劉海明 王森杰 奚小虎 賈 春
(中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司民用飛機(jī)試飛中心,上海200120)
民用飛機(jī)的設(shè)計(jì)更改是指在取得型號(hào)合格證TC后,依據(jù)運(yùn)行需求持續(xù)改進(jìn)設(shè)計(jì)以確保航線飛機(jī)的適航性。本文以CAAC、FAA及EASA與證后設(shè)計(jì)更改分類相關(guān)的適航規(guī)章為基礎(chǔ),并參考國(guó)內(nèi)外飛機(jī)主制造商和局方的管理方式,梳理出民機(jī)證后設(shè)計(jì)更改的適航管理技術(shù)方法,可為后續(xù)型號(hào)工作提供參考。
型號(hào)設(shè)計(jì)更改根據(jù)更改程度不同分為“小改”“大改”,見(jiàn)表1。
典型的小改有:客艙內(nèi)飾優(yōu)化、客艙照明系統(tǒng)優(yōu)化等。
典型的大改有:機(jī)身加長(zhǎng)、更換新型發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)量的變化等。
重大更改:飛機(jī)總體構(gòu)型、構(gòu)型原理的改變,但是沒(méi)有達(dá)到實(shí)質(zhì)性更改的程度。
實(shí)質(zhì)性更改:實(shí)質(zhì)性更改的適航批準(zhǔn),需要按照CCAR21.19[1]條頒發(fā)新的型號(hào)合格證TC。對(duì)需要重新申請(qǐng)TC的更改,審定基礎(chǔ)由第CCAR21.17條確定。而對(duì)無(wú)須重新申請(qǐng)TC的更改,審定基礎(chǔ)由第CCAR21.101條確定。典型的實(shí)質(zhì)性更改見(jiàn)表2。
表2 實(shí)質(zhì)性更改
結(jié)構(gòu):對(duì)貨艙門的更改,對(duì)翼尖小翼的更改;
客艙安全:對(duì)應(yīng)急撤離能力有影響的客艙布局更改;
飛行:如對(duì)運(yùn)行高度的更改,對(duì)SPC系統(tǒng)的更改;
系統(tǒng):更改影響駕駛艙人機(jī)交互界面,或引入航行新系統(tǒng),如風(fēng)切變告警、HUD。
動(dòng)力裝置:影響發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的更改;燃油系統(tǒng)、燃油箱的更改(如數(shù)量、大小等);發(fā)動(dòng)機(jī)/螺旋槳型號(hào)的更改。
CCAR21.19:“實(shí)質(zhì)性更改”需要申請(qǐng)新的TC證。例如,空客A330飛機(jī)到A340飛機(jī)的設(shè)計(jì)更改,就是“實(shí)質(zhì)性更改”,需申請(qǐng)新的TC證。
CCAR21.93:聲學(xué)更改和排放更改不是設(shè)計(jì)更改的大改和小改的分類,而是獨(dú)立的兩類分類。
CCAR21.95:如果增加了新的型別則需要修訂型號(hào)合格證本身;如果沒(méi)有增加新的型別,則通常通過(guò)修訂型號(hào)合格證數(shù)據(jù)單TCDS來(lái)獲得批準(zhǔn)。
CCAR21.101:本條對(duì)重大更改進(jìn)行了明確定義:(1)未保持原有總體構(gòu)型;(2)在TC前的審定條件不再有效,適航批準(zhǔn)方式包括:TC更改、STC或者STC更改、MDA或MDA更改。
在美國(guó)聯(lián)邦規(guī)章FAR匯編第14集第21部中[2],2003年6月生效的21-77號(hào)修正案首次引入了“自上而下”的證后設(shè)計(jì)更改的適航要求。CCAR-21-R4參考FAR 21的第21.101條。在條款要求上,中美之間無(wú)差異。
EASA當(dāng)局亦采納了“自上而下”的證后設(shè)計(jì)更改的適航管理要求?,F(xiàn)行有效的CS 21部的第21.A.101條與中美條款無(wú)差異。
FAA關(guān)于確定設(shè)計(jì)更改的審定基礎(chǔ)的程序性規(guī)定在Order8110.48中。CAAC參考此規(guī)定頒發(fā)了AP-21-AA-2014-36[3]。
小改的審定基礎(chǔ)可沿用原審定基礎(chǔ)開(kāi)展適航驗(yàn)證并進(jìn)行批準(zhǔn)。
重大更改的審定基礎(chǔ)是最新的、較早的和原有的規(guī)章的結(jié)合。
非重大更改的審定基礎(chǔ):可延續(xù)原審定基礎(chǔ),除非原審定基礎(chǔ)不能對(duì)該設(shè)計(jì)更改進(jìn)行充分驗(yàn)證。
所有設(shè)計(jì)更改后的航空器,其審定基礎(chǔ)的更改需在TC、STC、MDA、VTC或STC上進(jìn)行記錄。
小改是根據(jù)公司設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)的授權(quán)批準(zhǔn),適航部門負(fù)責(zé)小改的分類和批準(zhǔn)。在及時(shí)收到所需的輸入之后,適航部門確保所有小改準(zhǔn)時(shí)得到批準(zhǔn),即飛機(jī)交付前在新生產(chǎn)的飛機(jī)上貫徹。與小改有關(guān)的飛行手冊(cè)AFM更改必須由適航當(dāng)局批準(zhǔn)。
對(duì)需補(bǔ)充符合性驗(yàn)證工作的型號(hào)設(shè)計(jì)小改,設(shè)計(jì)人員在完成審定計(jì)劃中所有的符合性驗(yàn)證活動(dòng)并獲得公司授權(quán)適航工程師DAE批準(zhǔn)后,提供設(shè)計(jì)更改的型號(hào)設(shè)計(jì)資料,由公司授權(quán)適航工程師批準(zhǔn),并將全部的符合性資料向?qū)彶椴块T報(bào)備。
實(shí)質(zhì)性更改的適航批準(zhǔn)申請(qǐng)按照AP-21-AA-2011-03-R4[4]開(kāi)展,由適航工程師向局方提出申請(qǐng),并協(xié)調(diào)局方接受申請(qǐng)和發(fā)出設(shè)計(jì)更改受理申請(qǐng)通知書(shū)。
對(duì)于未達(dá)到實(shí)質(zhì)性更改并且也未達(dá)到增加新型別程度的其他設(shè)計(jì)大改,按照AP-21-AA-2011-03-R4《航空器型號(hào)合格審定程序》6.4.3節(jié)要求,由適航管理人員書(shū)面向責(zé)任審查部門提出型號(hào)合格證更改申請(qǐng),并提交說(shuō)明性和證明性材料。
工程人員需識(shí)別并評(píng)估該設(shè)計(jì)更改影響的范圍,定義受影響區(qū)域,并考慮所有在該更改之前與之相關(guān)的設(shè)計(jì)更改和有關(guān)的、適用的規(guī)章,確定審定基礎(chǔ)。適航工程師在設(shè)計(jì)更改申請(qǐng)受理后協(xié)調(diào)局方完成審定計(jì)劃的批準(zhǔn)。設(shè)計(jì)人員在完成審定計(jì)劃中所有的符合性驗(yàn)證活動(dòng)并獲得局方批準(zhǔn)后,提供設(shè)計(jì)更改的型號(hào)設(shè)計(jì)資料;適航工程師編制并向局方提交型號(hào)設(shè)計(jì)大改的符合性聲明,并協(xié)調(diào)局方批準(zhǔn)型號(hào)設(shè)計(jì)資料。
在TC取證后,某型飛機(jī)推出公務(wù)機(jī)改進(jìn)型,其主要更改為客艙內(nèi)飾、機(jī)載娛樂(lè)、隨機(jī)登機(jī)梯、客艙照明等,可判斷其更改為非實(shí)質(zhì)性更改,其審定基礎(chǔ)確定為原TC審定基礎(chǔ),再疊加了一些專用條件。主要適航驗(yàn)證活動(dòng)也是圍繞更改的各系統(tǒng)開(kāi)展,在經(jīng)過(guò)大量符合性驗(yàn)證試驗(yàn)和試飛工作后,最終該公務(wù)機(jī)以型號(hào)合格證更改ATC的方式完成了適航批準(zhǔn)。
該公務(wù)機(jī)也成為國(guó)內(nèi)首個(gè)經(jīng)適航審查批準(zhǔn)的衍生型客機(jī),為民用飛機(jī)型號(hào)設(shè)計(jì)更改的適航審查積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
通過(guò)對(duì)CCAR21.19、21.93、21.99條款研究,并與FAR、CS的相關(guān)條款進(jìn)行了對(duì)比分析,明確了條款詳細(xì)技術(shù)定義,梳理出民機(jī)證后設(shè)計(jì)更改的適航管理技術(shù)方法,并結(jié)合型號(hào)實(shí)例進(jìn)行了說(shuō)明,可為后續(xù)型號(hào)工作提供參考。