赵福佳 王 伟
(中国民航大学,天津 300300)
中美技术标准规定的对比分析研究
赵福佳 王 伟
(中国民航大学,天津 300300)
通过收集美国联邦航空局(FAA,Federal Aviation Administration)颁布的TSO文件,并对每份文件进行归类整理,将其与我国颁发的CTSO文件进行对比分析研究,明确了今后关于CTSO文件工作的重点。此外,结合美国TSO的文件内容与颁发程序,对美国TSO文件的特点进行了分析,为我国制定相关航空器设备的性能标准提供参考。
技术标准规定;对比分析;航空器设备
TSO(技术标准规定)文件自从上个世纪40年代由美国FAA颁发开始,经过近70年的不断发展,已经得到国际民航组织的公认。
在技术标准规定颁发方面,我国起步较晚。美国颁发TSO文件近50年之后,我国民航局才颁布了第一份CTSO(中国技术标准规定)文件。
有关技术标准规定的研究,国内开展的较晚,但也取得了一定的研究成果。李同泽曾在《美国TSO的发展动向》、《TSO标准与适航审查中的几个问题》以及《谈美国TSO及其发展》3篇文章中分别对美国TSO的发展趋势、TSO适航审查中遇到的问题以及美国TSO颁布流程进行了研究。《TSO及其引用标准的分析》对美国TSO的发展特点,以及TSO中涉及到的引用标准进行了分析。
经过20多年的发展,我国的CTSO已经取得一定的成果。为了明确今后关于CTSO工作的重点,促进我国CTSO高效快速发展,以下本文将对美国TSO与我国CTSO文件数量、文件分类进行对比分析,并对美国TSO文件的特点进行研究。
技术标准规定文件直接关系到航空器设备的使用安全,一直以来都是各国局方非常关心的。无论是美国的TSO,还是我国的CTSO,在各自国内都具有强制性。只有符合本国技术标准规定要求的航空器设备,才能获得局方颁发的合格证。
FAA一直都很重视TSO文件的颁发修订工作。1948年,TSO开始由FAA颁发,在1980年以前,TSO是包含在FAR37(FAR,Federal Aviation Regulation)部中的。由于航空器设备的快速发展,TSO的修订比较频繁,从1980年1月1日起,FAA取消了37部,将其中的A分部管理规则纳入FAR21部中,B分部具体标准部分以TSO文件的形式单独颁发。自TSO文件单独颁发以来,FAA在这近40年里几乎每年都会对TSO文件进行增删修订,以确保TSO文件的可靠性。
技术标准规定文件具有法律权限。TSO文件是由美国局方颁发的,其中提到的每一项要求,相应的航空器设备都必须满足。TSO规定了在民用航空器上使用的材料、零件、工艺和装置的最低性能要求。每一份TSO文件都会专门针对一种或一类航空器设备,给出其功能、状态等相关方面的性能标准,并给出申请人需要向局方提交的相关材料。在我国,所有准备安装于民用航空器的机载设备必须满足CTSO的技术标准,并取得我国民航适航当局的审核和批准,才能用于民用航空器。
技术标准规定文件的法律权限是通过技术标准规定批准书来体现的。技术标准规定文件的目
的是为了确保机载设备的安全可靠,从而保证航空器的适航性。依据TSO文件,如果航空器设备通过了FAA审批,FAA会颁发技术标准规定批准书(TSOA,TSO Authorization),并且,申请人获取的TSOA是FAA对产品设计和制造两方面的批准。在我国,只有对应我国技术标准规定CTSO或国际上相应现行有效的TSO标准的机载设备才能提交中国技术标准规定批准书(CTSOA,CTSO Authorization)申请,开展CTSOA适航取证工作。
中美两国的技术标准规定文件在发展历程中呈现出不同的特点,以下本节将对中美技术标准规定文件数量和文件数量递增方式两方面展开对比分析。我国CTSO文件和美国TSO文件的逐年颁布数量,如图1所示。
2.1 文件数量对比分析
近70年里,FAA颁发了大量的TSO文件。最早在1948年,FAA开始在FAR37部中颁发TSO文件,当时仅颁发了两份。一直到1979年,FAR37部中有效的TSO文件已经有86份。1980年之后,TSO不再隶属于FAR37部,开始单独颁发。到2016年5月15日,有效TSO文件已经达到161份。
我国颁发的CTSO文件数量相对较少。1992年5月3日,我国民航局颁发了第一份CTSO文件。经过20多年的发展,到2016年5月15日,有效的CTSO文件也已经有81份,如图1所示。
我国CTSO与美国的TSO相比,起步要晚了近半个世纪。但从一开始,我国就认识到技术标准规定文件的重要性,一直将CTSO文件以单独的形式颁发。尤其近10年来,随着我国航空业的快速发展,CTSO文件数量也在稳定递增,并逐渐缩小与美国TSO文件数量上的差距。
2.2 文件数量递增方式对比分析
中美两国技术标准规定文件数量整体都呈现递增的趋势,但递增的方式却有明显的不同。自1980年美国TSO文件单独颁发以来,TSO文件数量在2002年之前平均增长率为每年1.38份,2002年到2006年平均增长率为每年5.8份,2007年到2015年平均增长率为每年1.78份。在这35年里,美国TSO文件数量以平均每年2份的速度递增。我国CTSO文件数量在2002年之前几乎是不变的,2003年激增了18份,之后一直到2010年CTSO文件数量仅增长了5份,在2011年,CTSO文件数量激增了23份,2011年之后,CTSO文件数量开始以平均每年7.5份的速度递增。例如,在2014年我国CTSO文件增长了8份,2015年增长了4份。FAA对TSO文件的修订增删,有时会使有效TSO文件出现减少的情况,而我国CTSO文件则没有出现这种现象。例如在1995年,美国有效的TSO文件为105份,而到1996年,则下降为104份。
图1 中美两国有效技术标准规定文件变化趋势图
在颁发TSO方面,美国不仅起步早,而且一直非常重视TSO的颁发修订工作。随着航空技术的快速发展,几乎每年都会有新技术、新设备应用到航空器上,这就使得FAA必须及时地对相关TSO文
件进行修订增删,以确保航空器的安全性。相比美国,我国CTSO起步较晚,并且在1995年到2002年、2003年到2007年两个时间段内,CTSO文件的数量都没有发生变化。但随着我国航空业的迅速发展,局方对CTSO也更加重视,每年都会对CTSO文件进行颁发修订。2010年之后,我国CTSO文件开始快速逐年递增。
依据航空器设备所属的种类不同,下面将技术标准规定文件分为以下几类:组件(assembly)、设备(equipment)、仪表(instrument)、系统(system)、救生(survival)和其他(others)。为说明中美两国在颁发技术标准规定文件时的特点以及美国TSO单独颁布以来各分类文件数量的变化,对我国CTSO文件与美国TSO文件、目前美国TSO文件与FAR37部中的TSO文件分别展开对比分析。
3.1 中美技术标准规定文件分类对比分析
与美国各类TSO文件相比,我国CTSO文件在文件数量上都存在差距,但各类CTSO文件所占总文件数量的权重,与同类中TSO文件是相似的。图2给出了截至2016年5月15日,我国CTSO文件分类与美国TSO文件分类的情况。
在中美技术标准规定文件中,设备类的文件都是最多的,约占到总文件数量的30%左右,其次是组件类文件,约为25%,仪表与系统两类文件之和约占到总文件数量的三分之一,救生与其他类文件数量最少。在颁发技术标准规定文件时,中美两国都是以组件、设备、仪表和系统为重点的,并且考虑了各分类文件的权重关系。
3.2 目前TSO与FAR37部中的TSO文件分类对比分析与1979年FAR37部中的TSO文件相比,目前美国TSO文件不同分类的数量都发生了改变。图3给出了这两个时期TSO文件的分类对比情况。组件、设备和系统这3类TSO文件的增长最为明显,而仪表类的TSO文件反而有所减少。在FAR37部中几乎没有涉及到系统方面的TSO文件,但由于近年来电子集成技术的快速发展,之前需要对各个部件进行性能要求,现在更多的是将部件集成为一个系统,直接对整个系统进行要求,这也是现在有关系统的TSO文件数量增多的直接原因。大部分组件、设备是无法用系统代替的,而某些仪表类设备可以集成到系统中,这也就造成了组件和设备类TSO文件增多,而仪表类TSO文件的减少。目前的TSO与
FAR37部中的TSO文件相比,救生和其他类的TSO文件数量变化不是很大。
图2 中美技术标准规定文件分类对比图
图3 目前美国TSO与1979年FAR37部中的TSO文件分类对比图
随着航空业的快速发展,美国TSO文件也在不断发展,无论从数量上、还是内容上TSO文件都有了不同程度的变化。通过收集美国颁发的TSO文件,结合TSO文件的颁发程序,以下将从两方面分析TSO文件的特点。
第一,从内容上看,每一份TSO文件对航空器设备的要求是相对固定的,只是针对不同的设备有相应的增加或删减。TSO中提出的要求一般主要包括7个方面:基本功能、故障分类、功能限制、环境限制、软件限制、电子硬件限制和偏差。例如,2007年颁发的TSO-C95a《马赫表》中就对这7个方面都进行了要求,而在2006年颁布的TSO-C142a《不可充电锂电池和电池组》中只对5个方面进行了要求,对软件限制和电子硬件限制两个方面就没有提出要求。TSO文件对航空器设备从不同的方面提出要求,以充分保证航空器设备的安全性。
第二,从TSO文件中涉及的每项要求看,涉及到的都是对航空器设备最低的性能要求。目前有效的TSO文件中,有18份是1980年之前颁布的,甚至还有8份是在1960年之前颁布的,但它们依然有效,依然适用于现在的设备。这充分解释了“最低”的含义。此外,TSO文件中仅规定了机载设备最终应达到的要求,并没有具体规定设备制造厂商应如何进行设计才能达到这些要求。很明显,FAA在颁发TSO文件时是充分考虑了经济性的,没有对实现设备功能的技术过多限制。作为制造商就可以在满足TSO最低性能要求的基础上,提高产品质量,增强市场竞争力。
通过对中美技术标准规定进行对比分析研究,指出了我国CTSO文件与美国TSO文件在数量、数量递增方式两方面的差距,以及中美两国在颁发技术标准规定文件时注重各类文件所占权重的特点。
虽然2010年之后我国也已经开始逐年颁发CTSO文件,但CTSO文件的修订增删仍然是今后工作的重点。有关颁发CTSO文件方面,要继续立足于组件、设备、仪表和系统这4类技术标准规定文件,从最基础的部件出发,保证航空器的安全性。可以借鉴美国TSO文件在文件内容、文件涉及到的每项要求这两方面的特点,为我国今后颁发CTSO文件提供参考。
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(编辑:雨晴)
T-65
C
1003-6660(2016)05-0040-04
10.13237/j.cnki.asq.2016.05.011
[收修订稿日期]2016-07-20