民用运输类飞机运行符合性研究

2018-03-05 03:03王佳杰
机械设计与制造工程 2018年2期
关键词:航空局制造厂规章

王佳杰,韩 丽

(中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院,上海 201210)

1 航空器评审的历史和发展

1971年,美国联邦航空管理局(FAA)在其飞行标准部门内建立航空器评审组(Aircraft Evaluation Group,AEG)。通过航空器评审,让有关航空器制造厂家和适航审定办公室(Airworthiness Certification Office,ACO)注意到可能影响设计的运行规章要求,使航空器制造厂家能够交付服务准备就绪(service-ready)的航空器。

2007年,中国民用航空局(CAAC)成立航空器评审的专业机构,由政府部门、支持单位和执行机构共同组成。民航局飞行标准司设立航空器评审处,其职责为制定与AEG工作有关的政策、标准和程序;组织AEG工作项目的受理和审查;批准颁发AEG报告等文件。民航局安全技术中心成立航空器评审室,协助飞行标准司航空器评审处制定与AEG工作有关的政策、标准和程序,参与具体型号航空器的AEG工作。地区管理局航空器适航审定中心成立航空器评审室,按授权开展或参与具体型号航空器的AEG工作,其中上海航空器审定中心具体负责运输类飞机的AEG工作,沈阳航空器审定中心具体负责非运输类飞机、旋翼机的AEG工作。

2008年,飞行标准司航空器评审处人员到位后,开始全面组织制定与AEG工作有关的政策、标准和程序并开始全面开展国产航空器的评审工作,包括运行符合性评审、机组型别等级和训练要求评审、主最低设备清单评审、初始维修要求评审、运行和持续适航文件评审以及其他评审。

2 型号合格审定、航空器评审和运行许可评审

为确保航空器适航要求得以落实,航空器自设计至投入运行,需通过局方组织的3次评审,即型号合格证审查组执行的型号合格审定(颁发型号合格证TC)、航空器评审组执行的航空器评审(颁发航空器评审报告)以及民航地区管理局执行的运行许可评审(新增机型运行许可)。

依据CCAR21、CCAR23、CCAR25、CCAR27、CCAR29、CCAR33、CCAR34、CCAR36部中关于航空器制造的要求,民航局航空器适航审定司针对型号合格证申请人(通常是航空器制造厂家)开展型号合格审定工作。型号合格审定的主要工作为航空器的型号合格审定和生产许可审定,其主要颁发和批准的文件包括型号合格证/型号合格证数据单(TC/TCDS)、生产许可证(PC)、航空器飞行手册(AFM)、重量平衡手册(WBM)、结构修理手册(SRM)、适航限制部分/审定维修要求(ALS/CMR)以及各类适航符合性报告。航空器通过型号合格审定可以认为是航空器投入运行的前提条件。

依据CCAR91、CCAR121、CCAR135部中关于运行的要求,民航局飞行标准司针对型号合格证申请人(通常是航空器制造厂家)开展航空器评审工作。航空器评审的主要工作为确定驾驶员型别等级及训练、检查、经历规范,制定主最低设备清单和初始最低维修要求,认可运行和持续适航文件,建立对运行规章的符合性清单以及其他项目的评审(驾驶舱观察员座椅、机组睡眠区、电子飞行包以及应急撤离程序的演示)。航空器通过航空器评审可以认为是航空器投入运行的必要条件。

依据CCAR91、CCAR121、CCAR135部中关于运行的要求,CCAR60、CCAR61、CCAR66部中关于航空人员的要求以及CCAR141、CCAR142、CCAR145、CCAR147部中关于学校、其他单位的要求,民航地区管理局针对航空器运营申请人(通常是商用航空器运营人)和支持人员与单位开展运行许可评审工作。对于商用航空器运营人的运行合格审定工作主要包括颁发运行合格证/运行规范,批准运行手册和维修工程管理手册,批准飞行、客舱机组和维修人员训练大纲,批准特殊运行等。对于支持人员和单位的运行合格审定工作主要包括模拟机鉴定(CCAR60部)、驾驶员执照等级签注(CCAR61部)、维修人员执照机型签注(CCAR66部)、飞行训练机构批准(CCAR142部)、维修人员培训机构批准(CCAR147部)、维修单位批准(CCAR145部)。航空器通过运行许可评审可以认为是航空器投入运行的充分条件。

通过对型号合格审定、航空器评审和运行许可评审三者工作内容的分析可以知道,航空器评审是飞行标准部门与适航审定部门联系的窗口,为航空器型号设计提供运行方面的设计要求,同时航空器批准或认可的文件是运行许可评审和航空器运营人制定运行管理文件的依据,为运行合格审定奠定基础。

3 航空器评审的说明与要求

航空器制造厂家取得民航局颁发的航空器型号合格证表明航空器已具备基础的安全飞行适航性。但航空器取得型号合格证并不代表航空器可以交付航空公司运行。根据用途的不同,航空器运营人使用该航空器运行时,局方按照运行规章规定,还要对航空器的设备、维修、训练和手册等提出要求,以确保该航空器能够满足不同运行条件、环境、标准和程序的要求。因此,航空器在投入运行前,需要根据航空器未来用途选择增加相应的机载设备以及更改布局、制定运行和持续适航文件、确定驾驶员和其他运行人员训练标准等一系列工作。

另外,航空器尽管通过了型号合格审定和航空器评审,但由于其设计的复杂性、试验验证与实际使用情况的差异、使用环境的不可预见性、运营人的因素等,航空器投入运行后仍然可能出现各种意想不到的问题。因此,航空器投入运行后AEG需要进行航空器评审的持续评审,评估设计更改对运行的影响和促进航空器使用问题的解决。

民机航空器评审一般包括驾驶员资格规范、维修人员资格规范、主最低设备清单、计划维修要求、运行和持续适航文件评审、运行符合性清单评审6个必选项目,以及局方视情况确定的驾驶舱观察员座椅等可选项目。航空器评审结论以航空器评审报告的形式发布。

值得注意的是,航空器评审起始于型号立项,终止于型号退役,贯穿航空器的全寿命。

4 航空器运行符合性清单评审

为表明航空器型号设计对某些运行规章的符合性,AEG采取对新型号航空器编制运行符合性清单的方式形成评审结论。

运行符合性清单的编制将根据航空器制造厂家确认计划的运行种类来确定相应运行规章及其条款的适用性。运行符合性清单一般在型号审定阶段完成,在首架航空器交付前仍不能确认的,将影响航空器的投入运行。航空器投入运行后,因设计更改或运行规章要求变化而引起的运行符合性清单评审,可由航空器制造厂家向AEG申请对运行符合性清单进行修订。

依据《运行符合性清单的编制和应用》(MD-FS-AEG004),运行符合性清单工作按以下5个步骤开展[1]。

步骤1:确认计划表明符合性的运行规章要求。

为编制航空器型号的运行符合性清单,航空器制造厂家应向AEG确认计划表明符合性的运行规章(即CCAR91、CCAR121、CCAR135部)。CCAR91部[2]作为基础运行规章,所有航空器型号都必须表明对其适用要求的符合性;CCAR121部[3]适用于大型飞机公共航空运输;CCAR135部[4]适用于小型航空器商业运输。

步骤2:编制初始运行符合性说明。

根据选定表明符合性的运行规章,航空器制造厂家可根据初始设计构型编制初始运行符合性说明,并向AEG申请评审。

此项工作仅为避免在设计定型后产生不必要的设计更改,航空器制造厂家可选择省略此步骤。

步骤3:编制最终运行符合性说明。

在设计定型后,航空器制造厂家可在初始运行符合性说明和AEG评审意见的基础上完成最终运行符合性说明,并向AEG申请最终评审。AEG对最终运行符合性说明的评审将以型号合格审定基础的符合性文件为参考,并辅以必要的验证或测试。

步骤4:编制运行符合性清单。

根据对最终运行符合性说明评审的结论,AEG将在航空器型号合格证颁发之后完成运行符合性清单,并列明:

1)对运行规章某些具体条款要求已经评审符合的结论。

2)对于不符合的情况进行必要的运行限制说明。

3)需要航空运营人主管监察员进一步评审的事项说明。

步骤5:发布运行符合性清单。

运行符合性清单评审作为航空器评审报告的组成部分由飞行标准司统一发布。

5 制造厂家运行符合性说明工作模式

为使飞机交付航空运营人后能顺利运营,航空器制造厂家应将影响设计的运行规章要求贯彻在设计中,从设计初期就将运行规章要求纳入考虑范围,确保航空器型号设计满足运行规章要求,否则当型号定型后,由于无法满足运行要求再进行设计更改会使交付日期不断推后,带来大量时间和费用的消耗。

《航空器型号合格审定程序》(AP-21-AA-2011-03-R4)按航空器的生命周期将型号合格审定过程划分为概念设计阶段、要求确定阶段、符合性计划制定阶段、计划实施阶段、证后阶段共5个阶段,并详细规定了各阶段的主要工作事项和步骤[5]。参考型号合格审定过程的5个阶段并结合航空器运行符合性清单评审工作内容,将航空器制造厂家的运行符合性说明工作划分并定义为运行符合性要求阶段、运行符合性计划阶段、运行符合性验证阶段、运行符合性证后阶段。运行符合性说明工作阶段与型号研制阶段及适航取证阶段对应关系示意图如图1所示。

图1 运行符合性工作阶段与型号研制阶段及适航取证阶段对应关系

1)运行符合性要求阶段。

在初步设计阶段,航空器制造厂家根据预期的运行环境,梳理飞机适用的运行要求,包括运行规章及其他航行新技术,并在飞机级和系统级设计要求、设计方案中落实。航空器制造厂家根据飞机总体技术方案和各系统技术方案中关于运行要求的相关内容编制运行符合性要求阶段的运行符合性说明,并向AEG申请评审。该阶段可在型号合格取证过程中要求确定阶段启动。

2)运行符合性计划阶段。

在详细设计阶段,航空器制造厂家在审定计划(CP)中落实运行要求。航空器制造厂家根据各专业/专题CP中对运行要求的规划编制计划阶段的运行符合性说明,并向AEG申请评审。该阶段可在型号合格取证过程中符合性计划制定阶段启动,并视情况延续至型号合格取证过程中的计划实施阶段。

3)运行符合性验证阶段。

在全面试制和试飞取证阶段,航空器制造厂家根据各专业/专题CP完成符合性验证工作,编制符合性报告并获得适航批准。航空器制造厂家根据各专业/专题适航符合性文件编制验证阶段的运行符合性说明,根据AEG最新评审精神,将以条款为对象的运行符合性说明转化为以设备为对象的运行符合性声明,并向AEG申请最终评审。该阶段可在型号取证过程中的计划实施阶段启动,并延续到型号取证过程中的证后阶段。

4)运行符合性证后阶段。

在批生产与产业化阶段,由于改善型号合格审定限制项目、优化飞机性能、满足客户要求等原因,航空器制造厂家需对飞机进行设计更改。同时航空器制造厂家需评估设计更改对运行的影响,以确保飞机持续满足运行要求能够顺利运营。该阶段可在型号取证过程中的证后阶段启动。TC证后设计更改运行符合性工作按以下4个步骤实施:①确定影响运行符合性的设计更改项目及运行要求;② 制定设计更改项目对运行要求的符合性计划;③开展设计更改对运行符合性的验证工作;④更新运行符合性声明,并向AEG申请评审。

按以上4个步骤开展运行符合性说明工作,航空器制造厂家可确保航空器型号设计自立项至退役全寿命周期内持续满足运行规章要求。

6 运行符合性清单的应用

除具体注明的情况外,运行符合性清单中列出的项目表明了某一航空器型号已在型号审定过程中由AEG完成了符合性评审,因此这些条款的符合性评审结论可作为航空运营人主管监察员批准对应型号单架航空器投入运行的参考依据。

运行符合性清单中注明“符合”的项目意味着单架航空器的构型符合型号合格审定批准的设计构型状态,可不必重复评审其符合性。但任何因制造偏差或设计更改而引起的偏离设计构型,则需要重新进行符合性评审。

运行符合性清单中注明“不符合”的项目,也可由航空运营人采取必要的改正措施,在批准相关的运行前由相应主管监察员评估并确定其对运行规章要求的符合性。

7 结束语

运行符合性清单评审旨在就型号设计对运行规章的符合性进行评审,一般通过型号审定工作启动,结合在型号审定过程中进行。目前航空器制造厂家在设计过程中落实运行规章的要求不彻底,导致航空器评审“一波三折”,付出了一定的代价。但随着民用航空的快速发展及对安全工作的重视,航空器制造厂家的运行符合性说明工作模式可以有效地确保自型号立项之日起即将运行规章要求落实到设计中去。

[1] 中国民用航空局飞行标准司. MD-FS-AEG004-2009运行符合性清单的编制及应用[S]. 北京:中国民用航空局,2009.

[2] 中国民用航空局政策法规司. CCAR91-R2-2007一般运行和飞行规则[S]. 北京:中国民用航空局,2007.

[3] 中国民用航空局政策法规司. CCAR121-R5-2017大型飞机公共航空运输承运人运行合格审定规则[S]. 北京:中国民用航空局,2017.

[4] 中国民用航空局政策法规司. CCAR135-R1-2017小型航空器商业运输运营人运行合格审定规则[S]. 北京:中国民用航空局,2017.

[5] 中国民用航空局航空器适航审定司. AP-21-AA-2011-03-R4-2011 航空器型号合格审定程序[S]. 北京:中国民用航空局,2011.

[6] 中国民用航空局政策法规司. CCAR25-R4-2011运输类飞机适航标准[S]. 北京:中国民用航空局,2011.

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