大飛機適航的那些事 看適航標准到底是什麼

圖-154飛機

波音737飛機

創造了“哈德遜河奇跡”的A320飛機

被鳥撞后的飛機發動機

　　新聞背景

　　在全國“兩會”上，國產C919大飛機是人們關心的一個熱點話題。今年是C919適航取証的關鍵一年，將在閻良和東營進行適航取証試驗飛行。而截至目前，還未正式投入商用的C919訂單總數已達815架。

　　飛機適航也有正反面典型

　　俗話說，民用航空產品有兩條腿，市場和適航。市場大家都懂得，那麼適航是什麼？適航就像人們的戶口，如果沒有戶口，就是一個黑戶。一個拿不到適航証的民用航空產品，就是航空界的黑戶，是絕對不允許上天的！

　　眾所周知，飛機失事的生還率極低，一架現代大型客機的失事往往就意味著上百條生命在瞬間同時凋零。因此，對於民航業來說，安全永遠是頭等大事，也是運營的底線，而適航，正是確保飛行安全的基礎。

　　適航（Airworthiness），即適航性的簡稱，是表征民用航空器一種屬性的專用技術名詞。牛津字典裡對它的解釋是“fit to fly”，也就是“適宜飛行”的意思。眾所周知，人類對未知世界的探索是從航海開始的，隨著海運的蓬勃發展，人們對航海的安全性有了一定要求，因此應運而生了“適宜海上航行”的概念，即“Seaworthiness”。伴隨著民用航空產業的出現，公眾開始要求民用航空器的安全，於是有了適航的概念。

　　航空器的適航性是貫穿產品全壽命周期的一項屬性，它首先是由航空器制造方通過設計和制造賦予，其次由航空器制造方通過適航符合性驗証表明，接下來由民航當局通過適航審定確認，最后由航空公司通過合適的維修予以保持。簡言之，制造商、民航當局和航空公司三方在航空器全壽命周期的不同階段承擔著不同的角色，共同努力保証了航空器在預期的運行環境和全壽命周期內持續保持著安全的品質。

　　2010年4月10日，波蘭總統萊赫·卡欽斯基的專機在位於俄羅斯斯摩棱斯克機場附近墜毀，卡欽斯基失事身亡，同行的另外95人同樣遇難，包括他的夫人和諸多波蘭高官。當時波蘭總統乘坐的正是被稱為世界航空史上“死亡航班”的圖-154飛機。它是蘇聯圖波列夫設計局設計的“圖”系列經典機型。飛機在1966年開始設計，1972年獲得許可投入運行，之后共生產了1000余架。中國曾經也有多達30余架圖-154飛機在運營。然而幾十年來有數千名乘客和機組人員因為這個型號的飛機失事而遇難，包括中國最著名的空難之一“西安空難”。1994年6月，中國西北航空公司的圖-154飛機在西安附近墜毀，造成160人喪生，事故原因是自動駕駛儀安裝座上有兩個插頭相互插錯。其背后的根源是多方面的，既有維修人員的違規操作，也有飛機防錯設計的缺失。

　　由於圖-154飛機的“劣跡斑斑”，目前大部分飛機已經陸續退役，幾乎全面退出民用航空市場。而與之形成對比的是一款大家熟知的飛機——波音737，它與圖-154幾乎是同時期研制的。在當時美國與蘇聯航空工業基礎基本接近的情況下，波音737飛機獲得了巨大的商業成功。波音737飛機是美國波音公司於1964年嚴格按照美國的適航標准研制的，並在1967年獲得美國聯邦航空局（FAA）頒發的型號合格証。該型飛機具有良好的安全性和市場表現。時至今日，其產量超過9000架，成為民機市場上的常青樹，被譽為民航客機的典范。分析這兩款飛機商業表現背后的差異，很大原因是蘇聯當時沒有成體系的民用飛機適航標准，仍沿用軍用飛機型號定型要求，也不重視運營階段的保養和維修，產品從研發到使用均處於一個相對較低的安全水平，最終導致產品的商業失敗。

　　適航標准現有兩大體系

　　追溯適航標准的發展歷史，可以看到人類對飛行安全的認識經歷了一個長期的演進過程。

　　從1903年萊特兄弟首次航空飛行開始，越來越多的飛行活動出現在公眾的上空。這些時不時掉落的飛機嚴重損害了乘客安全以及公眾的安全感，公眾強烈要求政府出面對空中飛行活動進行管理。因此，自1926年起美國航空管理部門頒布了涉及飛行員、航圖、導航等多方面的適航標准，以對航空活動進行監管。伴隨著航空工業的進步發展，美國聯邦航空局FAA和歐洲航空安全局EASA應運而生，並建立了一系列更加完善和完備的適航標准，大到飛機的整體設計構造，小到一根螺絲釘的配置，既包括飛機的設計、制造，也包括運行和維護。在20世紀70年代末，中國民航局CAAC也開始著手適航審定，並在80年代參照美國的民航標准逐步建立了我國的適航審定規章體系。

　　目前世界上的適航標准主要包括美國和歐洲兩大體系，其余各國都以此為基礎加上各國附加要求建立自己的適航標准體系。例如，俄羅斯的適航標准是以美國適航標准為基礎，附加諸如西伯利亞高寒氣候條件下的運行、粗糙跑道運行等特殊要求。加拿大、巴西則以直接採納美國的適航標准的形式確定其適航標准體系。中國的適航標准主要參考和翻譯了美國的適航標准，但同時又借鑒了歐洲適航標准的部分內容，例如設計保証系統的要求。

　　適航標准是對航空器的強約束條件，通常以國家法律法規的形式發布，具有強制的法律效力。整個適航法規體系覆蓋了航空器的設計、制造、使用和維修的多個方面，涉及航空活動相關的各個專業領域。

　　適航規章讀起來冷冰冰的像法律條文，但每一條每一款都有其相對應的來源。飛行時的設備故障，抑或是機毀人亡的重大事故，都寫進了適航規章中的法律條文，以避免類似事故的再次發生。可以說，每一條適航條款背后都是血的教訓，是生命的代價。因此，在航空器的設計、制造、維修、運行過程中，但凡涉及適航規章的要求，沒有任何商量余地，必須嚴格執行。

　　通過適航標准飛機有多安全

　　具有適航性的航空器到底有多安全呢？一旦飛機按照適航標准取得了型號合格証，按照適航規章的標准和程序對飛機進行維護和運營，它將處在持續適航的狀態。這樣的安全水平將保証每百萬飛行小時發生機毀人亡事故的概率小於一次。說得更通俗一些，這相當於人不幸遇到喝水嗆死、走路摔死、洗澡淹死等自然意外死亡的概率。相比於我國每年因車禍喪生近十萬人這一數字而言，飛機作為大眾交通工具的安全系數是非常高的。相比於飛機的安全性，乘坐汽車簡直就是與死神賽跑了：每次乘飛機出行，最危險的過程其實是你去往機場的路上。

　　事實上，隨著航空工業技術能力的進步，適航標准所代表的安全性要求只是航空器安全性要求的最低標准。現在，北美的安全標准為每百萬飛行小時發生0.2次嚴重事故，中國和歐洲的安全標准為每百萬飛行小時發生0.3次嚴重事故。

　　當前民用航空飛機的安全水平早已超過了適航標准的要求。比如通常適航標准的要求是，“對客座量大於44座的飛機，必須表明其最大乘坐量的乘員能在90秒鐘內在模擬的應急情況下從飛機撤離至地面。”而2005年8月2日，法國航空公司一架由巴黎飛往多倫多的空客A340，在加拿大多倫多皮爾遜國際機場著陸時沖出機場跑道並起火燃燒。機上共有297名乘客和12名機組成員，客機沖出跑道大約200米遠。據事后調查，絕大多數的乘客在飛機失事后52秒便已經被疏散。

　　ETOPS，是雙發飛機延伸航程運行性能標准的縮寫。有了ETOPS的保駕護航，雙發的飛機一旦遇到一台發動機停止工作的情況，另一台發動機也能憑借足夠高的可靠性，確保飛機隻靠一台發動機即可飛抵備降機場。申請人通常可申請60、120、180分鐘甚至更長時間ETOPS限制時間。時間越長，所要求的發動機的可靠性越高，同時也意味著航空公司可以開辟更多的直飛跨洋航線，而不用小心翼翼地在海岸線上方飛行以便隨時找就近的機場迫降。像早期波音727系列、737系列的ETOPS限制時間是60分鐘，到后來像波音757、波音767、空客300等雙發飛機的ETOPS限制時間已經變成120分鐘，波音777系列飛機則具備了180分鐘甚至更多時間的ETOPS能力。最厲害的當屬A350XWB飛機，已經在向適航當局申請420分鐘ETOPS了！

　　適航標准還在不斷演進

　　適航標准是基於在某一個階段人們對航空技術的認知程度，所能掌握的科學規律，以及結合航空產品在運行實踐中所發生的各種事故、事件而制定的，其關注點是最低安全。因此，伴隨著航空技術的發展，以及實際運行中發生的安全事故，適航規章也在不斷地修訂和完善。比如，美國適航標准FAR-33部第33.76條款，它規定了發動機在遭遇到條款規定的鳥或鳥群后仍然能保持在條款要求的安全狀態。這一條款正是為了應對飛機在運行過程中遇到的那些平時看起來很無害的“鳥類殺手”。

　　回顧看這一條款的發展歷史，就像一部飛機撞鳥事故史。根據美國空軍的統計，自1956-1973年間發生了發動機鳥撞事件多達112次。自上世紀50年代起噴氣式飛機逐步大范圍使用，相比於螺旋槳飛機，噴氣式飛機的速度大幅增加更讓鳥兒無從避讓，時不時撞到飛機或發動機上。

　　1960年，一架洛克希德公司的Electra飛機在波士頓機場起飛時，發動機吸入一群燕子被迫停車，飛機失速並墜毀，造成62人死亡。這是第一次因鳥撞擊飛機渦扇發動機引起的機毀人亡事故，自此發動機必須通過吸鳥試驗的要求被列入發動機的適航規章，但僅要求發動機具有在飛機起飛過程中吸入一隻小鳥而不造成嚴重事故的能力。

　　兩年后，聯合航空公司一架Viscount飛機在飛往華盛頓的途中遭到天鵝的撞擊，飛機墜毀，全部乘客及機組人員無一生還。這起事故后，適航當局要求進行發動機具有在巡航狀態下吸入大鳥（4磅）而不發生災難性事故的能力。在六十年代至七十年代初，適航當局又分別增加了1.5磅重的中鳥撞擊適航驗証要求。至此，發動機必須經過大、中、小三種不同重量的吸鳥驗証試驗，並一直延續至今。

　　1975年11月12日，一架DC-10飛機在紐約肯尼迪國際機場離場滑跑時，1號發動機吸入海鷗導致發動機起火，在這起事故后民航當局修改了鳥撞試驗中試驗用鳥的重量要求，要求試驗時“中鳥”的質量從1.5磅增加到2.5磅。

　　2009年1月15日全美航空一架載有155人的A320飛機從紐約拉瓜迪亞機場起飛，不料剛起飛就遭遇密集的鳥群來不及回避，兩台發動機因為吸入飛鳥而同時停車，飛機完全失去動力。所幸最后飛機奇跡般地迫降在紐約哈德遜河上。這起無人遇難的“空難”事件被稱為“哈德遜河奇跡”，電影《薩利機長》就是以這起事故為原型的。同時，這起事件也正在促使著飛機適航標准發生新的變化。（王春曉）

　　（作者單位：中國航發商用航空發動機有限責任公司）