民用飞机机载设备鉴定试验质量控制

时间：2024-05-19

曾蕾+张胜海+刘中平

【摘要】民用飞机的研制过程中，设备鉴定试验用来验证机载设备对飞机设计目标的满足和对适航条款的符合性，实施对鉴定试验全过程的质量控制，确保试验输出的有效性，并获得局方的认可，是民机研制试验质量管理的关注重点。

【关键词】民机研制；供应商；鉴定试验；质量控制；过程控制

民用飞机项目的研制普遍采取主制造商-供应商的模式，由供应商负责部分机载系统/设备的设计、制造、试验并提供装机产品。在设备正式装机前，必须通过大量的试验来验证机载系统/设备满足技术指标要求和符合相应的适航条款的要求。

设备的鉴定试验是为验证设备在一定的环境条件下能够满足产品性能和功能需求所开展的一类试验，试验测试的项目一般包括设备的物理特性（尺寸、重量等）、功能和性能、电源特性试验、环境鉴定试验和电磁兼容性试验等[1]。本文探討如何通过全过程质量控制，确保供应商提供机载设备鉴定试验过程受控，试验结果真实反映设计状态。

1 鉴定试验策划

机载设备鉴定试验从需求的确认到最终试验的实施，需要经历较长的过程，涉及局方、主制造商以及供应商工程、制造、试验、质量以及适航等各个方面的要素。要保证试验质量，必须先做好试验策划。

策划过程质量应重点关注两个方面的内容：试验需求和试验项目计划。

1.1 鉴定试验需求确认

准确的试验需求捕获与分析是开展试验的前提，鉴定试验的输入包括飞机级系统需求、CAAR/FAR第25部适航标准以及民机机载设备环境条件于测试程序（RTCA DO-160G）等。通过对这些需求的分析，最终形成系统技术规范（STS）中的鉴定试验矩阵（Qualification Matrix）。

与技术需求同步确认的还有质量控制的需求。质量应向供应商明确试验全过程的质量控制要求，这些要求包括质量保证计划，设计过程评审，试验件制造过程、QTP/QTR的提交批准、试验过程、制造偏离处理的要求等。

鉴定试验的需求需要在策划阶段得到完整的考虑，并通过合同的形式向供应商传递。

1.2 鉴定试验项目计划

在试验需求确认后，供应商应编制鉴定试验项目计划并获得主制造商的批准。试验计划需对与鉴定试验相关的活动进行全面规定，主要内容包括试验件、试验设置、进度安排、试验流程和顺序等。

试验项目计划是整个试验过程的指导性文件，必须对其进行谨慎的评估，确保计划的合理性和完整性。

2 鉴定试验程序（QTP）

QTP依据系统技术规范中确立的鉴定试验矩阵编制，是用来完整定义试验项目、试验件构型、试验方法、需要测试的参数，试验/测试设备及试验判据的程序，用于直接指导鉴定试验的实施。

供应商在完成了QTP编制后应将其提交给主制造商评审和批准。质量应监督QTP的评审过程，确保以下几方面的内容得到了评估和确认：

a）试验目的明确，输入依据完整、充分；

b）试验项目涵盖了试验需求的内容；

c）试验件的构型状态定义明确；

d）针对试验内容明确了试验的具体方法；

e）试验具体实施步骤明确；

f）有参试设备清单，明确了各项设备的精度和计量要求；

g）试验结果的判据和评定方法合理；

h）有试验故障和试验失败的原因分析和纠正措施制定程序。

主制造商在完成对QTP的评审和内部批准后，还要确保QTP能获得局方的认可和批准。只有在试验前获得了局方的认可和批准，鉴定试验的结果才可能被适航所接受。

3 鉴定试验试验件

3.1 试验件制造过程质量控制

由于不同的供应商在产品设计和制造过程的构型管理理念，方式和方法的差异，试验件构型状态往往是整个试验环节中最容易出现问题的部分。任何构型的偏差都有可能严重制约后续试验的开展，因此，确保工程更改以及所有的制造偏离按照规定的程序获得相关方的评估和批准，是试验件制造过程质量控制的关键。这里质量控制体现在两个方面：（1）制定合理的制造偏离处理程序；（2）监督偏离处理严格按照程序执行。

同时，由于项目技术成熟度提高或者项目转包的原故，试验件制造过程可能存在没有依据最新有效版本的制造类文件的情况：（1）制造类文件在试验件制造过程中或者制造完成后发生了更改；（2）实际制造过程使用了主制造商要求之外的文件。这些制造依据文件资料一般包括基础标准，技术条件、材料/标准件规范、工艺规范等。质量应确保在试验件验收交付前，主制造商和供应商共同完成了对制造类文件更改和试验件构型评估的工作。

3.2 试验件制造符合性检查

为了确保试验件的制造过程符合图纸和生产工艺要求，局方会要求在鉴定试验前对试验件进行制造符合性检查。制造符合性检查的检查项目是局方根据主制造商推荐检查项目选定，一般是关键生产工序或者重要的零部件。

被选定需要进行制造符合性检查的试验件必须通过局方检查，获得局方发放的适航符合性标签后才能用于正式试验。质量的控制活动应与适航的检查活动结合起来，质量要参与到制造符合性检查活动中：

a）开展制造符合性检查前的预检查；

b）参与重要工序，关键零部件的制造符合性检查；

c）参与并指导检查中不满意项/不符合项的原因分析；

d）评估和确认不满意项/不符合项采取的纠正措施；

e）确认和验证不满意项/不符合项纠正措施的落实结果。

4 鉴定试验

4.1 鉴定试验前检查

在开始正式试验开始前，需对试验前准备状态的检查和确认工作。试前检查按 “人”、“机”、“料”、“法”、“环”五个方面的内容[2]，确认试验现场参试人员、测试设备、试验件，试验程序、试验环境与QTP的一致性。endprint

试前检查团队由来自主制造商工程、质量、项目管理以及适航的人员组成，按QTP的要求和预先编制的“鉴定试验前检查单”（表1）查看试验现场并记录检查情况。

试前检查中发现的任何问题，供应商需现场纠正后方可进行正式试验；对于无法现场纠正的问题，偏离项评估在得到相关方批准后方可进行试验。对于现场无法纠正，且偏离评估结论认为对试验结果有影响的，需要立即中止试验。供应商应对检查出的问题采取立即纠正、纠正措施、并进行根本原因、针对根本原因采取纠正措施、预防措施等。在通过试验前检查后，才能开展正式试验。

4.2 鉴定试验过程控制

对试验过程进行控制的目的是确保鉴定试验实施过程的顺利进行。质量人员要目击试验实施过程，对试验实施过程进行质量控制。这里的过程控制包含两个方面的控制要求：

a）试验现场严格按照QTP要求开展试验

试验操作流程与QTP要求保持一致是确保鉴定试验结果有效性的前提。任何与QTP偏离的试验实施过程都必须经过供应商评估并获得相关方的批准。这里的偏离评估结论可以是更改试验实施过程，也可以是更改QTP，但无论哪种偏离，都必须按照约定的批准流程进行。

b）发生故障或者不能达到试验目的时，应立即中断试验

当发生故障时，供应商需立即组织相關人员对试验故障/情况进行分析，完成故障评估分析，排除所有故障后才可以继续进行试验。在故障分析时一定要查明原因并进行举一反三。

5 鉴定试验报告（QTR）

QTR是评定鉴定试验结果的主要文件。QTR应描述试验地点、试验设施、试验条件、试验程序、试验数据记录、符合性检查文件等内容，着重分析试验数据整理后的结果、曲线、图表以及数据整理方法和修正方法等[2]，并给出试验成功与否的结论。

质量控制确保在出现试验故障或者试验项目失败的情况时，QTR中对故障或者失败进行了根本原因分析，评估了试验故障对试验结果的影响，并采取了纠正措施。

6 结束语

本文阐述了民机项目系统供应商设备鉴定试验全过程的质量控制要求。通过严格的过程控制，能将影响设备鉴定试验的活动和环节控制住，降低供应商产品装机后出现质量问题的概率，同时也能向局方表明装机设备在项目研制过程的高置信度，确保产品装机后的飞行安全。

【参考文献】