• 登录  |  注册

  • 高高原持续适航监管及国际推广的思考与建议

    编 辑:王亚玲 2021-11-02 16:43:00

      摘要:我国高高原机场数量居世界之首。高高原运行风险大、保障难度大,持续适航监管对航空器在高高原的安全运行起着基础和至关重要的作用。本文通过对现状和突出的问题的深入分析,在降低人为因素风险、提高关键环节管控标准、强化数据驱动下的可靠性管理用实SMS把控关键风险等方面为高高原持续适航向更高质量发展提出思路和建议。最后,进一步为高高原持续适航标准规范推广至ICAO提出建议。 

      一、高高原持续适航维修监管现状 

      1. 政策法规层面 

      民航局在AC-121-21《航空承运人高原机场运行管理规定》(2007 AC-121-2009-17R1 《特殊机场的分类标准及运行要求》中,对高高原机场运行的适航维修提出了总体规范与要求。 西南地区作为全国高高原运行最集中风险最大的区域,在局方的组织和辖区各公司的共同研讨,于2013年编写了《西南地区高高原机场运行飞机维修指导意见》,为航空公司提供了较为全面和完善的指导,同时也作为西南地区进入高高原机场运行在适航维修方面的一个准入条件。随后,该意见正式转换为咨询通告AC-121-FS-2015-21Rl《高原机场运行》在全国范围实施 

      2. 西南地区的典型实践 

      目前西南地区共有12个高高原机场,占全国总量66.7%(全国18个),全国海拔4000米以上机场5个,均在西南。西南高高原运行的数据、经验在全国具有先导性和代表性。西南地区在高高原持续适航监管方面积极思考和探索,积累了一些措施和办法,并被实践证明可以有效地保障高高原的安全运行。下面主要列举三个方面: 

      1) 完善发动机防空停措施 

        发动机是飞机高高原安全运行的核心部件,西南地区在贯彻落实民航局《关于预防和控制发动机空中停车的指导意见》的基础上,梳理排查高高原运行各类发动机特有风险、隐患,制定督促各公司制订了高高原防空停的关键项目清单。在运行环境恶劣,运输总量、飞行小时和运输类航空器数量不断增长的情况下,发动机空停率总体处于低位,如图1所示。 

     

      

      






    12014-2017年西南地区发动机空停率变化趋势 

    数据来源:西南管理局历年发动机空停率统计 

      2) 细化氧气系统管理细则 

      高高原机场大气中氧气含量仅相当于平原地区的60%-70%。飞行人员更易疲劳、不易恢复。此外,高高原飞行难度大,技术要求高,氧气外界环境因素可能会影响飞行机组正确决断能力和处置特情的能力。为此西南地区要求辖区涉及高高原运行的公司在海拔高度大于3900米的机场实施运行时,采取增配便携式氧气瓶的方式,补充机组在高高原运行时的氧气使用。同时督促辖区各公司编制了相应的《高高原机场运行补充用氧的管理办法》,以规范增配便携式氧气瓶的采购、灌充、保管、配备、使用、管理,以及紧急情况下的处置等要求。 

      3) 定期开展细则对标,倡导“更高更严 

      虽然西南辖区运输航空公司按照咨询通告的要求对投入高高原机场运行的机型实施维修与控制,但各公司之间细化标准不尽相同。为进一步提升安全裕度,局方倡导各运输航空向辖区高标准、最严要求看齐靠拢,并定期开展了细则对标专项工作。通过条目的对照探讨、分享经验、评估差异找短板,最终整体提升辖区高高原持续适航管理水平。 

      二、 高高原运行环境下存在的突出问题 

      高高原运行环境下持续适航和维修保障问题分析通常按照“人机料法环”全面质量管理五大因素考虑。这里集中表现:由于的特殊性,导致其他方面的问题。其中,最突出的问题归结为人为因素风险和飞机系统可靠性两大方面。 

      1. 人为因素的风险上升 

      高高原资源环境特点是低压,低氧,气候干燥寒冷、风速大、太阳辐射和紫外线照射量多。在这样的恶劣环境下,民航维修人员的生理机能(血液系统、呼吸系统、循环系统、免疫系统)及心理机能均会因环境的改变而发生变化。完成同样的工作所带来的负荷显著增加效率显著降低,人为差错发生的概率显著增加。最常见的A319前机轮工作为例平原地区额定工时一般为2人*1小时,但在高高原实际监察和调研发现,即便各方面后勤保障工作均到位的情况下,所消耗的人力仍为平原1.5 

      而在人员配备上,按照2010年底民航飞发[2010]15号文《关于下发运输航空公司维修系统人员配备的要求的通知》的规定,对运营人的维修系统的工程技术、维修计划和控制、质量、培训管理和航线维修资质和数量配备提出了具体要求。同时要求运营人综合考虑自身规模、机构设置、人员整体素质、航班运行情况、计算机管理系统等实际情况。但该文件仅为航空公司运行通用规则,针对高高原航线占比较大的航空公司,目前尚未对人力资源出台指导性文件。 

      2. 飞机系统可靠性降低 

      高高原运行环境会显著影响飞机系统可靠性,主要体现在以下几个方面: 

      1) 风沙:空调系统受沙尘影响,电子舱通风系统故障率较高。沙尘粘附到起落架镜面、作动筒封严及发动机和机体保护涂层上,容易吸附水分引起电化腐蚀,造成镜面和涂层腐蚀,损坏封严。沙尘还容易堵塞大气数据采集的传感器,如静压孔、空速管等。 

      2) 低压:一是高高原运行环境下气源压力不足容易造成发动机启动困难,具体体现在发动机启动悬挂、发动机启动失败,伴随点火故障、发动机尾喷冒白烟等故障现象。二是在发动机运行初期, EGT(发动机排气温度)裕度趋势快速下降(如图2所示,西藏航空一架长期在高高原运行的A319飞机的EGT裕度2011.8-2012.1快速下降)。三是低气压环境还容易使液压管路出现气穴,影响液压系统工作性能,严重的还会产生气塞,造成故障。 

        

      2EGT裕度趋势监控图 

      数据来源:西藏航空CFM56发动机历史监控数据 

        

      3) 低温:寒冷天气下各种封严老化严重,造成关键系统(滑油、液压油、燃油)渗漏。各类油脂的化学性能下降,导致实际功用降低。 

      4) 复杂地形环境:高高原地区地理条件复杂,高高原运行对飞机电子系统尤其是导航系统要求非常高,要求使用RNP精密导航,而复杂的地形相伴的复杂电磁环境会极大干扰精密导航,使导航系统的故障率上升。 

      三、 高质量推进高高原持续适航的思路和建议 

      在现有规章要求的基础针对现阶段高高原持续适航监管面临突出问题和矛盾,结合西南地区实践中总结的经验和数据,以下四个方面如何将高高原持续适航监管向更高质量推进提出思路和建议,力求实现精准风险、精准利用数据精准制定政策精准解决问题目标 

      1. 降低人为因素风险,加快相关规范性文件制定 

      1员工健康保障方面建议公司通过人员筛选规避可能风险,在选派人员时预先排除因潜在疾病不宜上高海拔地区的机务维修人员。建立高高原机务维修人员健康保障制度,完善体检制度,缩短体检周期。适当延长高高原工作维修人员的休假时间,建立轮换机制和劳动待遇倾斜机制。针对缺氧和环境地理气候等客观因素,通过心理疏导、饮食计划、作息时间具有针对性的培训来消除不利影响。 

      2)基础设施建设方面,建议公司完善必要的供氧设备,建筑设施内建立有效的集中弥散供氧设备,缓解维修人员的缺氧问题,降低慢性高原病的患病率。 

      3在人为差错管控方面特别针对一线班组,除了严格落实“四到班组”、“四个意识五个到位”等指导意见的要求之外,还应该针对性高高原恶劣环境特有的人为差错陷阱”,制定班组作风建设的措施和细则,重视人文关怀团队协作,强调培训质量和监督力度。 

      4)在人员配备方面,建议民航局在基于民航飞发[2010]15号文的基础上,补充出台相关指导文件,从主运行基地是否为高高原、高高原运行航线、站点占比等因素考虑,按比例上浮维修系统关键岗位如工程技术、维修计划和控制、质量、培训管理和航线维修人员数量的最低配备要求。其中,一线航线维修放行人员由于受环境影响最为直接,上浮力度应更大建议大致可以按照高高原运行占公司比重0起算,每增长20%人员配备上浮10%。 

      2. 完善飞机系统管控要求,提高关键环节控制标准 

      1) 完善飞行关键系统管控环节 

      针对飞机关键系统(如飞行控制系统、液压系统、起落架系统、引气系统等),在完成重大排故后应由工程部门评估判定,限飞高原或至少运行几个航段的平原航线后再执行高原航线。对高原构型飞机执行高级别定检后的高原运行能力,由工程部门重新评估。对涉及高高原运行限制的重要附件进行控制,禁止将待验证附件串到高高原飞机上执行高高原航班,确保装机运行部附件隐藏故障彻底排除。 

      2) 细化发动机运行及监控控制标准 

      明确发动机转子振动值控制、高压涡轮转子叶片/导向叶片/燃烧室的内窥缺陷标准、以及自新使用时间或自翻修后时间限制,监控EGT裕度及月度发动机EGT平均值。细化发动机磁堵检查要求,针对在新飞机引进后投入高高原机场运行或新换发动机后的头一个日历月内,要求每周完成对发动机主磁堵的检查工作。 

      3) 提高最低设备清单(MEL)关键条目限制标准 

      MEL对不工作的仪表设备作了原则的最低要求,合理运用MEL可有效提高飞机的利用率和航班正点率,降低运营成本。但考虑到高高原运行的风险,还需梳理细化部分关键条目,实施高于规章政策和厂家标准的控制要求,保证更大的安全裕度。以高高原运行主力机型A319为例,表1展示该机型高高原运行部分关键条目,这些条目通常建议不允许保留或目的地为高原机场的航班不允许保留。 

       1A319 高高原运行MEL关键条目 

        

      3. 强化数据收集,驱动可靠性管理优化升级 

      高高原飞机的可靠运行需要大数据为支撑,可靠性管理体系通过收集大量运行数据、分析性能数据、与性能标准进行比较、发现运行异常趋势、制定和实施纠正措施等系列环节,确保可靠性性能指标可控。 

      其中,要实现数据驱动及时、完整、准确的各类飞机维护数据和性能数据的收集是基础和关键。通过调研思考,梳理了能够表征高高原运行可靠性的主要数据类别和来源,如表2所示。 

       2:数据类别和来源 

    序号 

    数据类别 

    主要来源 

    1 

    飞行时间 

    飞行记录本、QAR或WQAR 

    2 

    发动机性能数据 

    飞行记录本、QAR或WQAR、发动机性能参数记录本 

    3 

    系统性能数据 

    适航指令、制造厂家信息、飞行记录本、客舱记录本、航线、定检工卡、工程指令(EO)、故障保留单 

    4 

    重要事件 

    飞行记录本、客舱记录本、维修检查 

    5 

    附件/发动机拆换数据 

    附件/发动机拆换、串件 

    6 

    附件/发动机修理数据 

    附件/发动机修理报告单、串件 

    7 

    结构腐蚀数据 

    非例行工卡、结构损伤报告单 

      另一方面,还要持续动态通过数据统计建立并不断完善上述数据对应的指标,从而科学设定警戒值,真正做到及时、准确识别异常趋势指导针对性的纠正措施制定,最终实现可靠性管理优化提升和精准可靠 

      4. 用实用透SMS工具把控安全关键风险 

      SMS理念开展高高原运行安全管理的关键在于:以高高原系统和工作分析为基础,建立基础危险源数据库,并进行恰当的风险分析评价,制定相应的风险控制措施。更重要的是,通过后续的高高原安全质量保证信息的收集,进行专项数据分析及系统评价,与基础危险源数据库形成良性的数据驱动,动态监控特殊运行中的风险变化,实现有效的风险控制及安全预警。 

      根据高高原运行的维护要求及特点,通过动态风险分析评价进行风险排序,梳理出当前高高原持续适航的关键风险环节和控制要点,需实施重点监控,如表3所示: 

       3:高高原运行风险控制点 

    关键风险环节 

    控制要点 

    飞机起降能力 

    起飞包线需覆盖所运行机场 

    飞机供氧能力 

    符合运行机场及航路应急下降和急救使用,并满足机组着陆后至下一次起飞前必要供氧 

    飞机座舱增压能力 

    满足型号审定或被批准使用高高度起飞、着路运行 

    动力系统 

    满足120分钟双发ETOPS运行 

    通讯系统 

    覆盖整个航线实时通讯 

    SILSB、CAD所涉及的检查和改装 

    改装项目无遗漏 

    航空器放行 

    经过相应培训并具有相应资质的授权人员 

    高高原运行的外站维护 

    外站人员培训、设施配置 

    发动机/APU 

    具备所运行机场自主启动能力 

    滑油消耗率监控 

    不超过设定的警戒值或具有明显上升的不利趋势 

    禁用件控制 

    建立敏感部件清单,不得安装FAA PMA件 

    维护限制 

    相似系统维护限制规定(双重维修) 

    航材送修 

    必须标明相关特殊要求(如需要) 

    航材检验 

    确认适航证书准确性和完整性 

    维修测试设备计量控制 

    确保测量精度 

      四、 高高原运行标准规范国际推广建议 

      世界上主要的高高原运输机场集中分布于我国西部的青藏高原地区,有多家国内航空公司参与运行。在高高原航线运行方面,我国经过多年的安全运行,积累了丰富的经验,实践证明我国高高原航线的运行政策对运行安全起到了良好的促进作用。为实现建设民航强国的目标,增强中国民航的国际影响力,推动中国标准走向世界,民航局已决定将高高原航线运行政策进行国际推广。 

      根据世界民航高高原的运行特点,高高原机场除中国外主要分布在尼泊尔、秘鲁、玻利维亚、厄瓜多尔等国。如推广为国际规范,应充分考虑所在国运行航线的民航综合保障能力,目前我国高高原运行保障,出于安全目的,咨询通告的条目数量及控制标准远高于厂家手册要求。考虑到标准规范在国际上的适用性及推过的顺利性,建议在推广初期,不是在我国已有标准的控制基础上做加法,而是需要做减法,制定基本控制原则,甄选关键条目和要求,提升ICAO的接受程度。经过梳理研讨,建议如下基本原则应列为国际标准规范: 

      1明确营运人的基本运行经验要求,除补充运行合格审定中完成文件体系评估及演示验证工作之外,还需明确运营人至少在一般高原机场运行一年或累计数量的起落架次后,方可进入高高原运行。 

      2规范营运人自身适航管理体系文件要求,营运人必须建立供高高原运行的维修文件。该文件必须明确包括实施计划、程序、任务和职责等所有高高原运行要求。高高原运行维修文件应当明确营运人高高原运行必须遵守的政策和程序。该文件在使用前必须获得当地局方的批准。需包含以下方面: 

      1) 高高原机场运行的管理职责; 

      2) 机务维修人员资格获取、管理、培训等方面的要求; 

      3) 飞机设备加/改装要求; 

      4) 飞机和发动机及附件的运行限制条件; 

      5) 维修方案; 

      6) MEL 放行要求; 

      7) 航线维护特殊要求; 

      8) 可靠性管理; 

      9) 发动机监控方案 

      3、督促飞机制造厂商制定高高原航空器适航基本构型,并在航空器AFM手册中予以体现。明确保持高高原运行的基本硬件及软件。同时营运人应当建立零部件控制方案,以确保维持高高原运行所必需的合适零部件及其构型。同时,为了保持所需的高高原运行构型,控制方案中必须包括对借用或者共享零部件,以及维修或翻修零部件的验证程序。 

      4、完善高高原运行监察制度建设,确保监察人员开展如下工作: 

      1) 定期进行高高原运行常规监督检查,诸如检查航站设施、停机坪、航路运行和基地;  

      2) 审查运营人的有关文件 (如运行、培训和维修控制手册)、公司政策、运行说明及文件的可获取性; 

      3) 监督运营人建立高高原运行数据收集、分析及纠偏程序;  

      4) 持续评估运营人的安全管理体系的效力及资源配置。 (作者:卿立伟 民航四川安全监督管理局)