CN115339640A - 一种航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法，通过构建系统并形成系统功能描述，功能失效及故障影响分析，确定分析对象，筛选分析项目，对各分析项目依次进行情景意识分析、风险危害分析、降险措施分析、操作逻辑分析、机组分工分析，通过分析记录形成航空器非正常和应急飞行操作程序分析结果，从而构建出非正常和应急飞行操作程序。本发明实施例的技术方案，从航空器设计中的系统故障和功能失效出发，考虑飞行运行过程中的机组情景意识，形成非正常和应急飞行操作程序的分析逻辑图，以确保飞机满足安全飞行需求，解决目前没有规范化分析构建非正常和应急飞行操作程序的问题，打破国外技术封锁，突破该领域的技术空白。
Description
技术领域
本发明涉及但不限于航空器飞行程序分析，更特别地涉及一种航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法。
背景技术
已知航空器飞行手册和机组操作手册是飞行机组驾驶飞机的基本依据和指令性文件，是飞机飞行使用的必备技术手册，向机组介绍该飞机的总体、各系统及主要机载设备，包括总体、系统和设备的使用、特性和限制，着重阐述对飞机的操作程序和特殊情况的处置，并给出飞机的性能数据及机组的职责，以保证机组能安全有效地操纵飞机。其中，非正常飞行操作程序是由于系统或部件失效或者机组探测到的故障，要求机组成员采取行动，维持可接受的适航水平下持续安全飞行和着陆的操作程序；应急飞行操作程序是为了防止飞机和乘员遭受严重伤害，要求机组人员立即决策并采取行动的操作程序。
目前仅能通过公开的航空器机组操作手册获取非正常和应急飞行操作程序，但未能得知其分析方式和构建过程。另外，目前国内国产民用航空器制造商的飞行手册和机组操作手册中均没有非正常和应急飞行操作程序的相关技术要求、标准方法。
发明内容
本发明的目的：为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法，解决目前没有规范化分析方式构建非正常和应急操作程序的问题，解决国内航空器，特别是国产大型民用航空器的飞行手册和机组操作手册中的非正常和应急程序设计问题，以及解决航空器在运行过程中处于紧急情况下的飞行操纵问题。
本发明的技术方案：本发明实施例提供一种航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法，包括：
通过构建航空器中的各系统并形成系统功能描述，对所构建航空器中的系统进行功能失效及故障影响分析，确定非正常和应急飞行操作程序的分析对象并将分析对象筛选为非正常或应急飞行操作程序的分析项目，对各分析项目依次进行情景意识分析、风险危害分析、降险措施分析、操作逻辑分析、机组分工分析，通过分析记录形成航空器非正常和应急飞行操作程序分析结果，从而构建出非正常和应急飞行操作程序。
可选地，如上所述的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法中，具体包括：
步骤1，基于航空器的设计需求构建航空器中多个系统，并对各个系统进行系统功能描述；
步骤2，对航空器中各系统的功能失效及故障影响进行描述，确定功能失效及故障对航空器本身、飞行员、乘客的影响；
步骤3，确定分析对象，包括：将局方规章中所规定的非正常和应急飞行操作程序中的项目确定为分析对象；对局方规章中未规定的项目，通过对各系统的功能失效及故障影响进行安全性和操作性的判断，将影响飞行安全性或者影响机组操作性的项目确认为分析对象的候选项目；
步骤4，根据安全性影响等级，从功能失效影响等级、驾驶舱CAS信息等级、警告信息角度出发，执行非正常和应急飞行操作程序候选项目的选择，以筛选为非正常或应急飞行操作程序的分析项目；
步骤5，对非正常飞行操作程序的分析项目和应急飞行操作程序的分析项目，依次进行情景意识分析、风险危害分析、降险措施分析、操作逻辑分析、机组分工分析，通过分析记录形成航空器非正常和应急飞行操作程序分析结果，从而构建出非正常和应急飞行操作程序。
可选地，如上所述的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法中，所述步骤2包括：
步骤21，根据已构建的航空器中的系统和系统功能描述，对上述构建出的航空器中各系统的功能失效及故障影响进行描述；
步骤22，通过系统安全性分析、功能危害分析、故障模式及影响分析，结合功能失效模式、环境和应急条件、飞行阶段这些因素，确定出功能失效及故障对航空器本身、飞行员、乘客的影响。
可选地，如上所述的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法中，所述步骤3中，
局方规章中规定的非正常或应急飞行操作程序必须具备的项目包括：发动机失效-严重损坏、分离；所有发动机失效；飞行中火警；冒烟；快速释压；紧急下降；飞行中反推非指令打开；迫降；水上迫降；紧急撤离；
对于局方规章中未规定的项目，判断是否作为分析对象的方式为：
S11，针对各系统的所有功能失效或故障情况，从运行的角度判断是否作为分析对象；
S12，判断各系统功能失效或故障情况是否影响飞行安全性，是否影响机组操作性；
S13，将影响飞行安全性或者影响机组操作性的系统功能失效或故障情况，确定为分析对象的候选项目。
可选地，如上所述的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法中，所述步骤4包括：
步骤41，基于系统安全性分析，执行非正常和应急飞行操作程序候选项目的筛选；
步骤42，基于告警等级，执行非正常和应急飞行操作程序候选项目的筛选；
步骤43，基于操作紧迫性，执行非正常和应急飞行操作程序候选项目的筛选；
通过所述步骤41到步骤43的筛选，将非正常和应急飞行操作程序候选项目筛选为非正常或应急飞行操作程序的分析项目，从而得到非正常飞行操作程序的分析项目和应急飞行操作程序的分析项目。
可选地，如上所述的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法中，所述步骤5中，
所述情景意识分析是指：分析航空器飞行运行中，当指定正常或非正常情况发生时，飞行员获取到的保障飞行安全所采取的手段和方案；
所述风险危害分析是指：结合情景意识分析结果，分析各系统功能失效或故障出现后对其他系统或设备的危害风险，以及其他系统继发故障对航空器、机组或乘员的影响。
可选地，如上所述的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法中，所述步骤5中，
所述降险措施分析包括：
分析系统功能失效或故障出现后所需采取的补救措施，以及该补救措施所需的输入条件；在降险措施分析过程中，确认所分析的失效功能是否需要复位、隔离，是否对操纵性能有影响，以及是否与其他程序具有相关性；
在判断降险措施不足以补救时，重新构建非正常或应急飞行操作程序或者重新设计航空器中系统或飞行驾驶舱。
可选地，如上所述的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法中，所述步骤5中，
所述操作逻辑分析包括：
S21，明确各系统或设备在哪个飞行阶段工作；
S22，明确各系统或设备的操作逻辑、时间顺序；
S23，重要性分析，按照飞行状态控制、导航选择、通信的顺序依次执行重要性分析；
S24，将所有严重威胁飞行安全的程序升级为记忆项目。
可选地，如上所述的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法中，所述步骤5中，
所述机组分工分析包括：按照机组的职责分工开展机组分工分析，以明确描述出飞行机组在每一个飞行阶段中的任务和职责。
可选地，如上所述的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法中，还包括：
步骤6，在构建航空器非正常和应急飞行操作程序的过程中，形成非正常和应急飞行操作程序的分析记录表单；所述分析记录表单包括：功能失效及故障影响分析表，确定分析对象表，降险措施分析表，非正常和应急飞行操作程序分析记录单。
本发明的有益效果：本发明实施例提供一种航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法，包括：航空器的系统构建与系统功能描述、功能失效及故障影响分析、确定分析对象，筛选分析项目，以及情景意识分析、风险危害分析、降险措施分析、操作逻辑分析、机组分工分析，形成非正常和应急飞行操作程序；上述构建流程与分析结果可以形成构成程序的过程，后续按照该过程可以通过分析系统功能描述、功能失效及影响分析、情景意识分析、风险危害分析、降险措施分析、操作逻辑分析、机组分工分析得到相关的记录，形成相关的结果。
本发明实施例提供的技术方案从航空器设计中的系统故障和功能失效出发，考虑飞行运行过程中的机组情景意识，通过该构建方法可以获得安全可靠的非正常和应急飞行操作程序，并通过保障在实施非正常和应急飞行操作程序分析的过程中执行统一标准，提高分析内容的正确性，增加分析结果的可靠性，保障分析程序的统一性，最终形成非正常和应急飞行操作程序文件，保障安全飞行。采用本发明实施例提供的构建方法，可以正确高效得出航空器的非正常和应急飞行操作程序，该构建方法合理，结果准确可靠，操作方便，解决了目前没有规范化分析方式构建非正常和应急操作程序的难题，从而解决了航空器在运行过程中处于紧急情况下的飞行操纵问题。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明实施例提供的一种航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法的分析逻辑示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
上述背景技术中已经说明，目前仅能通过公开的航空器机组操作手册获取非正常和应急飞行操作程序，但未能得知其分析方式和构建过程。另外，由于目前国内国产民用航空器制造商的飞行手册和机组操作手册中均没有非正常和应急飞行操作程序的相关技术要求、标准方法。各航空器制造商通过参考公开发布的国外其他型号(如波音、空客飞机)飞行手册和机组操作手册，以及过往经验，得出新研航空器的非正常和应急飞行操作程序。然而，上述获取新研航空器的非正常和应急飞行操作程序的方式并未以航空器的系统故障与情景意识耦合作为设计关注点，而是一种单纯经验借鉴的程序构建方式，难以准确反应新研制航空器中系统故障与情景意识的关联关系。
为了航空器的安全运行，解决非正常和应急飞行操作程序中没有相关分析方法的问题，突破该领域的技术空白，打破国外技术封锁的相关技术难点，解决国内航空器，特别是国产大型民用航空器的飞行手册和机组操作手册中的非正常和应急程序设计问题，本发明实施例提出一种航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法，该方法基于系统故障与情景意识耦合构建出航空器非正常和应急飞行操作程序；采用该方法可以通过一系列的分析过程，形成飞行机组在各阶段飞行异常情况下安全有效地操作航空器所必需使用到的非正常和应急飞行操作程序，并明确机组分工，解决航空器在运行过程中处于紧急情况下的飞行操纵问题，提高飞行安全，保护机组和乘客生命财产安全。
本发明提供以下几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
本发明实施例提供的一种航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法，通过航空器设计文件分析筛选出非正常和应急飞行操作程序的分析项目，以非正常和应急飞行操作程序构建过程和相关程序分析记录单为基础编制非正常和应急飞行操作程序，明确航空器运行中的机组职责要求，形成飞行机组非正常和应急飞行操作程序并坚持按程序运行，以帮助飞行机组执行复杂的操作，保证安全飞行。
本发明实施例提供的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法的主要实施过程为：通过构建航空器中的各系统并形成系统功能描述，对所构建航空器中的系统进行功能失效及故障影响分析，确定用于构建非正常和应急飞行操作程序的分析对象，筛选分析项目，并对各分析项目依次进行情景意识分析、风险危害分析、降险措施分析、操作逻辑分析、机组分工分析，通过分析记录形成航空器非正常和应急飞行操作程序分析结果，从而构建出非正常和应急飞行操作程序。
具体来说，上述航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法可以包括如下几个步骤：
步骤1，基于航空器的设计需求构建航空器中多个系统，并对各个系统进行系统功能描述；
步骤2，对航空器中各系统的功能失效及故障影响进行描述，确定功能失效及故障对航空器本身、飞行员、乘客的影响；
步骤3，确定分析对象，包括：将局方规章中所规定的非正常和应急飞行操作程序中的项目确定为分析对象；对局方规章中未规定的项目，通过对各系统的功能失效及故障影响进行安全性和操作性的判断，将影响飞行安全性或者影响机组操作性的项目确认为分析对象的候选项目；
步骤4，根据安全性影响等级，从功能失效影响等级、驾驶舱CAS信息等级、警告信息角度出发，执行非正常和应急飞行操作程序候选项目的选择，以筛选为非正常或应急飞行操作程序的分析项目；
步骤5，对非正常飞行操作程序的分析项目和应急飞行操作程序的分析项目，依次进行情景意识分析、风险危害分析、降险措施分析、操作逻辑分析、机组分工分析，通过分析记录形成航空器非正常和应急飞行操作程序分析结果，从而构建出非正常和应急飞行操作程序。
进一步地，本发明实施例提供的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法，还可以包括：
步骤6，在构建航空器非正常和应急飞行操作程序的过程中，形成非正常和应急飞行操作程序的分析记录表单；主要包括：表1-功能失效及故障影响分析表，表2-确定分析对象表，表4-降险措施分析表，表5-非正常和应急飞行操作程序分析记录单。
本发明实施例具体提供基于系统故障与情景意识耦合的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法，通过故障模式分析完成故障识别，根据判断是否需要机组进行相关的操作动作，例如评估隔离失效系统对正在运行的航空器是否受影响，确认故障或不工作的系统或系统内设备，判断是否影响操纵性能，如果影响则判断是否存在延迟项，对延迟项目进行确认，机组核实相关机组告警信息，机组通过确认其他注意事项，完成非正常和应急飞行操作程序机组分工分析，最后通过该过程形成合理的非正常和应急飞行操作程序，从而通过上述非正常和应急飞行操作程序的构建过程，最终得出适用航空器飞行各阶段的非正常和应急飞行操作程序的程序内容。
在完成飞机高速滑行及飞行阶段因机体损伤、系统或设备工作异常或故障而导致危险失效状态出现等可预见的非常情况时，机组采取通过本发明实施例提供的构建方法得到的非正常和应急飞行操作程序，是保证飞机安全运行必不可少的操作程序。
本发明实施例提供的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法，在飞行操作程序的分析过程中，需要识别非正常和应急飞行操作程序相关要素，包含故障状态、操作动作、操纵条件、伴随故障、相关不工作项目、延迟项目等。需要通过对航空器中各系统，例如空调、自动飞行、通信、电源、设备/用具、防火、飞行操纵、燃油、液压源、防冰/除雨、指示记录、起落架、照明、导航、氧气、气源、综合处理、灭火任务、辅助动力装置APU、舱门、动力装置等机载系统和系统中设备故障所导致的危险失效状态等相关要素进行逐一识别，才能进入下一步非正常和应急飞行操作程序候选项目的分析。
非正常和应急飞行操作程序候选项目分析包含规定飞行操作程序，以及基于系统安全性分析的非正常和应急飞行操作程序候选项目分析。从非正常及应急飞行操作程序的相关要素已获得识别后，可以把相关的要素确定为飞行操作程序的候选项目，获得候选项目后可以进行非正常或应急飞行操作程序分析和设计。
以下通过一个具体实施例对本发明提供的航空器正常飞行操作程序的构建方法的实施方式进行示意性说明。
该具体实施例中，基于系统故障与情景意识耦合，并且结合航空器飞行手册和飞行机组操作手册，提出构建非正常和应急飞行操作程序的具体方法，为航空器在运行过程中处于紧急情况下的飞行操纵提供支撑。
1非正常和应急飞行操作程序的构建流程
如图1所示，为本发明实施例提供的一种航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法的分析逻辑图，具体实施步骤包括：系统设计1、系统功能描述2、功能故障和故障影响分析3、安全性和操作性判断4、确定非正常或应急飞行操作程序分析项目5、情景意识分析6、风险危害分析7、降险措施分析8、操作逻辑分析8、机组分工分析10、形成非正常或应急飞行操作程序11。
在图1中，“系统1、系统2、系统3”是指该系统在航空器中的概述描述，系统功能描述2中的“F1、F2、F3”是介绍该系统在航空器中的功用实现何种目的，功能故障中的“FF1、FF2、FF3”是指在该功能出现失效状态时的现象，“FFE故障影响”是当前失效状态影响对飞机、机组或乘员的影响，“安全性、操作性”是指飞行员判定当前状况是否影响飞机安全，以及是否具备可操作性，“非正常或应急飞行操作程序分析项目”是指通过上述过程选择待分析的程序项目作为分析对象，“情景意识分析”指飞行员在特定的时间和空间内，能够感知、理解外部环境要素，并能预测将来发展趋势的能力，“风险危害分析”是结合情景意识分析，分析功能失效或故障出现后对其他系统或设备的危害风险，以及其他系统继发故障对飞机、机组或乘员的影响，“降险措施分析”是机组可以采取哪些操作措施降低失效的影响，“操作逻辑分析”是明确各系统或设备在哪个飞行阶段工作，明确各系统或设备的操作逻辑、时间顺序，“机组分工分析”飞行机组在每一个飞行阶段中的任务和职责，“非正常或应急飞行操作程序”是指通过上述分析过程最终构建出相应的非正常或应急飞行操作程序。
以下对本发明实施例中构建航空器非正常和应急飞行操作程序的具体实施步骤进行详细说明。
1.1对航空器构建系统以及系统功能描述
构建系统和系统功能描述的具体方式如下：
a)按ATA章节，对航空器构建其在各飞行阶段所需的系统，并对每个系统的功能进行描述；
b)系统功能描述可以包括系统组成、系统功能原理、与各系统相关的EICAS信息、其他指示、告警等。
1.2功能失效及故障影响分析
该步骤中的分析方法包括如下内容：
1.2.1针对上述构建出的航空器中各系统的功能失效及故障影响进行描述；此后，考虑系统如何不能完成其功能，功能失效包括以下各种情况：
1)功能完全丧失；
2)功能部分丧失；
3)功能在不期望时产生动作。
1.2.2通过系统安全性分析、功能危害分析、故障模式及影响分析，结合功能失效模式、环境和应急条件、飞行阶段等因素，确定功能失效及故障对飞行器本身、飞行员、乘客的影响；
该步骤在具体实施例中，可按照表1所示的功能失效及故障影响分析表样例进行分析。
表1功能失效及故障影响分析表样例
填表说明如下：
1)ATA章节：按总体设计文件统一规定，确定ATA章节，比如ATA23-11；
2)系统名称：ATA章节对应的系统名称，比如通信系统；
3)子系统：与运行相关的系统下的子系统，比如高频通信子系统；
4)功能：明确系统或子系统的功能；
5)功能失效模式：确认功能失效的模式；
6)飞行阶段：明确功能失效模式发生的飞行阶段，比如滑跑、起飞、爬升等；
7)运行环境：明确功能失效发生可能的运行环境，比如结冰、ETOPS、IFR等；
8)失效影响：确定功能失效在对应的飞行阶段、运行环境下的影响及影响等级，确定是否影响安全或运行；
9)驾驶舱信息：确认功能失效在驾驶舱的信息，是否有EICAS信息或声、光等其他信息等。
1.3确定分析对象
确定分析对象包括如下两方面的确认方式：
1.3.1局方规章相关要求
局方规章规定非正常或应急飞行操作程序必须包括以下项目：
a)发动机失效-严重损坏、分离；
b)所有发动机失效；
c)飞行中火警；
d)冒烟；
e)快速释压；
f)紧急下降；
g)飞行中反推非指令打开；
h)迫降；
i)水上迫降；
j)紧急撤离。
1.3.2局方规章要求之外的分析对象确定
对于局方规章要求之外的系统功能，分析过程如下：
a)针对各系统的所有功能，从运行的角度判断是否作为分析对象；
b)判断各系统功能是否影响飞行安全性，是否影响机组操作性；
c)如果影响飞行安全性或者影响机组操作性，则列为分析对象。
该步骤在实施过程中，可以按照如下表2所示的确定分析对象表样例进行分析。
表2确定分析对象表样例
填表说明如下：
1)ATA章节：按总体设计文件统一规定，确定ATA章节，比如ATA23-11；
2)系统名称：ATA章节对应的系统名称，比如通信系统；
3)子系统：与运行相关的系统下的子系统，比如高频通信子系统；
4)功能：明确系统或子系统功能
5)是否影响安全：确定系统或子系统或设备相关功能失效或系统故障是否影响飞行安全性；
6)是否影响操作：确定系统或子系统或设备相关功能失效或系统故障是否影响飞行员的机组操作性；
7)是否作为分析对象：根据前述分析确定是否在飞行程序分析过程中作为分析对象；需要说明的是：对于既不影响飞行安全，也不影响机组操作，不作为分析对象。
1.4非正常或应急飞行操作程序的分析项目选择
1.4.1基于系统安全性分析的非正常和应急飞行操作程序候选项目的选择
非正常飞行操作程序是由于系统或子系统或设备失效或者机组探测到的故障，要求机组成员采取行动，维持可接受的适航水平下持续安全飞行和着陆的操作程序。应急飞行操作程序是为了防止飞机和乘员遭受严重伤害，要求机组人员立即决策并采取行动的操作程序。
功能危险的严重性等级依据该功能可能导致的事故中人员伤害、飞机损坏以及其它方面的可能的损害程度来衡量。严重性等级的判定是危险影响分析的结果，应该在对每一条功能危险的所有可能影响做了全面和详细分析之后按照严重性等级判定标准进行判断。
该步骤中，对航空器的功能危险划分出五种严重性等级，其判定标准见如下表3所示的系统安全评估中的危险等级。
表3系统安全评估中的危险等级
根据安全性影响等级，从功能失效影响等级、驾驶舱CAS信息等级、警告信息等角度，开展非正常、应急飞行操作程序候选项目的选择。逐级分解飞机级功能、系统级功能、子系统级功能，对影响等级大，并且涉及机组操作的功能筛选成非正常或应急飞行操作程序的分析项目，具体筛选方式包括：
a)功能危害性等级I，驾驶舱有CAS或告警指示的候选项目，设置为应急飞行操作程序的分析项目；
b)功能危害性等级II，驾驶舱有CAS或告警指示的候选项目，根据紧急程度设置为应急飞行操作程序或非正常飞行操作程序的分析项目；
c)功能危害性等级III，驾驶舱可能有CAS或告警指示的候选项目，根据需求设置为非正常飞行操作程序的分析项目；
d)功能危害性等级IV的候选项目，通常考虑不设置非正常或应急飞行操作程序的分析项目，根据具体功能安全性影响分析，按需设置为非正常飞行操作程序的分析项目；
e)功能危害性等级V的候选项目，不设置非正常和应急飞行操作程序的分析项目。
1.4.2基于告警等级的非正常和应急飞行操作程序候选项目的选择
a)戒备级告警的故障列为非正常飞行操作程序的分析项目，包含主戒备灯闪烁、显示系统戒备级视觉告警、戒备级听觉告警；
b)警告级告警的故障列为应急飞行操作程序的分析项目，包含主警告灯闪烁、显示系统警告级视觉告警、警告级听觉告警。
1.4.3基于操作紧迫性的非正常和应急飞行操作程序候选项目的选择
a)如果要求机组成员采取行动，维持可接受的适航水平下持续安全飞行和着陆的操作程序，则列为非正常飞行操作程序的分析项目；
b)如果需要飞行员立即采取措施，则列为应急飞行操作程序的分析项目；
c)如果不影响运行或安全则不设计相应程序，考虑是否列为主最低设备清单(MMEL)中的项目。
1.5情景意识分析
情景意识是指飞行员在特定的时间和空间内，能够感知、理解外部环境要素，并能预测将来发展趋势的能力。也就是说，在飞行运行中，当某一特定正常或非正常情况发生时，飞行员能迅速调动自身储备的运行知识、飞机理论、飞行操纵知识等，清醒认识到保障飞行安全所需采取的一切手段和方案。
通过情景意识分析，可以明确功能失效事件对驾驶舱机组情景意识的需求；还可以明确驾驶舱有哪些情景或信息需要飞行机组关注、确认并响应。
例如，提高情景意识的情况：
a)EFIS，考虑图解信息、飞行、导航等；
b)ECAM，考虑有关飞行阶段、抑制等；
c)辅助或免除驾驶员的复杂任务(FMS)，考虑燃油预报、到达时间、航路预报、导航、爬升、下降等。
1.6风险危害分析
结合情景意识分析结果，分析系统功能失效或故障出现后对其他系统或设备的危害风险，以及其他系统继发故障对航空器、机组或乘员的影响。
1.7降险措施分析
该步骤的分析方法如下：
a)分析系统功能失效或故障出现后所需采取的补救措施，以及该措施所需要的输入条件。结合风险危害分析，通过填写表4所示的降险措施分析表样例进行分析。
表4降险措施分析表样例
填表说明如下：
1)ATA章节：按总体设计文件统一规定，确定ATA章节，比如ATA23-11；
2)系统名称：ATA章节对应的系统名称，比如通信系统；
3)子系统：与运行相关的系统下的子系统，比如高频通信子系统；
4)功能：明确系统或子系统功能；
5)功能失效影响：确定功能失效在对应的飞行阶段、运行环境下的影响及影响等级，确定是否影响安全或运行；
6)对其他系统或设备影响：明确该失效可能对其他系统设备的影响；
7)补救措施：确定降低相应风险的补救措施；
8)输入条件：确定该补救措施可能需要是前提条件。
b)该步骤的分析过程中，需要确定如下信息：
1)是否需要复位？
2)是否需要隔离？
3)是否对操纵性能有影响？
4)与其他程序是否有相关性？
c)如果没有降低风险措施的情况下，则需重新设计程序。
1.8操作逻辑分析
该步骤的分析方法如下：
a)明确各系统或设备在哪个飞行阶段工作；
b)明确各系统或设备的操作逻辑、时间顺序；
c)操作逻辑分析考虑的因素：
1)航空器系统的操作顺序，系统的输入输出关系；
2)所涉及的操作在驾驶舱内的具体位置；
3)考虑其他操作人员的工作职责，如乘务员、通舱任务员；
4)可能会影响程序运行逻辑的运营人政策，如单发滑行的能源储备政策；
5)飞行包线；
6)运行标准；
7)人员操作能力；
8)经济性要求等。
d)重要性分析，通常按照飞行状态的控制，导航的选择、通信等顺序原则开展；
e)所有严重威胁飞行安全的程序升级为记忆项目；
f)在判断降险措施不足以补救时重新构建非正常或应急飞行操作程序或者重新设计航空器中系统或飞行驾驶舱。
1.9机组分工分析
明确描述飞行机组在每一个飞行阶段中的任务和职责(要做什么和什么时候去做)。按照机组的职责分工开展。
1.9.1操纵的飞行员PF职责要求
PF控制垂直及水平的飞行航迹和对飞机能量的控制包括：
a)监控自动驾驶的垂直及水平导航，监控自动推力的工作；
b)人工操纵飞机，包含带或不带指引，接通或断开自动推力。
1.9.2监控的飞行员PM职责要求
PM有两个角色，不操纵的飞行员和监控的飞行员；责任是系统相关的动作，监控和执行PF要求的动作包括：
a)无线电通话；
b)系统的选择或设置；
c)监控飞机状态(形态、高度、速度、航迹等)；
d)监控PF的动作以提供有效的帮助和交叉检查等；
e)在非正常和紧急条件下，执行ECAM或者检查单要求的工作等。
1.9.3空中机械师职责要求
应当在授权的空中机械师(也叫飞行机械员)监视下，至少满足在下列领域具有履行空中机械师职责的有关技能要求：
a)非正常飞行操作程序
1)航空器非正常运行的识别；
2)非正常飞行操作程序的使用。
b)应急飞行操作程序
1)紧急情况的识别；
2)有关应急飞行操作程序的使用。
1.10非正常和应急飞行操作程序
基于上述1.1-1.9依次执行的各项分析，从而制定出基于系统故障和情景意识耦合的非正常和应急飞行操作程序。
例如，某型飞机空调系统故障的非正常飞行操作程序：
a)状况：
—主戒备灯亮并闪烁；
—单谐音语音告警；
—CAS信息“空调系统故障”琥珀色告警。
—简图页环控画面数值均显示琥珀色“--”，文本显示琥珀色“X”。
b)操作：
1)左、右制冷包开关…………………………………………………断开；
2)下降………………………………3000m或最低安全高度(取大者)；
3)应急通风开关……………………………………………………接通；
4)结束。
例如，某型飞机空调系统座舱负压(差)超限的应急飞行操作程序：
a)状况：
—主警告灯亮并闪烁；
—双谐音语音告警；
—CAS信息“座舱负压超限”红色告警；
—座舱压差大于-3.4kPa。
b)操作：
1)应急通风开关……………………………………………………接通；
2)飞机下降速率………………………………………………视情减少；
3)结束。
2非正常飞行操作程序和应急飞行操作程序的设计原则和要求
2.1设计原则
开展操作程序设计，应考虑以下设计原则：
a)可靠性：开发飞行操作程序时，应最小化对不可预期或不可控因素或事件的依赖性，以实现在正常情况下，无论何时执行操作程序都会得到预期的结果；
b)鲁棒性：在设备性能、操作动作或操作环境发生可预期的变化时，执行操作程序应能够得到预期的结果；
c)容错性：在错误或非预期变化发生时，执行操作程序应能够得到预期的结果；
d)高效性：宜减少程序的执行时间和工作量；
e)可用性：程序应易于使用，操作步骤应简单且使用应符合“直觉的”；
f)协调性：当一些正常程序需要两个以上人员操作时，程序中需包含人员之间恰当的协调性的操作步骤(如适当的沟通和信息共享等)；
g)集成性：单个程序很少是独立存在，需考虑技术、人为因素和操作环境；
h)一致性：单个程序需与机型的其他程序、相关政策及整体操作原则保持一致性；
i)可训练性：程序应易于机组训练；
j)适应性：程序应能够适应可预期的技术、人员、操作环境的变化。
2.2非正常和应急飞行操作程序的要素要求
根据上述程序构建中的分析，编制非正常飞行操作程序和应急飞行操作程序。非正常和应急飞行操作程序的要素如下：
(a)故障状况
故障状况可供飞行机组在执行操作程序前对故障进行确认，并了解可能的故障原因。主要通过飞机驾驶舱CAS信息或者警告灯等装置，以及飞机的飞行状态确定故障状况。
(b)操作动作
操作动作是指飞行机组对故障的隔离以及纠正措施。其中需飞行机组凭记忆立即快速处置相关动作，若不及时处置，可能造成人员伤亡或飞机失控或飞机结构损坏应作为记忆项目。
(c)操作条件
某些操作动作仅在符合一些特殊要求(例如性能、构型等)时才需完成，即为操作条件。
(d)伴随故障
故障处理操作或故障本身会导致其他系统功能丧失或者不工作。
(e)相关不工作项目
在故障隔离和处理完成后，若存在任何功能丧失或余度下降的部件/设备，应在相关不工作项目中给出部件/设备的全称或功能。
(f)延迟项目
某些故障导致的系统不工作项目会影响后续飞行阶段的操作和性能(例如下降、进近、着陆和复飞等)，要求飞行机组需要在后续飞行中偏离正常程序的操作和性能。
2.3记录要求
在上述非正常和应急飞行操作程序的分析过程中需要进行分析记录，分析记录包括程序名称、ATA章节、程序来源、事件现象说明、事件原因说明、故障影响、降低风险措施、具体操作步骤及信息、机组分工等。按照如表5所示的非正常和应急飞行操作程序分析记录单样例进行记录。
表5非正常和应急飞行操作程序分析记录单样例
本发明实施例提供的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法，在分析过程中按照表1-表5相关要求记录相关结果，最终完成非正常和应急飞行操作程序构建过程中的相关步骤，并通过本发明实施例的技术方案最终形成非正常和应急飞行操作程序。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法，其特征在于，包括：
通过构建航空器中的各系统并形成系统功能描述，对所构建航空器中的系统进行功能失效及故障影响分析，确定非正常和应急飞行操作程序的分析对象并将分析对象筛选为非正常或应急飞行操作程序的分析项目，对各分析项目依次进行情景意识分析、风险危害分析、降险措施分析、操作逻辑分析、机组分工分析，通过分析记录形成航空器非正常和应急飞行操作程序分析结果，从而构建出非正常和应急飞行操作程序。
2.根据权利要求1所述的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法，其特征在于，具体包括：
步骤1，基于航空器的设计需求构建航空器中多个系统，并对各个系统进行系统功能描述；
步骤2，对航空器中各系统的功能失效及故障影响进行描述，确定功能失效及故障对航空器本身、飞行员、乘客的影响；
步骤3，确定分析对象，包括：将局方规章中所规定的非正常和应急飞行操作程序中的项目确定为分析对象；对局方规章中未规定的项目，通过对各系统的功能失效及故障影响进行安全性和操作性的判断，将影响飞行安全性或者影响机组操作性的项目确认为分析对象的候选项目；
步骤4，根据安全性影响等级，从功能失效影响等级、驾驶舱CAS信息等级、警告信息角度出发，执行非正常和应急飞行操作程序候选项目的选择，以筛选为非正常或应急飞行操作程序的分析项目；
步骤5，对非正常飞行操作程序的分析项目和应急飞行操作程序的分析项目，依次进行情景意识分析、风险危害分析、降险措施分析、操作逻辑分析、机组分工分析，通过分析记录形成航空器非正常和应急飞行操作程序分析结果，从而构建出非正常和应急飞行操作程序。
3.根据权利要求2所述的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法，其特征在于，所述步骤2包括：
步骤21，根据已构建的航空器中的系统和系统功能描述，对上述构建出的航空器中各系统的功能失效及故障影响进行描述；
步骤22，通过系统安全性分析、功能危害分析、故障模式及影响分析，结合功能失效模式、环境和应急条件、飞行阶段这些因素，确定出功能失效及故障对航空器本身、飞行员、乘客的影响。
4.根据权利要求2所述的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法，其特征在于，所述步骤3中，
局方规章中规定的非正常或应急飞行操作程序必须具备的项目包括：发动机失效-严重损坏、分离；所有发动机失效；飞行中火警；冒烟；快速释压；紧急下降；飞行中反推非指令打开；迫降；水上迫降；紧急撤离；
对于局方规章中未规定的项目，判断是否作为分析对象的方式为：
S11，针对各系统的所有功能失效或故障情况，从运行的角度判断是否作为分析对象；
S12，判断各系统功能失效或故障情况是否影响飞行安全性，是否影响机组操作性；
S13，将影响飞行安全性或者影响机组操作性的系统功能失效或故障情况，确定为分析对象的候选项目。
5.根据权利要求2所述的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法，其特征在于，所述步骤4包括：
步骤41，基于系统安全性分析，执行非正常和应急飞行操作程序候选项目的筛选；
步骤42，基于告警等级，执行非正常和应急飞行操作程序候选项目的筛选；
步骤43，基于操作紧迫性，执行非正常和应急飞行操作程序候选项目的筛选；
通过所述步骤41到步骤43的筛选，将非正常和应急飞行操作程序候选项目筛选为非正常或应急飞行操作程序的分析项目，从而得到非正常飞行操作程序的分析项目和应急飞行操作程序的分析项目。
6.根据权利要求2所述的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法，其特征在于，所述步骤5中，
所述情景意识分析是指：分析航空器飞行运行中，当指定正常或非正常情况发生时，飞行员获取到的保障飞行安全所采取的手段和方案；
所述风险危害分析是指：结合情景意识分析结果，分析各系统功能失效或故障出现后对其他系统或设备的危害风险，以及其他系统继发故障对航空器、机组或乘员的影响。
7.根据权利要求2所述的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法，其特征在于，所述步骤5中，
所述降险措施分析包括：
分析系统功能失效或故障出现后所需采取的补救措施，以及该补救措施所需的输入条件；在降险措施分析过程中，确认所分析的失效功能是否需要复位、隔离，是否对操纵性能有影响，以及是否与其他程序具有相关性；
在判断降险措施不足以补救时，重新构建非正常或应急飞行操作程序或者重新设计航空器中系统或飞行驾驶舱。
8.根据权利要求2所述的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法，其特征在于，所述步骤5中，
所述操作逻辑分析包括：
S21，明确各系统或设备在哪个飞行阶段工作；
S22，明确各系统或设备的操作逻辑、时间顺序；
S23，重要性分析，按照飞行状态控制、导航选择、通信的顺序依次执行重要性分析；
S24，将所有严重威胁飞行安全的程序升级为记忆项目。
9.根据权利要求2所述的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法，其特征在于，所述步骤5中，
所述机组分工分析包括：按照机组的职责分工开展机组分工分析，以明确描述出飞行机组在每一个飞行阶段中的任务和职责。
10.根据权利要求2～10中任一项所述的航空器非正常和应急飞行操作程序的构建方法，其特征在于，还包括：
步骤6，在构建航空器非正常和应急飞行操作程序的过程中，形成非正常和应急飞行操作程序的分析记录表单；所述分析记录表单包括：功能失效及故障影响分析表，确定分析对象表，降险措施分析表，非正常和应急飞行操作程序分析记录单。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116597695A (zh) * | 2023-05-23 | 2023-08-15 | 中国南方航空股份有限公司 | 一种水上迫降的飞行航段识别方法、装置及存储介质 |
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2022
- 2022-08-12 CN CN202210967555.8A patent/CN115339640A/zh active Pending
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| CB03 | Change of inventor or designer information |