保證單發(fā)飛行安全的。

盡管如此，空中停車仍然是一類安全風(fēng)險較高的事件，屬于運輸航空一般事故征候。因此，在航空器設(shè)計和運行中均對空中停車的發(fā)生概率提出了具體要求。例如CCAR-25《運輸類飛機適航標(biāo)準(zhǔn)》中提出“對于超過180分鐘型號設(shè)計批準(zhǔn)，每1000全球機隊發(fā)動機小時的空中停車率小于等于0.01”，即相當(dāng)于10萬飛行小時允許發(fā)生1次空中停車。CCAR-121《大型飛機公共航空運輸承運人運行合格審定規(guī)則》要求“如果在北太平洋運行區(qū)域延程運行時間超過207分鐘，以及在其他區(qū)域延程運行時間超過180分鐘，空中停車率為0.002次/1000發(fā)動機工作小時”，即相當(dāng)于50萬飛行小時允許發(fā)生1次空中停車。CCAR-121在R5版本之前，該標(biāo)準(zhǔn)為0.02次/1000發(fā)動機工作小時，與現(xiàn)行的歐美標(biāo)準(zhǔn)一致，考慮到中國民航的空中停車控制水平已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出該標(biāo)準(zhǔn)，自R6開始，CCAR-121部規(guī)章將該標(biāo)準(zhǔn)提升了一個量級，高于歐美現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。

中國民用航空局一貫重視對空中停車的控制，采取了系統(tǒng)化的手段控制空中停車的發(fā)生概率，例如民航發(fā)[2012]31號《關(guān)于預(yù)防和控制發(fā)動機空中停車的指導(dǎo)意見》提出了“加強體系建設(shè)，落實安全責(zé)任；加強內(nèi)窺管理，及時發(fā)現(xiàn)缺陷；嚴(yán)防人為差錯，確保維修質(zhì)量；強化性能監(jiān)控，提升監(jiān)控水平；加強資質(zhì)管理，提高業(yè)務(wù)能力；加強技術(shù)評估，降低運行隱患；完善可靠性監(jiān)控，確?？煽啃运?；關(guān)注重大事件，采取有效措施；規(guī)范現(xiàn)場維護(hù)，確保工作到位；密切信息溝通，關(guān)注運行安全”十大措施來控制空中停車率,有效保證了中國民航運輸機隊空中停車率持續(xù)處在較低水平，例如2015-2020年中國民航運輸機隊空中停車分別控制在96、362、166、193、189萬飛行小時一次。

7.一架民用運輸飛機能飛多少年？

民用運輸飛機制造商在飛機設(shè)計階段，會設(shè)定一款機型的“設(shè)計使用壽命”(DSO, Design Service Objective/DSG, Design Service Goal)，該壽命是根據(jù)預(yù)設(shè)的飛機航程條件(短程、中程、遠(yuǎn)程)，確保飛機不會發(fā)生致命或重大結(jié)構(gòu)裂紋的最低服務(wù)期限。通常表示飛機壽命的指標(biāo)是機身的飛行循環(huán)(FC)和飛行小時(FH)，波音系列飛機設(shè)計使用壽命中也使用了日歷年的指標(biāo),單獨任何一個指標(biāo)都不足以表征飛機的壽命。

設(shè)計使用壽命不是民航法規(guī)所要求的，各國局方都沒有在政策法規(guī)里按機齡或服役期限來給飛機設(shè)定限制參數(shù)。因此，設(shè)計使用壽命并不代表飛機的實際使用壽命限制。在民航規(guī)章里，引入的是一個叫做有效性限制(Limit of Validity, LOV)的概念，以對飛機的使用壽命做出強制規(guī)定。

LOV的概念是隨著老齡飛機的持續(xù)適航管理需求而提出的。1991年，美國國會頒布了老齡飛機安全法案(Aging Aircraft Safety Act, AASA)，要求美國聯(lián)邦航空局（FAA）制定相應(yīng)的規(guī)章對服役時間達(dá)到或超過14年的飛機及其維修記錄進(jìn)行檢查及審查?；诖朔ò?，航空業(yè)界習(xí)慣將在役時間達(dá)到或超過14年的飛機界稱為老齡飛機。中國民航局也從CCAR121《大型飛機公共航空運輸承運人運行合格審定規(guī)則》的R5版開始加入了《航空器的持續(xù)適航與安全改進(jìn)》的相關(guān)要求，使中國民航法規(guī)與歐美國家的民航法規(guī)在航空器持續(xù)適航與安全上保持一致?！逗娇掌鞯某掷m(xù)適航與安全改進(jìn)》對主要運輸飛機在飛機檢查與記錄審查、機身增壓邊界修理評估、補充結(jié)構(gòu)檢查、電氣線路互聯(lián)系統(tǒng)（EWIS）維護(hù)大綱、燃油箱系統(tǒng)維修方案、降低可燃性措施等方面提出了具體措施。

LOV主要是按照飛機的飛行時間和飛行循環(huán)來計算，與飛機的日歷年齡無關(guān)。民用運輸飛機只要在達(dá)到LOV前滿足上述持續(xù)適航和安全改進(jìn)的要求都是可以運行的。例如737CL飛機的LOV是100000飛行小時/75000飛行循環(huán),先到為準(zhǔn)，那么一架737-300飛機即使服役超過30年，只要LOV還在限制內(nèi)，在適航的狀態(tài)下都是可以運行的。隨著飛機運行經(jīng)驗的不斷積累，以及材料及維修技術(shù)的不斷進(jìn)步，LOV限制還可能在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步延長。因此老齡飛機并不代表不安全。據(jù)Instagram統(tǒng)計，全球排名前十的高齡客機機齡大都超過40年，最老的機齡已經(jīng)超過50年。

中國民航按CCAR-121部運行的在用航空器平均機齡為7.53年（截止2020年底）。其中客機3610架，平均機齡為6.94年，最高機齡為26.85年，機齡達(dá)到14年及以上的270架；貨機169架，平均機齡為20.24年，最高機齡31.34年。美國主要航企的機隊平均機齡是中國的一倍多，相比而言，中國民航機隊機齡仍然比較年輕。

隨著飛機機齡的不斷增高，為保證其持續(xù)適航和安全，其維護(hù)的要求也會越來越多，維護(hù)費用越來越高，運營經(jīng)濟(jì)性大打折扣。因此，航空公司會基于安全性和經(jīng)濟(jì)性的綜合考慮，將機齡高的飛機退役，或?qū)C齡較高的客機改裝為貨機運行。大多數(shù)退役的飛機會被拆解，也有一小部分用作教學(xué)、展覽或改裝成酒店等其他用途。拆解后的部分飛機零部件經(jīng)過檢測之后可以回收利用，繼續(xù)發(fā)揮其殘余價值。

8.維修系統(tǒng)的質(zhì)量管理涉及哪些方面（QA（質(zhì)量保證）和QC（質(zhì)量控制））？實際工作中具體如何來實施QA和QC？

按照CCAR-145部規(guī)章要求，維修系統(tǒng)的質(zhì)量管理包括如下方面：

1） 建立維修單位《維修管理手冊》

2） 建立必要的工作程序

3） 建立自我質(zhì)量審核系統(tǒng)

4） 明確維修單位各部門和人員職責(zé)

5） 對滿足資格要求的各類人員進(jìn)行授權(quán)和保存授權(quán)記錄

6） 在工程文件和工作單卡發(fā)布前，實施檢查和批準(zhǔn)

7） 對重要維修工作項目實施第二次獨立檢查

上述1）至5）屬于QA質(zhì)量保證范疇，上述6）和7）屬于質(zhì)量控制范疇。質(zhì)量保證工作致力于提供質(zhì)量要求會得到滿足的信任。包括：建立滿足適航規(guī)章要求的《維修管理手冊》和根據(jù)《維修管理手冊》的原則要求，建立必要的工作程序，滿足培訓(xùn)要求和獲得維修單位質(zhì)量系統(tǒng)授權(quán)的工作者按照工作程序和維修工作單卡實施具體的維修工作。通過例行和專項審核，檢查維修工作和各項維修管理工作與工作程序、《維修管理手冊》和適航規(guī)章的符合性，并對發(fā)現(xiàn)的不符合項采取糾正措施。質(zhì)量控制工作致力于滿足質(zhì)量要求，對重要工作項目在發(fā)布或放行前實施獨立的檢查和糾偏活動。

9.維修記錄為什么也稱為Dirty Finger Print (臟手印)？飛機的維修記錄有哪些？維修記錄的作用是什么？

在飛機、發(fā)動機和附件維修工作中，工作者需要按照批準(zhǔn)的維修工作單卡實施分解、清洗、檢查、修理、組裝、測試等維修工作。維修工作完成后，工作者需要在維修工作單卡上填寫數(shù)值、測試結(jié)果、工作日期和簽署姓名。在工作現(xiàn)場填寫維修工作單卡時，工作者未得到徹底清潔的雙手常常會在紙質(zhì)的維修工作單卡上留下印記。填寫完畢的維修工作單卡稱為維修記錄，存在手印痕跡的維修記錄也通俗稱為Dirty Finger Print (臟手印)。

按照CCAR-145部規(guī)章要求，飛機的維修記錄包括填寫完整的工作單卡、發(fā)現(xiàn)缺陷及采取措施記錄、換件記錄及合格證件、執(zhí)行的適航指令和服務(wù)通告清單、保留工作、測試記錄、維修放行證明等。

維修記錄真實、準(zhǔn)確和完整地記錄了工作者實施維修工作的過程、結(jié)果以及實施日期，為后續(xù)的維修工程管理和不安全事件調(diào)查提供了充足的證據(jù)。因此，CCAR-145規(guī)章對維修記錄的存儲環(huán)境和時限有明確的要求，維修單位需要嚴(yán)格遵守。

10.航空器的適航性責(zé)任是什么？適航性責(zé)任應(yīng)當(dāng)由誰來承擔(dān)？

航空器的適航性責(zé)任，包括機體、發(fā)動機、螺旋槳、設(shè)備及其部件的適航性。其主要目的，就是在每次執(zhí)行飛行航班時，確保飛機、發(fā)動機、螺旋槳、設(shè)備及其部件都是完好的，滿足經(jīng)批準(zhǔn)的適航標(biāo)準(zhǔn)。保證飛機及其上的設(shè)備的完好，是通過按照民航局批準(zhǔn)的手冊、程序、文件執(zhí)行維修任務(wù)、對飛機進(jìn)行檢查并放行。

適航性責(zé)任是由取得運行合格證的持有人來承擔(dān)。國內(nèi)各大運輸航空公司，如國航、東航、南航等航空公司，是按照《大型飛機公共航空運輸承運人運行合格審定規(guī)則》（CCAR-121）取得了運行合格證，他們都是適航性責(zé)任的承擔(dān)人。