0 引言

民用航空器在型号合格审定过程中，申请人为表明对适航条款的符合性，通常会采用一些方法来获取所需要的证据资料提交给局方审查，而这些方法一般统称为符合性验证方法（以下简称符合性方法）。

国外在通过多个型号研制和审定后，在符合性验证工作的管理上都积累了很多经验。为规范和统一适航审定过程中的符合性验证工作，适航当局制定了一些管理程序/政策，对常用的符合性方法进行了分类，如美国联邦航空局（Federal Aviation Administration，简称FAA）的Order 8110.4C，欧洲航空安全局（European Union Aviation Safety Agency，简称EASA）的 AMC and GM to Part 21。FAA符合性方法一般包括工程验证试验（包括试验室试验和航空器地面试验）、飞行试验、工程符合性检查和分析^[1]。EASA符合性方法包括符合性声明、设计评审、分析/计算、安全评估、试验室试验、相关产品的地面试验、飞行试验、模拟器试验、工程符合性检查和设备鉴定共10种符合性方法，并依次赋予MC0至MC9的代码^[2]。

我国的《航空器型号合格审定程序》（AP-21-AA-2011-03-R4）（以下简称03程序）中对符合性方法做了分类。2022年8月，在基于前期国内型号的审查经验和借鉴EASA管理方式的基础上，中国民用航空局（Civil Aviation Administration of China，简称CAAC）颁布了《型号合格审定程序》（AP-21-AA-2022-11）（以下简称11程序），取代了之前的03程序，其对符合性方法的分类、名称进行了一些修改和调整。修订后，符合性方法的类型和代码与EASA的基本一致。

随着航空产品的复杂化和多样化，以及科学技术的不断推陈出新，适航符合性方法也在不断地演变。为此，本文根据国内外相关适航管理程序/政策对适航符合性方法的要求，研究了我国适航符合性方法与国外的差异性，梳理了各种符合性方法的典型文件和适用场景，分析了未来符合性方法的发展趋势，为型号合格审定中符合性方法的采用和管理提供了参考。

1 符合性方法分类及差异分析

1.1 FAA的分类

FAA的Order 8110.4C明确给出了符合性验证数据或资料生成，即获取表明对条款的符合性所需要的证据资料的方法，包括工程验证试验、飞行试验、工程符合性检查和分析四大类。工程验证试验包括材料、工艺、产品鉴定试验，系统功能试验、静力试验、疲劳试验、起落架落震/摆振试验、鸟撞试验、座椅动态冲击试验等在试验室进行的验证试验和应急撤离演示试验、操纵系统地面试验、地面共振试验、全机地面称重试验等在航空器停放于地面进行的验证试验。飞行试验指申请人为获取飞行试验数据资料表明对条款的符合性而进行的符合性验证飞行试验（含并行试飞），包括验证飞行性能、飞行特性试验、航电系统、操纵系统以及人为因素等方面的飞行试验，但不包括局方审定试飞。工程符合性检查包括客舱内部检查，操纵系统灵活性、结构间隙、操纵力机上检查，燃油系统的机上隔离检查，电缆管路敷设机上检查，可达性/维修性机上检查等。分析包括通过公式、法则、建模/模拟、类比、评估等方式获取符合性验证数据/资料的方法。

1.2 EASA的分类

EASA的AMC and GM to Part 21明确给出了符合性类型、符合性方法及其代码，并对每种符合性方法给出了相关的符合性文件。符合性类型分为工程评估、试验、检查和设备鉴定四大类。工程评估包括符合性声明、引用型号设计文件、选择方法、系数、定义（代码MC0）、设计评审（代码MC1）、分析/计算（代码MC2）、安全评估（代码MC3）。试验包括试验室试验（代码MC4）、相关产品的地面试验（代码MC5）、飞行试验（代码MC6）和模拟器试验（代码MC8）。检查为工程符合性检查（代码MC7）。设备鉴定（代码MC9）是设备鉴定的过程，设备鉴定时可能采用MC0至MC8中的一种或多种符合性方法。同时对于MC0至MC8，给出了相关符合性文件的名称，如MC0的记录声明，MC1的符合性说明和图纸，MC2的分析/计算报告，MC3的安全分析，MC4/MC5/MC6/MC8的试验大纲、试验报告和试验分析及MC7的检查报告等。

1.3 CAAC的分类

之前我国使用的03程序附录H中明确了符合性方法的代码、名称和使用说明，其中，MC0名称为符合性声明，MC1为说明性文件，MC5为地面试验，MC7为航空器检查，MC9为设备合格性^[3]，其余的符合性方法名称与EASA的一致。后基于国内以往型号的审查经验和申请人普遍采取的工作方式，2022年8月31日，CAAC发布了11程序，其中，符合性方法借鉴了EASA的管理方式，对之前03程序中的10种符合性方法进行了分类，并对部分符合性方法的名称进行了修改和完善。

1.4 差异分析

FAA将符合性方法分为工程验证试验、飞行试验、工程符合性检查和分析四大类，且没有赋予相应的代码。EASA和CAAC将符合性方法分为工程评估、试验、检查和设备鉴定四大类，并进一步细化为设计评审、分析/计算等10种符合性方法，同时为便于型号审定过程中审定计划和符合性文件的编制，对10种符合性方法赋予了MC0至MC9的代码^[2，4]。

FAA将试验区分为工程验证试验和飞行试验两类，且在列举的试验例子中没有提到模拟器试验，而EASA和CAAC将试验室、地面、飞行、模拟器试验都归为试验类。FAA中没有工程评估和设备鉴定类，只有分析类。从Order 8110.4C中对分析的符合性方法的描述来看，它只涵盖计算、分析、评估的内容，图样、技术报告、符合性声明（对应MC0和MC1）等不在符合性方法之列，但只要是用于证明对条款的符合性的，均可以符合性验证资料的形式提交给局方审查。由于设备鉴定可能使用四大类符合性方法中的一种或多种，自身没有独立的符合性方法，FAA没有将其单独列出作为一类。

各适航当局对符合性方法的相关适航管理要求存在一些差异，但不存在好坏之分。为满足各国航空工业发展的需求且便于型号研制、审定工作的开展，只要被局方和工业方普遍接受，符合性方法的管理是可以做出适应性调整的。

2 符合性方法的典型文件和适用场景

2.1 MC0的典型文件和适用场景

MC0是通过符合性记录文件直接表明符合性的方法，其典型文件为符合性记录声明文件和型号设计文件。

在引用相关的型号设计文件或说明选择方法、系数以及定义后能直接声明符合相应条款要求时，可以使用符合性记录声明文件来表明符合性。不需要通过进一步的文字补充说明，而直接通过型号设计文件就能表明对相应条款的符合性时，可以直接使用型号设计文件来表明符合性。

国内目前的型号合格审定中，MC0使用的很少，EASA使用的较多，尤其是在衍生型号上。

2.2 MC1的典型文件和适用场景

MC1是对通过审查的申请人提交的说明性文件或技术文件，确认型号设计中是否贯彻适航条款要求的符合性方法，其典型文件为技术说明（符合性说明报告）、技术方案、图样（二维图纸或三维数模）、飞行手册、计算方法（计算/设计准则）。

当通过说明性文件或技术文件描述航空器/系统/产品设计如何贯彻适航条款来表明符合性时，可以使用技术说明/技术方案。当通过设计图样能直观地判断设计是否符合适航条款要求时，可以使用图样。当通过说明航空器的使用限制，程序、性能与装载方面的要求，以及航空器设计、使用或操作特性等为安全运行所必需的其他材料来表明对适航条款的符合性时，可使用飞行手册，飞行手册的编写要满足11程序第3.13.18中的要求。当通过对拟采用的计算方法/准则进行说明来表明对适航条款的符合性时，可以使用计算方法。

在国内外目前的型号合格审定中，MC1一般都是使用最多的一种符合性方法。

2.3 MC2的典型文件和适用场景

MC2是通过分析/计算推导出的结果或获取数据来表明适航条款符合性的方法，其典型文件为分析/计算报告、相似性分析。

载荷计算、强度校核、疲劳评定、电气负载分析、数据统计分析等强度类、数据类的计算/分析可以使用分析/计算报告。当通过对产品/部件与以往型号的相似性分析，得到可借用以往型号的经验数据（如分析/计算结果、试验数据等）时，可使用相似性分析。

在国内外目前的型号合格审定中，MC2是普遍采用的一种符合性方法。

2.4 MC3的典型文件和适用场景

MC3是一个规定安全目标和表明达到安全目标的符合性方法，其典型文件为功能危害性评估（functional hazard assessment，简称FHA）、初步系统安全性评估（preliminary system safety assessment，简称PSSA）、系统安全性评估（system safety assessment，简称SSA）。

FHA是从整机/系统功能出发，考虑航空器预期的运行环境，识别航空器在不同的飞行阶段可能产生的各种功能失效，分析失效的影响后果并按其严重性确定失效允许发生概率，以确定航空器与系统设计必须满足的安全性目标。PSSA通过对建议的系统架构进行系统性评估和检查，确定故障是如何导致FHA识别的失效状态，同时将FHA中建立的安全性目标要求分配到子系统/设备，形成各层级系统/设备的安全性需求和目标。SSA通过对研制实现的系统进行系统化地分析和综合评价，来表明系统架构、设备安装等系统设计满足在FHA的安全性目标和PSSA确定的安全性要求^[5-7]。

在国内外目前的型号合格审定中，MC3是一种普遍采用的符合性方法，而SAE ARP4761是目前被广泛认可的安全性评估过程的参考文件，它为民机的安全性分析评估过程提供了指南和方法^[7]。

2.5 MC4/MC5/MC6/MC8的典型文件和适用场景

MC4/MC5/MC6/MC8都是通过试验获取数据或证据表明对适航条款符合性的方法，它们的典型文件为试验大纲、试验报告和试验分析。

MC4为试样、零部件、分组件和完整组件在试验室开展的验证试验，主要是在验证材料、工艺、产品/部件（静力试验、疲劳试验可能是分组件或完整组件）自身的性能或功能时使用，一般包括材料、工艺、产品鉴定试验，系统功能试验，静力试验，疲劳试验，起落架落震/摆振试验，鸟撞试验，座椅动态冲击试验，环境试验等。

MC5为系统或整机在航空器停放于地面时进行的验证试验，主要用于验证各系统/各大部件安装在机上后的性能、功能以及协调性、兼容性，或验证整机性能、功能，一般包括应急撤离演示试验、操纵系统地面试验、地面共振试验、全机地面称重试验等。

MC6是用于验证航空器飞行性能和特性的试验，主要在规章条款明确要求使用飞行试验或其他方法无法完全表明符合性时使用。它通常涉及验证飞行性能、飞行特性、航电系统、操纵系统以及人为因素等方面的飞行试验。

MC8是在具备较为完整的模拟驾驶座舱和仿真环境的工程模拟器上进行的一种符合性方法，常用于试飞安全风险高、试验成本较大的情况。然而，使用MC8之前，需要对工程模拟器的逼真度进行相关评定工作^[8]。目前，飞控系统故障等级评估、飞行品质评定、最小飞行重量验证、最小机组工作量评估等均可以使用该符合性方法。

在国内外目前的型号合格审定中，MC4至MC6都是普遍采用的符合性方法。其中，试验类的符合性方法中，MC4的使用最为广泛。而在国外一些先进的航空器制造企业，MC8的使用逐渐增多。相比之下，国内目前对MC8的使用相对较少。

2.6 MC7的典型文件和适用场景

MC7是一种通过在航空器机上检查系统/部件的安装及其与其他安装之间的关系，确认系统/部件之间的相互协调性，以表明对适航条款符合性的方法。典型文件包括机上检查大纲和机上检查报告。

通常在无法通过图样或报告等纸面文件来确定产品/部件的设计和安装的某方面对适航条款的符合性时使用MC7。它涵盖了客舱安全机上检查、可达性/维修性措施机上检查、操纵系统灵活性/干涉机上检查、燃油系统防火检查、液压系统管路和电气系统线束敷设检查等方面的内容。

在国内外目前的型号合格审定中，MC7是一种常见的符合性方法，但其总体的使用数量在型号中占比较少。

2.7 MC9的典型文件和适用场景

MC9涉及设备的鉴定，可以使用MC0至MC8中的一种或多种符合性方法。典型文件包括设计及性能声明（DDP）、设备试验大纲/报告、软件/硬件合格审定计划（PSAC/PHAC）、软件/硬件构型索引（SCI/PCI）、软件/硬件完成综述（SAS/HAS）。设备的鉴定可参考RTCA DO-178C和RTCA DO-254。

设备取证通常分为单独取证设备和随机取证设备两种方式。单独取证设备通常有对应的技术标准规定（如空速表，文号为CTSO-C2d），设备研制厂家为申请人，设备单独获批，仅对设备本身进行验证，不包括装机验证，并且可以安装在多种机型上（但需要获得安装批准）。而随机取证设备则由主制造商作为申请人，设备随制造商的取证项目获批，随机取证涵盖设备本身的验证和装机的验证，但只能安装在随机取证的机型上。单独取证设备的符合性方法以MC1、MC2、MC4为主，随机取证设备的符合性方法除MC1、MC2、MC4外，还包括MC5、MC6等。

综上所述，各种符合性方法的典型符合性文件和使用说明见表1，典型条款以CCAR-29-R2为例。

表1（续）

在选择符合性方法时，应确保能够表明对条款的符合性，同时尽量选择综合成本较低（包括经济成本和时间成本）的符合性方法。结合目前国内外的研制和审查经验，对于要求比较明确、具体、总则性的条款，以及被局方接受或认可过的设计特征（设计细节）、分析/计算、仿真模拟方法，通常采用工程评估类的符合性方法（MC0、MC1、MC2和MC3）。对于新技术、新设计特征等不能借用以往型号经验数据的情况，以及通过工程评估无法充分确认符合性的情况，通常采用试验类的符合性方法（MC4、MC5、MC6和MC8）。对于通过型号图纸/数模无法判断系统/部件间的安装协调关系，需要进一步在航空器机上检查确认系统/部件安装协调关系的情况，通常采用机上检查的符合性方法（MC7）。

3 发展趋势

虚拟现实（virtual reality，简称VR）技术是一种综合利用计算机图形系统和接口设备，在计算机上生成交互式、沉浸式三维场景的技术。这种技术能够创建和体验虚拟世界，使用户沉浸在虚拟环境中^[9]。

目前，国内外航空器研制商普遍采用数字化设计，并建立了航空器的三维数模，这些数模为VR场景的构建提供了便利条件^[10]。VR技术在很多行业迅速发展和成熟，但由于开发成本较高，限制了它在航空业的广泛应用。然而，VR技术的高沉浸式体验和可扩展性等优点预示着其必将越来越广泛地应用于航空器研制、验证工作。VR技术可有力支撑航空器模拟器试验平台的开发，能大大提高航空器及舱内外环境模拟的逼真度，使得一些航空器地面试验、飞行试验、工程符合性检查等可在航空器模拟器（或飞行模拟器）上进行。

为了降低航空器的研制成本和提升航空器的整体安全性水平，空客等世界先进航空研制商已经大量采用模拟仿真技术进行符合性验证试验，以替代飞行试验和安全性分析^[8]。敖文伟等人^[10]对使用VR技术替代航空器应急撤离地面演示试验进行了可行性分析，并提出了适航审定重点关注要素，并对基于VR技术的虚拟验证的关键技术和现阶段存在的问题阐述了观点。

目前，使用VR技术替代航空器应急撤离地面演示试验主要面临三个挑战：高额的单次开发成本，VR场景构型的管控，以及实现应急撤离过程中人与座椅、机体结构的刚性接触和人与人的柔性接触的关键技术。于海生^[8]对民用飞机模拟器试验平台的适航要求和符合性验证思路进行了研究，并给出了相应的工作方法。

随着新技术的不断发展和成熟，航空器模拟器（或飞行模拟器）的应用将越来越广泛，并逐渐取代一些传统的符合性验证方法（如MC5、MC6和MC7）。与此同时，一些仿真软件、分析方法、试验技术通过多个型号的试验数据积累和验证，已逐渐被行业广泛接受和应用。在近些年的型号合格审定中，一些原本需要通过飞行试验验证的，也逐渐被分析计算和试验室试验验证取代。

4 结论

本文根据国内外相关适航管理程序/政策对适航符合性方法的要求，以及对当前新技术的展望，得出以下结论：

1）在适航符合性方法的分类上，FAA的分类与CAAC不一致，而EASA与CAAC一致。FAA将符合性方法分为工程验证试验、飞行试验、工程符合性检查和分析四大类，而EASA和CAAC将其分为工程评估、试验、检查和设备鉴定四大类，并进一步细化为MC0至MC9共10种符合性方法。

2）MC0至MC3属于工程评估类，主要通过声明、说明、分析、计算和评估来表明符合性。MC4/MC5/MC6/MC8为试验类，通过试验来表明符合性。MC7为检查类，通过机上工程符合性检查确认来表明符合性。MC9为设备鉴定类，主要是对设备本身及装机进行验证，可能涉及到MC0至MC8中的一种或多种符合性方法。

3）随着模拟仿真技术的不断发展和成熟，航空器模拟器试验平台在航空器研制验证中的应用和拓展将日益广泛，预计未来将越来越多地采用MC8方法。

参考文献