民航安全与适航评估工作

北京航空航天大学可靠性与系统工程学院2020/3/61民航安全与适航评估工作简介北航可靠性与系统工程学院主要内容航空事故统计分析航空安全与致因因素分析适航管理适航安全性评估2020/3/62北航可靠性与系统工程学院2020/3/6北航可靠性与系统工程学院32020/3/6北航可靠性与系统工程学院42020/3/6北航可靠性与系统工程学院52020/3/6北航可靠性与系统工程学院62020/3/6北航可靠性与系统工程学院72020/3/6北航可靠性与系统工程学院8民航安全民用运输的安全性民用飞机的安全性和经济性是其最主要的要求对象：人员(乘客、使用维护人员、其他)飞机取决于：设计、制造、使用维修(驾驶、维护/修，空中交管，机场等)勤务人员的素质保障设备与设施的质量与可靠性2020/3/6北航可靠性与系统工程学院9民航安全影响民用航空安全的主要因素民航职员特别是飞行员的素质航空器及其机载设备的设计、制造是否符合安全性要求航空产品的维修保养机场设施空中交通管理空中保安措施环境：气象维修站、运输公司的资格2020/3/6北航可靠性与系统工程学院10民航安全工作的发展历程1900年-1930年：追求完整性设计原则是尽量做出好的零件和完整的系统功能。这个时期，随着曝露时间的逐渐增加，导致发生许多未曾预计到的单故障，进而引起了大量事故。这时的飞机不能广泛地用于商业运行。1930年-1940年：完整性加上有限设计特征选择的冗余对飞机的发动机、无线电台、空速表等系统采用了冗余设计，同时计算单故障的故障率。因飞机安全性不够，这个时期的飞机还不能赢得公众信任。2020/3/6北航可靠性与系统工程学院11民航安全工作的发展历程1945年-1955年：单故障概念工业界和美国政府部门一起于1945年开会并制定了“单故障”概念，即假设每次飞行期间至少发生一个故障，而不管其概率大小。这个概念对减少单故障型事故产生了重要影响。这个时期的安全性显著提高，但事故仍然发生，并且发生的往往是一个以上故障组合的结果。1955年-现在：故障安全设计概念任何一次飞行期间，单故障或可预知的组合故障不会阻止飞机的继续安全飞行和着陆。安全性试验FMEAFHA、FTA2020/3/6北航可靠性与系统工程学院12航空安全管理模型2020/3/6北航可靠性与系统工程学院13航空事故人为失误致因分析机组人员致灾模式：机组操纵不当---18.8%机组违反飞行程序和规章---11.8%机组成员配合不好---11.8%机组判断错误---5.9%2020/3/6北航可靠性与系统工程学院14航空事故人为失误致因分析维修人员致灾因素维修人员对航空安全的影响作用也不容忽视。如果机务维修人员的整体素质好，能够及时发现并解决问题，就能给飞行人员提供适航、安全、可靠的飞机。否则，会提高机械故障发生的概率，增加飞行人员的压力，加大机组出错的可能性。维修人为差错成因：15%-20%的维修差错是由于维修人员的知识、技能和能力造成的；80%-85%差错是由于工作条件、工作和任务指标、任务和设备特点、心理负荷及生理压力等因素引起的。2020/3/6北航可靠性与系统工程学院15航空事故人为失误致因分析空管人员致灾因素空中交通管制是一项高风险高工作负荷的智力劳动。空管人员一方面要不断地获取信息，另一方面可利用的思考时间很短。如果调度工作的差错，容易造成撞机事件。空管人员错误成因：素质缺陷操作违规身心状况不佳班组配合不当工作负荷影响通话信息失真自动化适应不良2020/3/6北航可靠性与系统工程学院16航空事故飞机设备致因分析飞机故障致灾因素飞机发动机停车起落架系统故障液压系统故障飞行控制系统故障飞机结构腐蚀及疲劳损坏飞机设计缺陷飞机零部件生产质量问题2020/3/6北航可靠性与系统工程学院17航空事故环境致因分析社会环境因素政治环境因素政治局势动荡政策法规影响非法干涉破坏军事力量攻击经济环境因素经济体制改革市场竞争激烈经济发展水平自然环境因素天气条件恶劣风切变雷雨大雾云结冰地形波地理环境复杂2020/3/6北航可靠性与系统工程学院18航空事故环境致因分析人工环境因素机场环境鸟害机场净空场道条件空中管制环境因素航路空域环境通信导航环境空中交通冲突飞行工作环境时间压力的影响工作负荷的影响2020/3/6北航可靠性与系统工程学院19民航飞机的适航性概念适航：airworthiness,fittofly(牛津字典)适航性；适航管理：控制航空产品的适航水平即安全水平的系统工程航空管理：控制民用航空运输安全水平的系统工程国家对民用航空的管理民用航空的安全水平安全要求，社会性成本即经济性技术发展水平2020/3/6北航可靠性与系统工程学院20安全与经济权衡，从而产生：“可接受”的安全水平，即世界通用的“最低安全水平”适航标准：最低安全标准民航飞机的适航性所谓适航性是指“飞机在顺利飞行中所表现的各种品质”。这些品质包括飞机的飞行性能、结构强度和刚度、活动部件的可靠性、机械设备的数量及其精确度等。所谓符合适航性的飞机，是指该飞机在飞行中能保证飞机及其乘员的安全、符合适用的适航性条例及其他有关的规范、标准、文件，适于投入飞行。2020/3/6北航可靠性与系统工程学院21民航飞机的适航性所有注册供美国人民乘坐的飞机，在允许被美国使用之前，必须取得联邦航空局（FAA）颁发的适航证。---《航空航天百科全书》飞机必须符合最初型号设计批准时的适航性标准；飞机、螺旋桨和发动机的制造和修理需符合标准；当发现服役中的飞机、螺旋桨、发动机或其他机载设备处于不安全状态时，FAA将向该型飞机注册的拥有者和用户颁布适航性指令，要求纠正这种不安全状态；只要飞机仍在服役，就要定期检查，对飞机所做的任何工作都必须严格遵守规定，并得到持有FAA执照的机械师的许可。2020/3/6北航可靠性与系统工程学院22适航管理适航管理是以保证民用航空器的安全性为目标的技术性管理；是政府适航管理部门以制定的各种最低安全标准为基础，对民用航空器的设计、制造、使用和维护等环节进行科学统一的审查、监督和管理的工作。适航管理是政府对民用航空器自构思直至寿命终结全过程中的安全和质量进行系统、综合管理的一种制度。2020/3/6北航可靠性与系统工程学院23适航管理制定各类适航标准和审定监督规则制定技术性适航标准，把国家的航空安全政策具体化和法律化，并制定相应的管理性监督规则，规定适航性管理的步骤和方法。进行民用航空器的合格审定对民用航空器的设计进行型号和各审定，只有确定型号合格证的民用航空器才有投入生产和使用的资格。对生产飞机的制造厂进行审定，取得证书。对投入使用的飞机进行适航审查，取得适航证书。实施民用航空器的持续适航性管理民用航空器投入使用后，适航当局应通过各种渠道对服役中的飞机进行监督和检查，对维修单位进行审查，以确保飞机始终处于适航状态。2020/3/6北航可靠性与系统工程学院24适航管理民用航空适航管理的内涵管理机构文件体系各种证件与审定型号合格审定生产许可审定适航审定机载设备审定与零部件制造批准持续适航审定进出口产品的适航审定2020/3/6北航可靠性与系统工程学院25适航管理管理机构三级管理：总部机构(华盛顿)、地区机构/办公室(9)、地方机构/办公室(1100)总部：制定国家空域系统的规划、政策、条例和程序，制定审定的标准，并提出研究与发展的具体建议和项目地区机构：承上启下的务实管理机构，具体执行总部的计划和政策，也可根据总部授权代为编制、颁发有关条例、标准，签发重要证件，并对地方办公室进行领导和技术指导地方办公室为基层办事机构，接受各种申请，进行具体的合格审定并颁发证件；并对合格证的持有者进行监督；交通管制和导航；故障、事故和违反条例情况的调查和处理。矩阵式管理：行政与组织是分层，技术直对总部。2020/3/6北航可靠性与系统工程学院26适航管理各类文件法规性文件联邦航空条例(FAR)：分空域、航空器、驾驶员、交管、航空港、战争保险等。特殊联邦航空条例(SFAR)，补充FAR或对特殊情况的处理，如SFAR13DC-2和L-18飞机改型的批准基准专用条件(SC)，FAR/SFAR中没有包括的安全要求，一般为新的技术与产品的情况技术标准规定(TSO)，对机载设备的最低性能要求适航指令(AD)，合格产品出现不安全的情况，发布适航指令加以纠正联邦航空条例修正案，不断修正航空条例，每年汇集出正式联邦航空条例新版2020/3/6北航可靠性与系统工程学院27适航管理非法规性文件咨询通报(AC)，向公众推荐FAA认为可接受的对航空条例相应条款进行符合性验证的方法指令(Order)，对FAA内部工作人员进行内部指导的文件，使其能很好的履行自己的职责，并在实施条例是保持一致性规章制订建议通知，让公众了解规章制订、修订和废除的情况，并征求意见报告，各航空公司提供的失效、故障和缺陷信息汇编的使用问题报告2020/3/6北航可靠性与系统工程学院28适航管理我国适航相关文件体系：航空法适航管理条例（国务院颁发）适航规章（１６部）适航管理程序适航咨询通告2020/3/6北航可靠性与系统工程学院29适航条例所谓适航性条例,是由国家适航当局为保障民用航空的安全而制定和颁布的,是对飞机、发动机、螺旋桨及各种机载设备从设计、制造、试验、验收到使用、维护等全过程的各种技术要求和管理规则，是保证民用飞机安全的最低标准。适航性条例在国外被称为“航空法则”，它一旦由国家颁布，就须严格遵守贯彻。FAA颁布的联邦适航条例是当前世界上范围最广、内容也较详尽的适航性条例，共66部，其中两部是民用飞机的“适航标准”，即有关轻型飞机的FAR23部和有关运输类飞机的FAR25部。2020/3/6北航可靠性与系统工程学院30适航条例适航条例示例FAR25.303：若无其他规定，对于作为结构所受外部载荷用极限载荷表示时，除非另有规定，否则不必加上安全系数。FAR25.783：舱门：每个座舱必须有至少一扇易于接近的外部舱门。如果外部舱门没有完全关闭和锁好，则必须有措施防止飞机的密封性降到不安全的水平。此外，必须进行安全性分析，以证明舱门极不可能偶然开启。FAR25.803：应急撤离：每个有空勤组人员和旅客所在的区域，必须具有在起落架放下和收起、并考虑飞机可能着火的破损着陆时能迅速撤离的应急措施。2020/3/6北航可靠性与系统工程学院31型号合格证适航性条例和合格证是适航性工作的两个主要方面。适航性条例是适航当局代表政府为保证航空安全，对产品提出要求达到的安全标准；合格证既是产品符合有关条例的证明，同时又是适航部门进行安全检查和监督控制的手段，一般是当航空产品满足适航条例的各项要求，并经过各种检查和试验后，由适航部门颁发。2020/3/6北航可靠性与系统工程学院32型号合格证型号合格审定研制方在完成技术、经济的可行性和产品方案论证，准备研制民用航空产品时，应向国家适航部门提出型号合格证的申请；适航当局接到申请后，即组织型号合格审定委员会，开始一系列的型号合格审定工作。对新设计产品进行型号合格审定的目的，主要是检查产品设计是否符合适航标准的要求。审定依据的标准就是适航条例（或专用条例）。2020/3/6北航可靠性与系统工程学院33航空产品生产许可证新的民用飞机取得型号合格证之后，一般应在取得生产许可证的条件下才允许进行生产。但也可因各种具体条件的不同而采取不同的生产许可方式。如在产量不大时，可仅按型号合格证生产；可在取得零件生产批准、技术标准规定认可书和委任代表权等资格后，进行规定项目的生产等。2020/3/6北航可靠性与系统工程学院34航空产品生产许可证生产许可审定一般分为两个阶段进行。第一阶