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浅析“机组使用安装的系统和设备”适航性要求

 2015-01-21 11:24:55 来源:民航资源网 作者:适航与安全  [投稿排行榜]

      近期有热心读者在平台留言问及美国联邦航空管理局(FAA)发布的25-137号修正案新增的25.1302“飞行机组使用安装的系统和设备”条款要求,本期就将和大家聊一聊该适航性要求产生的背景、要求的主要内容及解读。

      1 25.1302“飞行机组使用安装的系统和设备”要求产生的背景

      由于飞行机组估计和操作失误造成的航空事故时有发生,在某些情况下飞行机组通过对复杂情况的评估并做出合理的决策对航空器的安全运行起到了积极作用。然而,随着综合航电和机电一体化技术的不断发展,驾驶舱需要飞行员操作或关注的因素越来越来多,即使是经过良好训练、资历老练的飞行机组成员也难免会发生差错。

      尽管会影响飞行安全的飞行机组差错在正常情况下能够检测到并及时纠正,但事故分析结果显示在涉及运输类飞机的大部分事故中飞行机组能力和差错是一个重要因素。某些错误可能是由飞行机组使用的系统的设计或人机界面设计缺陷引起。那些影响飞行机组任务实施能力的系统或设备也会引起飞行机组出现差错。人为因素失误通常定义为某种情况下偏离正确路线的行为,分析各种事故发现,这种偏离可能包括不恰当的行为、过程中预期的差异、错误的决定、手指的误操作、不作为,以及许多其他情况。

      针对上述情况,FAA委托航空规章制修订咨询委员会(ARAC)下属的人为因素协调工作组(HumanFactors Harmonization Working Group,简称HFHWG)审核现有适航规章要求,并给出运输类飞机驾驶舱防差错设计和合格审定问题的建议。人为因素协调工作组经过多年研究,于2004年6月向FAA提交了最终建议报告。HFHWG注意到系统设备的设计特性能够影响飞行机组差错,他们建议增加更明确的管理和避免飞行机组差错的设计相关的要求,以补充增强现有驾驶舱人为因素适航性要求。这些要求后来就纳入到了25.1302条款。

      欧洲航空安全局(EASA)根据此建议已在2006年将该要求纳入EASA CS 25.1302 (Amendment 25/3),而FAA则在25-137号修正案中于2013年7月才将该要求纳入FAR25.1302条款。FAA的此次修订也缩减了FAR25部与CS 25部规章之间的差异性。

      2 25.1302“飞行机组使用安装的系统和设备”主要内容

      2.1 条款原文

      FAA 25-137号修正案新增的25.1302“飞行机组使用安装的系统和设备”条款原文翻译大致如下:

      25.1302飞行机组使用安装的系统和设备

      本条款适用于驾驶舱中飞行机组在正常座位位置处操作飞机时所使用的机上安装的系统和设备。申请人必须证明,所安装的系统和设备,无论单独的还是与其他系统和设备的集成,设计上都满足,经使用培训合格的机组人员能安全执行系统和设备预定功能相关的所有任务。所安装的这些设备和系统必须满足以下要求:

      (a) 驾驶舱控制器件的安装必须允许完成那些要求设备安全执行预定功能的所有任务,同时必须给飞行机组提供完成规定任务所必需的信息。

      (b) 驾驶舱控制和飞行机组使用的信息必须满足以下条件:

      (1) 以明确的、毫不含糊的方式提供,且具有适合于任务的分辨率和精准度;

      (2) 对于飞行机组方便可用,且与任务的紧迫性、频率和持续时间一致;

      (3) 如果需要安全运行警告,则能够警告飞行机组其行为对飞机或系统的影响。

      (c) 所安装设备的操作相关活动必须:

      (1) 是可预测的和明确的;

      (2) 设计上能够使飞行机组以适于任务的方式干涉。

      (d) 在实际可行的范围内,所安装的设备必须包含针对飞行机组操纵设备所造成的、可合理预测的使用中差错的管理方法。本款不适用于下列情形:

      (1) 飞机人工控制相关的技能错误;

      (2) 由于决策、行动或恶意不作为造成的错误;

      (3) 机组成员的鲁莽决定、行动,或忽视安全引起的遗漏;和

      (4) 暴力行为或受威胁造成的错误,包括受威胁进行的行为。

      2.2 条款解读

      25.1302条款主要目的是降低由于设计导致的飞行机组差错,有助于飞行机组及时检测差错的发生,并进行差错的有效管理,从而减少或避免飞行机组出现差错。25.1302(a)~(d)中的要求目的是通过确保以适用的形式提供飞行机组执行所安装设备的预定功能相关的任务时所需要的信息和控制,且与其他所要求的任务没有过分的干涉,从而降低设计对错误的影响。

      25.1302(a)款要求驾驶舱控制的安装必须允许完成那些要求安全执行设备预定功能的所有任务,同时必须给飞行机组提供完成规定任务所必需的信息。

      25.1302(b)款要求提供给驾驶舱控制和飞行机组使用的信息必须以明确的、毫不含糊的方式提供,且具有适合于任务的分辨率和精准度。驾驶舱控制信息对于飞行机组必须是方便可用(包括所有照明条件和所有飞行阶段),且与任务的紧迫性、频率和持续时间一致。如果需要安全运行警告,则能够警告飞行机组其行为对飞机或系统的影响,从而供飞行员决策是否继续操作。

      25.1302(c)款要求操作相关系统的活动必须是可预测的和明确的,且支持飞行机组完成任务。要求所安装设备的操作相关的活动必须是可预测的和明确的,且设计能够使飞行机组以适于任务的方式干涉。

      25.1302(d)款要求,在切实可行的范围内,所安装的设备必须包含针对飞行机组操纵设备所造成的、可合理预测的使用中所产生错误的管理方法。因为飞行机组错误会发生,即使是经过很好培训的熟练的飞行机组操作设计良好的系统。系统和设备的设计必须支持对这些错误的管理,从而避免安全性后果。

      3.新增25.1302条款的影响

      FAR 25部25-137号修正案新增的25.1302条款于2013年7月2日生效,这意味着此日期后申请取证的运输类飞机皆需满足此要求。从25.1302条款要求本身来看,并没有要求航空器在设计和制造时为满足飞行机组需要而额外增加相应的系统和设备,而是要求飞行员所使用的驾驶舱系统和设备需具有较好的防差错设计和显示功能,能够有效提高飞行机组工效,避免出现操作或判读失误。该条款的增加,要求航空工业方在飞行员所使用的驾驶舱系统和设备的操作和显示的人机工效设计上下功夫,从而满足适航条款要求;同时也要求适航审定当局能够结合驾驶舱系统和设备人机工效评判准则给出条款符合性验证方法和判定准则。这虽然在一定程度上增加了航空工业方产品设计和适航当局审定的负担,但这对于减小驾驶舱人为因素失误、提高航空器安全意义重大。而国内在驾驶舱人为因素研究和技术基础储备方面较为欠缺,因此有必要尽快开展驾驶舱人为因素技术基础研究,为我国未来研制先进的民用运输类飞机夯实基础。

      (注:本文由工信部民航局适航性技术研究与管理中心适航与安全微信团队(微信公众号:适航与安全)授权民航资源网刊登,作者:胡涛)

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    (供稿:工信部民航局适航性技术研究与管理中心

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