构型管理与适航验证研究

巩艳秋

摘要 本文介绍了构型管理有关的基本概念，适航取证与构型管理的关系，并对适航规章中对于构型及构型管理的要求进行了分析，指出了局方审查时就构型问题审查的内容和适航审查所关注有关构型方面的问题，提出了民用航空产品构型管理的建议，可供从事民用航空产品研制的工程技术人员借鉴。

关键词  适航取证 构型管理 发动机

1构型管理的含义

1.1 概念

构型就是在产品的研制过程中，正式规定的并在产品实际使用过程中体现用户需求的功能特性和物理特性的设计特征（各构型项）的完整定义。构型一般也可称作“技术状态[1]”。

构型管理（CM，又称为配置管理，Configuration Management）是项目变更控制的一个重要工具，涉及所有的技术和组织措施，包括构型项的确认、控制、记录和审计。构型管理是一种分辨不同时点的系统配置、技术状态的方法，它处理工作项或系统的物理特性和功能特征，并对这些特征的任何变更实施控制，审计这些工作项和系统以证实其与需求相一致，以确保项目产品描述的正确和完整。

1.2 核心

通常产品研制包括一系列工程设计、试制、试验、试飞及设计更改活动，它是一个反复迭代、并朝着设计目标收敛的过程，构型基线的确定过程及其变化过程的完整控制，就是构型管理的核心内容。

1.3 目标

构型管理的目标是系统地控制此构型发生的变化，并在系统的整个生命周期中保证此种设计的完整性和可追溯性。构型管理必须在项目刚开始的最早阶段就开始进行。通过有效的构型管理和控制使得研制的每一个细节都被完整记录，保证研制过程的每一个环节都是按照工程设计的思想得到认可和确认。

2 局方审查内容

在型号合格审定过程中，从构型控制及构型管理的角度，局方主要审查或批准的内容如下：

（1）顶层设计文件

a)顶层设计要求；

b)顶层设计输入；

c)计算分析软件和计算原理、方法；

d)产品总体说明文件；

e)产品的构型管理文件。

（2）材料、工艺和标准类文件

a)与材料有关文件；

b)与标准件有关文件；

c)与工艺规范有关文件。

（3）图样及与图样有关文件等详细说明性资料[2]

图样及与图样有关文件包括：

a)图样目录（全机及部件或系统的）；

b)关、重件清单；

c)具体结构或系统的设计要求；

d)详细设计说明；

e)设计的适航符合性说明；

f)设计的相关分析报告（如强度校核报告等）；

g)特种专用技术条件，如密封及防腐设计要求；

h)与图样有关的工艺规范目录；

i)与图样有关的材料规范目录；

j)与图样有关的标准件目录；

k)全部图样资料；

l)图样中涉及的相关文件等。

（4）设计更改相关记录

一旦设计状态得到工程批准并初步冻结，对于随后的更改应按照设计更改的管理规定办理，并且设计更改的过程应按照规定出具完整的记录。

（5）代料的相关记录

研制阶段的代料，应当按照代料的管理规定办理，代料的处理过程应按照规定出具完整的记录。

（6）制造偏离的相关记录

研制阶段的制造偏离，应当按照制造偏离的管理规定办理，制造偏离的处理过程应按照规定出具完整的记录。

其他注意事项：

a)试验件构型应根据其试验类型、试验内容和要求以及所要验证的适航条例，按照确保能满足试验需求、完成试验所规定的各项任务并能表明最终需要批准的型号设计的适航符合性，以最合理、最简、最优、最方便的原则确定。

b)在进行符合性试验前，需要对试验件的状态进行描述，明确该试验件的设计要求及设计状态、理清该试验件的制造状态，并对于制造偏离情况（代料也是一种制造偏离）进行评估，给予能否进行试验的结论。

c)试验件的构型状态描述还应当包括机载软件的描述，及机载软件的当前构型状态、机载软件的最终版本状态，如当前机载软件状态与最终机载软件状态存在偏离，还需要评估这种偏离对于试验有效性的影响。

3适航审查关注点

适航审查关注构型管理的目的是为了推动和促进申请人的工程控制能力，使申请人有效地控制和掌握产品在研制阶段的现行技术状态，并确保产品研制过程的技术状态与适航审定过程的技术状态相协调并保持一致。在重点关注研制产品技术状态得到有效控制的同时，兼顾并完善以后(作为TC和PC持有人)对构型控制的持续有效管理。

在当前适航审查过程中，与构型有关的审查主要集中在如下几个方面：

(1)构型管理的框架(包括组织机构、工作流程、管理程序等)，建立并明确构型管理的组织机构体系，该构型管理体系有效运作；

(2)构型管理控制文件体系(包括文件清单、范围、层次等)，建立构型管理控制文件体系，各级管理规定等全面协调，将适航审查和批准环节纳入到构型更改程序中；

(3)构型管理控制的范围，明确所有需要进行构型控制的文件，明确哪些文件需经过局方的工程审查批准；

(4)各研制阶段的设计状态（构型状态），根据项目研制的里程碑计划，明确需要冻结的阶段性构型，适航批准的工程技术资料及时提交适航审查批准；

(5)构型文件批准后的更改及再批准，局方工程批准的资料，其管理程序是否完善，已经得到局方工程批准的文件其更改是否再次及时提交局方批准，已批准工程技术资料的管理控制；

(6)试验件（试验机）的制造，是否建立了试验件（试验机）制造的质量控制体系，该体系是否完善，是否有效运作；

(7)设计更改、代料、偏离的控制程序，是否已经建立设计更改、代料、偏离的管理和控制程序，这些管理和控制程序是否有效运作；

(8)申请人的设计与制造，申请人设计部门与制造部门之间界面是否清晰、分工是否明确，设计数据与制造数据是否有效对接；

(9)申请人对于供应商构型管理问题，申请人应当加强对于供应商的构型管理控制，使供应商的设计及制造处于主制造商的有效监控之下；

(10)供应商的机载软件管理，申请人是否按照RTCA DO-178《机载软件和设备合格审定中的软件考虑》对供应商的机载软件进行了有效控制。

四、型号构型管理举措

4.1 建立构型基线

一般应建立三种构型基线，即功能基线、分配基线和产品基线。这三种基线应循序渐进地描述系统与构型项目的要求，并为其后的设计提供依据。

4.2 构型标识

对产品全寿命周期内为确定构型项目所必须的物理特性、功能特性及接口和随后的更改要求，都应制定文件。其文件种类如：技术规范、设计文件、图样、表格、软件数据、使用维护手册以及修理手册等。

4.3 构型控制

严格按设计图样和技术文件的要求，保证文、图、物的一致。严格控制构型的更改，包括构型文件更改以及对构型产生影响的偏离和超差。更改前要充分考虑其对系统、相邻、相关的零部件的影响及相关的更改，并经必要的论证、试验，严格履行签署手续；对更改过程和实施情况进行记录并归档。对关键件（关键特性）和重要件（重要特性）等的重要更改，必须经过充分论证、试验验证，严格控制产品交付状态。

4.4 构型纪实

构型记实是构型管理过程中的管理信息以及相关活动的记录和报告。构型记实应从第一个有效的构型文件开始并贯穿于产品的全寿命周期。

对产品构型的更改、偏离和超差进行记录并归档。正式记录并向顾客报告已确定的构型文件、更改的建议、更改的执行状况。顾客要求控制的产品设计文件、工艺文件、冶金文件、试验大纲、验收规程等，应经顾客签署。

4.5 构型审核

通过功能构型和物理构型的审核，来确认产品是否符合构型文件所确定的要求。由订购方和承制方共同组成的审核组，在承制方或分承制方的现场，进行功能构型审核和物理构型审核。承制方需要编制构型审核计划，并保证分承制方参与必要的构型审核。

参考文献

[1]国防科技技术工业委员会 GJB3206-1998 技术状态管理[S]. 1998.

[2] 中国民用航空总局 CCAR-21-R4 民用航空产品和零部件合格审定规定[S]. 2007.