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摘要：
本文应用SMS风险评估的理念，从CFM56-7B世界机队的角度并结合国内航空公司及我航司的实际运行经验，通过数据和观点对比，
对CFM56-7B机队的维修方案优化、预防性维修、防空停与经济性关联等问题进行分析，提出了发动机工程管理方面的一些思路和建议。
自从加拿大运输部通过民航管理当局要求在所有航空运输行业中实施安全管理系统（SMS）以来，SMS的理念及应用已在全球风靡多年。
事实上，SMS的一些思路和方法，不仅仅在航空业，在所有涉及’安全’的工业生产领域，已广泛、普遍地存在。
当然，SMS理论把这些思路、方法理念化、体系化、数量化，形成’system’：’从上而下’再“自下而上”，试图形成主动、闭环的系统。
安全风险评估（SRA：safety risk assessment）是SMS的核心部分。
SRA的目标是消除危险或让危险处于可接受的水平，概括言之，用Risk（风险）=Probability（可能性）×Gravity（严重度）的矩阵理论进行量化、评价。
根据我航司《航空安全管理手册MF0305-1_风险管理方案》的要求，危险源的识别以及风险评价主要以我航司的实际情况为基础。
以CFM56-7B发动机为例，目前，我航司的机队规模超过220台，虽然从航空公司的角度看已非常庞大，但与世界机队相比仍属于少数。截止2015年4月，世界CFM56-7B机队现役发动机已达到11408台。
风险评估中的一个重要参数是可能性（probability），根据统计学原理，样本数据越大，其数据准确性也越高。
因此，与一般的公司内部风险评估不同，发动机工程管理上的风险评估，就一些共性的问题而言，如果采用世界机队的数据、视角去分析，会更加科学、更加接近真实，从而更可能达到或超过预定的目标。
以下以737NG飞机的CFM56-7B型发动机为例，从航空公司发动机工程管理和防空停的角度，简单介绍几个基于世界机队数据并应用SMS方法、理念进行风险评估的案例。
VSV IGV作动环断裂问题的监控与解决
（一）技术背景简述
作为CFM56-7B发动机防喘能力的重要支撑，可调静子叶片（VSV）在整个防喘体系中起到了主导性的作用。
其原理是通过EEC指挥、HMU液压驱动，由作动环的周向运动通过摇臂、连杆等传递实现HPC静叶角度的动态调整。
理论上，除了飞机在平流层的稳态巡航外，发动机的各种气动参数总是在波动中，因此，VSV系统总是处于不断旋转、运动、摩擦的状态。
截止目前，件号为1318M20GO03 的VSV IGV作动环，世界机队共有51个发现了裂纹或断裂。其中，12起导致严重运行事件（9起喘振、3起空停），其余大部分在车间分解时发现裂纹或断裂。
CFM通过有限元分析，认为动态调整、循环作动的低周疲劳是产生该问题的主因，而IGV环在2点、8点钟位置内部的加强板（stiffener）导致的应力集中，促使低周疲劳裂纹首先在2点、8点钟位置发生。
（二）SMS分析
上述系列数据，典型地契合了’事故冰山理论’12起事件的背后，有51个确定的表面裂纹或断裂，还有更多处于隐藏或潜在的不安全状态。
数据统计显示，51起的裂纹或断裂，均发生在CSN大于15000或TSN大于25000的发动机中。因此，从可能性分析，以’CSN=15000或TSN=25000’为界，小于该界限的发动机其可能性很小，首先被排除。
然后，重点针对CSN大于15000循环的发动机。如果按我航司航空安全管理手册《MF0305-1_风险管理方案_V7R1》的要求来管理全球机队，则针对CSN大于15000循环的发动机，
其IGV作动环裂纹或断裂导致事件的可能性介于3-4之间（（每年不止1次，每月不到1次）。其后果严重程度为导致喘振或空停，严重性等级为4分（若按FAA标准则为3分）。
参照上述分析及风险评估矩阵，CFM56-7B世界机队VSV IGV作动环的风险已不满足我航司或CAAC的要求，必须执行相关工作以降低风险。
（三）结论与应对措施
从上述数据可以发现，如果仅仅从我航司数据分析，因为没有发生过VSV IGV作动环裂纹或断裂的问题，其’可能性’为’0’，可以不采取措施。
但按世界机队的数据分析，则必须采取缓解性的措施才能达到公司的安全目标。显然，按世界机队的数据进行分析，会更有前瞻性、预防性。
根据这种’全球眼光’的假设性分析，我航司机队针对CSN大于15000的发动机，调整、优化了相关维修方案，以1600循环为间隔对IGV作动环进行目视、孔探检查。
并在发动机进厂大修时，将旧构型的VSV IGV作动环更换为G04的新构型。采取这些措施之后，我航司机队在该问题上的安全水平或可靠性水平才能达到或超过世界机队的平均水平。
风扇叶片platform前接耳裂纹、断裂问题的风险评估
（一）技术背景简述
风扇叶片环形填块（platform）的基体材料为铝合金，安装在两片叶片中间，其主要作用在于确保风扇根部与整个增压器一体，获得平滑的气动外形。
仅在2011年，世界机队就报告了100起左右的环形填块前接耳裂纹或断裂问题，其中有一起中接耳也同时断裂，填块飞出导致空停。
该事件导致风扇机匣、增压器毂、部分风扇叶片等报废，经济损失超过150万美元。
此外，如在短停发现异常，例如风扇叶片部位转动异响或填块圆周凸起等，则会造成航班延误。更多的异常发现于例行润滑叶片工作中。我航司机队也发现了3起前接耳裂纹或断裂的问题。
金相分析表明，由于受诸如海风等盐碱环境腐蚀，初始裂纹从bushing内侧开始萌发并逐渐向外扩展。
前接耳断裂后，中接耳受力变大，如中接耳再断裂，则后接耳无法独自承受巨大的离心力，填块飞出，击伤包容机匣等部位，并有可能导致空停。
（二）SMS分析
同样，假设按我航司的航空安全管理手册相关程序的要求来管理全球机队，则针对该环形填块，产生空停的可能性为1分（每5年发生1次（含）以上）;
其后果严重程度为导致空停，严重性等级为4分。产生短停报告断裂，导致航班延误的可能性为2分（每2年1次以上），严重性为2分，较轻微。
参照上述分析及风险评估矩阵，CFM56-7B世界机队风扇叶片环形填块问题的风险介于’缓解后可接受’的边界，可在考虑经济性的前提下，适当采取措施进行缓解。
（三）结论与应对措施
根据上述SMS评估结论，可在考虑经济性的前提下，适当采取措施即可满足我航司在环形填块问题上的安全目标。
经评估，加强对航线人员、润滑叶片工作者进行培训，及早发现隐患可大幅降低空停或延误事件的概率。
此外，在维修方案》规定的2500循环间隔润滑叶片工作的中间，插入一次低成本的在位目视检查，以降低短停报告导致航班延误的风险。经上述低成本的措施缓解后，力图使该问题的风险处于我航司可接受的程度。
如果世界机队在该问题上的问题出现恶化趋势，作为备份措施，可在润滑叶片工作时，增加环形填块三处接耳的荧光渗透无损检测，进一步降低裂纹或断裂的风险。
考虑到该风险程度处于’缓解后可接受’的边界，且机队改装成本超过800万美元，因此，暂时不考虑厂家推荐的更换新构型环形填块的方案。
CFM56-7B机队空停率数据的分析与风险评估
表3和表4为FAA风险管理的可能性等级划分及量化描述。从中可以看出，’安全’始终是一种概率问题;最高等级的’极端不可能’，也仅仅是低于10 的负九次方而已。
再分析图3和图4中的CFM56-7B世界机队近年的空停率统计数据。从图3可知，近年来，CFM56-7B发动机的世界机队千小时空停率水平稳定在0.001-0.003 之间，
远高于180分钟ETOPS的门槛值0.02 的要求。从图4可知，0.003的空停率，约为设计警戒值0.006的一半左右。
表5将CFM56-7B世界机队空停率按FAA风险评估可能性进行换算后进行汇总、对比。从表中可以看出，现有CFM56-7B 世界机队的空停率水平远高于FAA对风险可能性（SMS）的要求。
如表6所示，假设处于CFM56-7B世界机队的平均空停率水平，我航司机队的可能空停次数。
结论
综合上述三个案例分析，可以得出以下几个结论：
1.将SMS的风险评估理念应用于CFM56-7B发动机的维修方案评估，如不仅仅以我航司机队数据，而是以世界机队的数据进行分析，从统计学意义上会更接近真实情况。
当然，有些数据或案例的取用，还必须考虑运行环境、维护习惯等带有航空公司自身特征的因素。
2.以世界机队的案例和数据进行风险评估，并适当采取前瞻性的措施，有利于达到或超过世界机队的平均空停率水平。
3.从SMS风险评估的角度，全’永远是一个相对的概念。
以737NG飞机180分钟ETOPS要求为例，为’1架飞机、1万年内不发生双发同时空停’的水平，换算为2015年4月737NG世界机队5338架飞机的数据，则理论上每两年内不能发生一起双发空停事件。
为此，飞行员需定期进行双发空停处置的科目训练，确实，历史上数起双发空停事件均在飞行员临危不惧的高超驾驶技术下化险为夷。
当然，在民航管理当局及业内各方的努力下，近年的实际空停率远低于ETOPS的限制，并且连续三年呈下降趋势。
4.风险管理的等级，与民航管理当局或航空公司的定义密切相关。
例如∶FAA认为，因发动机失效而导致高能中断起飞的事件中，机组在跑道上的本能反应时间仅0.5-1秒;而在空中，空停后机组有较充分的时间进行决策，选择单发返航或备降等正常程序。
因此，假设参考FAA标准，我航司《航空安全管理手册MF0305-1_风险管理方案》中的空停风险的严重性等级应定义为’严重的’，即矩阵表格中的3分。
但因为CAAC 把空停归类为’事故征候’，所以，在风险评估中必须把空停定义为’特别严重的’，也即矩阵表格中的4分。
这种差异，会影响风险评估等级是否为可接受的结论，进而对维修方案的制定产生显著影响。
5.从案例1、2可以看出，空停率目标与经济性（维护成本）密切相关。
按CAAC的空停严重性设定，相比于FAA的要求，航空公司必须做更多的工作，特别是在发动机进厂时执行更多的改装以提升可靠性水平，而任何一项工作或改装都会推高成本。
6.从SMS安全风险评估与经济性的角度，如果将防空停工作的着重点放在包含工程管理、送修管理、一线维修三个层次在内的人为差错预防，具有低成本高回报的特点。
相反，通过发动机系统改装，试图从设计或大修上提高发动机可靠性，则往往意味着很高的成本。假如设定’远低于世界机队平均空停率水平’的目标，则必须在改装或大修上付出较高的成本。