CCAR-25與CCAR-33適航審定關(guān)系分析

韓冰冰，李新，付涵，滕金芳

(1.中國民用航空上海航空器適航審定中心 動力裝置室，上海 200335) (2.上海交通大學 航空航天學院，上海 200240)

0 引 言

當今，世界民用航空業(yè)務以空前的速度發(fā)展壯大，隨著大型客機研發(fā)成為我國航空工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標，我國的民航業(yè)將有更大發(fā)展，適航技術(shù)問題將更為突出[1]。西方國家由于飛機發(fā)展起步早，適航技術(shù)的研究也相對成熟。F.de Florio[2]系統(tǒng)闡述了國際民航組織、美國聯(lián)邦航空管理局和歐洲航空安全局的適航要求；L.Purton[3]介紹了適航性框架評估工具的發(fā)展，對美國與澳大利亞軍隊的適航框架進行了分析比較并提出了發(fā)展方向。亞洲國家適航認證起步較晚，大多數(shù)適航經(jīng)驗是從西方學習而來[4]。近年來，隨著國內(nèi)大飛機事業(yè)的蓬勃發(fā)展，在借鑒國外適航體系的基礎上，已經(jīng)開始了一些適航技術(shù)的研究。張隴東[5]分析了美國民用飛機適航管理體系和歐洲適航管理體系，指出我國適航管理體系存在的不足和未來發(fā)展的方向；鮑夢瑤等[6]針對歐洲航空安全局(European Aviation Safety Agency，簡稱EASA)航空發(fā)動機適航體系開展研究，概括出“科技進步，災難性事故發(fā)生，過于苛刻的適航要求，表述錯誤，國際一致性”五種產(chǎn)生規(guī)章修訂的因素；喬磊等[7]針對航空發(fā)動機適航取證的安全性需求，對航空發(fā)動機CCAR33-R2.75 適航條款進行了解讀與分析，明確了該條款的驗證要求和方法。

本文將利用中國民用航空規(guī)章的各種相關(guān)數(shù)據(jù)，建立數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)，在此基礎上詳細分析研究CCAR-25與CCAR-33具有重合內(nèi)容的關(guān)聯(lián)項之間的關(guān)系。

1 數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)建立

數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來自于中國民用航空規(guī)章，并結(jié)合美國聯(lián)邦航空管理局(Federal Aviation Administration，簡稱FAA)以及EASA發(fā)布的最新相關(guān)咨詢通告(Advisory Circular，簡稱AC)。咨詢通告是由適航當局發(fā)布的，用于詳盡說明適航條款中的各條規(guī)定并提出相關(guān)參考建議以及理論支持的指導性資料。大多數(shù)適航條款都有對應的AC，其中包含對條款的進一步解釋以及局方建議的符合性方法。根據(jù)航空工業(yè)科技的發(fā)展和安全性要求，以及航空事故的發(fā)生，適航當局會定期對AC進行更新。通過閱讀AC，可對適航條款中的定義和描述有更加明確、深刻的理解。FAA、EASA、中國民用航空局(Civil Aviation Administration of China，簡稱CAAC)都有各自對應的AC，本文以FAA頒布的AC作為主要參考內(nèi)容。據(jù)此，整理總結(jié)出25部與33部具有重合內(nèi)容的關(guān)聯(lián)項，分析兩者的相互關(guān)系，在此基礎上，設計軟件流程、開發(fā)軟件界面、功能、業(yè)務邏輯并測試修改軟件，自主研發(fā)數(shù)據(jù)庫綜合管理系統(tǒng)。

本數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)軟件支持對適航條例的細致化管理精確到條款號，每條規(guī)定須指明標題、內(nèi)容、關(guān)鍵詞等。該系統(tǒng)可新建多個數(shù)據(jù)庫，用于保存多部規(guī)章。通過模糊匹配關(guān)鍵詞查找，可指明各項規(guī)定是否與其他條款之間存在關(guān)聯(lián)，若存在關(guān)聯(lián)，可制作超鏈接或作為附件上傳。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的內(nèi)容示例、數(shù)據(jù)資料管理目錄和條例明細列出每條規(guī)定的所屬條款、具體內(nèi)容、關(guān)鍵詞、關(guān)聯(lián)項、相關(guān)附件(例如AC)等，并有針對該條款與關(guān)聯(lián)項之間相互關(guān)系的說明，如圖1～圖2所示。

圖1 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中的適航條款目錄

圖2 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中的適航條款詳細說明

2 25部和33部相互關(guān)系分類

25部中與33部存在關(guān)聯(lián)的條款主要出現(xiàn)在E分部“動力裝置”中。根據(jù)條款內(nèi)容，兩部關(guān)聯(lián)條款之間的相互關(guān)系可分為五類，即引用、選擇、補充、相似、差異。本節(jié)將通過一些單條款對應的具體例子對上述五種關(guān)系進行說明。

2.1 引 用

引用是指25部(或33部)直接指明被審定對象必須滿足33部(或25部)中的某一具體條款，被引用的內(nèi)容在25部(或33部)中沒有重復描述。例如，25部第25.901條要求動力裝置的安裝必須符合“中國民用航空規(guī)章第33.5條中規(guī)定的安裝說明書”。

類似的引用在25部中共10處，其中9處出現(xiàn)在E分部(動力裝置)中，1處出現(xiàn)在附錄K(延程運行)中。33部對25部的引用共2處，其中一處出現(xiàn)在E章(設計與構(gòu)造)，指明結(jié)冰試驗的條件以25部附件C為準；另一處出現(xiàn)在G章(專用要求)，要求安裝在具有延程運行能力的飛機上的發(fā)動機若不具備25部第K25.2.1條規(guī)定的使用經(jīng)驗，則必須滿足33部規(guī)定的相關(guān)要求。

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除了指明具體條款的直接引用，25部中還存在一處對33部的間接引用。即第25.1167條規(guī)定未作為發(fā)動機一部分審定的附件傳動箱，必須按照“發(fā)動機適航標準中的有關(guān)規(guī)定”進行耐久試驗，且滿足其對附件連接和部件試驗的要求。該引用雖未指明具體條款，但闡明了內(nèi)容。33部中描述該內(nèi)容的條款有第33.49條(持久試驗)、第33.25條(附件連接裝置)、第33.53條(發(fā)動機系統(tǒng)和部件試驗)等。

引用是25部和33部之間最簡單明確的一種關(guān)系。在適航審定過程中，利用數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)，可由審條款方便地鏈接到被引條款，免除重復工作的麻煩。

2.2 選 擇

選擇是指25部或33部中存在明確說明，對某一對象的審定只需在兩部的相應條款中任選其一。例如，25部第25.1143條規(guī)定，如果除燃油外的液體噴射系統(tǒng)及其控制機構(gòu)“不作為發(fā)動機的一部分來提供和批準，則申請人必須表明噴射液體的流量是受到適當控制的”。33部第33.35條規(guī)定上述部件“如果作為發(fā)動機的一部分，申請人必須表明噴射流體的流量是充分可控的”。因此，對于流體噴射系統(tǒng)的審定可在33部的認證中進行，也可在25部的認證中進行，不必重復。

選擇與引用類似，是一種簡單明確的關(guān)系，具有選擇關(guān)系的條款可利用數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)方便地覆蓋。

2.3 補 充

補充是指25部從飛機的立場上對33部已經(jīng)規(guī)定的內(nèi)容提出了更多的要求，或者33部由于僅針對發(fā)動機，對某些對象的規(guī)定比25部更加細致。例如兩部對發(fā)動機防冰能力和使用限制等的規(guī)定，25部和33部規(guī)定防冰能力的條款分別是第25.1093條和第33.68條。兩部都要求發(fā)動機必須能在25部附錄C規(guī)定的結(jié)冰條件下正常工作，并指明了防冰能力試驗的細節(jié)。兩者對試驗細節(jié)的規(guī)定完全相同，但25部對“正常工作”的要求更高。一方面，25部第25.1093條規(guī)定的環(huán)境條件包含了機場的“降雪和揚雪”情況和25部附錄C所規(guī)定的起飛、連續(xù)、間斷所有三種情況下的最大結(jié)冰條件，而33部僅包含后兩者；另一方面，除了對發(fā)動機的規(guī)定，25部還要求“飛機機體部件”的結(jié)冰不能影響發(fā)動機工作。25部對發(fā)動機使用限制的規(guī)定是第25.1521條，它要求發(fā)動機除了滿足型號合格證中的使用限制，還必須遵循從飛機角度出發(fā)而制定的限制。這些限制由25部第25.1521條所規(guī)定。

補充是25部和33部關(guān)注對象不同的必然結(jié)果，25部關(guān)注的是整機的安全性，33部則只關(guān)注發(fā)動機，因此前者思路更廣，后者某些情況下則更細致。因此，發(fā)動機和飛機的設計過程和審核過程都不應該完全獨立地進行，在進行各自的審定時，適航當局應充分溝通。為了避免重復工作，在設計發(fā)動機認證試驗時，應充分考慮到試驗的可擴展性，以便能用盡量少的修改完成飛機對發(fā)動機補充要求的認證，從而避免重復工作。

2.4 相 似

相似是指25部和33部都對同一對象做出了規(guī)定，并且內(nèi)容大體相同，但細節(jié)上有所差別。例如兩部對發(fā)動機環(huán)保性能的要求。25部第25.903條規(guī)定，發(fā)動機必須滿足“中國民用航空局有關(guān)渦輪發(fā)動機飛機燃油排泄和排氣污染規(guī)定的適用要求”。相應內(nèi)容在33部中(第33.1條)則被表述為“必須表明符合中國民用航空規(guī)章《渦輪發(fā)動機飛機燃油排泄和排氣排出物規(guī)定》”。實際上，CAAC有關(guān)渦輪發(fā)動機飛機燃油排泄和排氣污染規(guī)定的適用要求即為《渦輪發(fā)動機飛機燃油排泄和排氣排出物規(guī)定》，兩部雖然表述不同，但實際上表達了完全相同的內(nèi)容。

相似是五種關(guān)系中關(guān)聯(lián)性最強的一種，減少重復工作的可能性最大，但它也是最難界定的一種關(guān)系，只有在對相關(guān)條款的充分理解的基礎上才能正確定義。若未能找出兩部中具有相似關(guān)系的條款，則可能出現(xiàn)重復工作；若錯誤定義相似關(guān)系，則會有漏審的風險。因此，充分理解適航條款有非常重要的意義。

2.5 差 異

差異是指33部和25部都對同一個對象進行了規(guī)定，但規(guī)定的內(nèi)容完全不同。例如兩部對發(fā)動機點火系統(tǒng)的規(guī)定。25部和33部規(guī)定點火系統(tǒng)的分別是第25.1165條和第33.69條。25部要求從點火系統(tǒng)的電能來源、緊急情況、防火性能、警告措施等多個方面保證系統(tǒng)安全性，33部則要求點火系統(tǒng)必須具備獨立電路且采用冗余設計。兩部描述的內(nèi)容沒有重合。

差異是五種關(guān)系中關(guān)聯(lián)性最弱的一種，重復工作的可能性較小。

3 防火和滑油系統(tǒng)適航規(guī)定研究

除了單條對應外，25部和33部對防火系統(tǒng)和滑油系統(tǒng)的規(guī)定采用了大量的篇幅，且存在多對一的情況。

3.1 防火系統(tǒng)

25部E分部“動力裝置防火”部分規(guī)定了發(fā)動機的防火系統(tǒng)。首先，第25.1181條(a)定義了指定火區(qū)的概念(大部分位于發(fā)動機中)，并規(guī)定這些區(qū)域必須滿足D分部第25.863至第25.869條和E分部第25.1185至25.1203條的防火要求。這些條款中除了第25.867條和第25.1185是僅針對于飛機之外，其他條款都包含了對發(fā)動機的要求。33部中描述防火規(guī)定的是第33.17條，它包含(a)到(g)7個細則。關(guān)聯(lián)項眾多，且25部相應內(nèi)容中存在多項內(nèi)部引用，因此將兩部相關(guān)條例進行拆解，得到清晰的對應關(guān)系，如圖3所示。其中灰色表示存在關(guān)聯(lián)，白色表示無關(guān)聯(lián)，箭頭所指的條目采用超鏈接或附件的方式錄入數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)中?？梢钥闯觯?5部第25.863條、第25.865條、第25.1185條、第25.1189條、第25.1195條、第25.1197至25.1203條的內(nèi)容在33部中都沒有對應描述，它們可以看作對33部對防火要求的補充。這些條款對可燃液體潛在影響區(qū)的安全性、指定火區(qū)飛行結(jié)構(gòu)的屏蔽、指定火區(qū)電氣系統(tǒng)部件的耐火性、可燃液體切斷措施、滅火系統(tǒng)等問題做出了規(guī)定。

圖3 25部和33部關(guān)于防火系統(tǒng)規(guī)定的拆解對應關(guān)系圖解

25部第25.1183條與33部第33.17條存在關(guān)聯(lián)。25部第25.1183條規(guī)定了兩方面的內(nèi)容：輸送或容納可燃液體的導管及其組件必須耐火、指定火區(qū)內(nèi)的可燃液體箱和支架必須防火。它們分別與33部33.17(b)和33.17(c)的內(nèi)容一致。但第25.1183條明確指出其規(guī)定對于“已批準作為型號審定合格的發(fā)動機一部分的導管、接頭和組件”是不適用的，這說明25.1183條是用來審核用于發(fā)動機但未作為發(fā)動機一部分被審核的那些部件的，且審核要求與發(fā)動機一致。因此第25.1183條也是33部第33.17條(b)和(c)的補充。

25部第25.1187條與33部第33.17條(f)存在關(guān)聯(lián)，它們都要求火區(qū)的每個部位必須可以排液和通風，以防止可燃液聚積。但33.17(f)未規(guī)定避免由通風排液帶來的安全隱患的具體辦法。因此，25部第25.1187條是33部第33.17條(f)的補充。

25部第25.1191條與33部第33.17條(d)存在關(guān)聯(lián)，它們都要求防火墻必須防火、防腐蝕、防止危險量氣體、液體、火焰穿過，但25部第25.1191條還指明了對防火墻的安裝位置、封嚴等的要求。因此25部第25.1191條是33部第33.17條(d)的補充。

25部中未明確規(guī)定但33部中有所要求的是33.17(a)、33.17(e)和33.17(g)三條。其中，33.17(a)是對發(fā)動機防火要求的總述，33.17(e)要求發(fā)動機控制系統(tǒng)必須防火，33.17(g)要求有產(chǎn)生靜電和故障電流的設備必須接地。對于接地線，25部雖未明確要求必須具備，但對接地線的安全性提有要求(第25.1165條)，這說明25部默認了接地線的存在。

總而言之，在對防火系統(tǒng)的規(guī)定上，25部和33部互相交叉，關(guān)系比較復雜。同時，由于25部中存在多處內(nèi)部引用，使得兩部之間的關(guān)系更為復雜。通過條款拆解并錄入數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，可幫助理清單條對應關(guān)系脈絡?？梢钥闯?，其中補充關(guān)系和無關(guān)聯(lián)的條款居多。

3.2 滑油系統(tǒng)

25部和33部對滑油系統(tǒng)的規(guī)定分別是E分部的“滑油系統(tǒng)”部分和第33.71條款，它們的拆解對應關(guān)系如圖4所示，存在關(guān)聯(lián)的條款用灰色標出。

圖4 25部和33部關(guān)于滑油系統(tǒng)規(guī)定的拆解對應關(guān)系圖解

從圖4可以看出：25部第25.1011條和33部第33.71條(a)是兩部各自的滑油系統(tǒng)規(guī)定總則。前者要求“每臺發(fā)動機必須有獨立的滑油系統(tǒng)，且能向發(fā)動機提供適量的滑油”，后者則要求其“在航空器預期使用的飛行姿態(tài)和大氣條件下，必須能正常地工作”。兩者沒有重合，屬于差異關(guān)系。

25部第25.1013條和33部第33.71條(c)都對滑油箱的安全性做出了規(guī)定，要求滑油箱必須具有滿足一定要求的膨脹空間、能明顯積存滑油的加油接頭必須有放油嘴等。但25部要求放油嘴的排放液應避開飛機的各個部分，33部中則沒有類似描述。因此25部第25.1013條是33部第33.71條(c)的補充。

25部第25.1019條和33部第33.71條(b)具有相似關(guān)系，它們都對滑油濾網(wǎng)或滑油濾做出了規(guī)定。其中規(guī)定內(nèi)容完全相同的有三組：25部第25.1019條(a)(1)和33部第33.71條(b)(1)都要求旁通油路在主油濾完全堵塞的情況下應保證滑油流通；25部第25.1019條(a)(4)和33部第33.71條(b)(5)都要求旁通油路必須防止污物逸出； 25部第25.1019條(a)(5)和第33.71條(b)(6)都要求不具有旁通油路的滑油系統(tǒng)必須安裝報警裝置。

25部第25.1019條(a)(2)(3)兩條規(guī)定與33部第33.71條(b)(2)至(b)(4)三條規(guī)定相互關(guān)聯(lián)，后者是前者的補充。25部和33部都要求過濾后的滑油不會因為污染而影響發(fā)動機的正常工作，并在滑油污染達到一定程度之后在指示器上顯示。但33部還要求濾網(wǎng)必須便于放泄和清洗。

除此之外，25部第25.1021條與33部第33.71條(d)相似，25部第25.1025條是33部第33.71條(e)的補充。

4 結(jié) 論

(1) 25部和33部條款的關(guān)系可分為引用、選擇、補充、相似和差異五種。其中，最簡單的是引用和選擇，利用數(shù)據(jù)庫綜合管理軟件可方便地完成相應條款互相鏈接和完全覆蓋；最難界定的是相似，它要求對條款的充分理解，否則會有重復審定和漏審的風險。

(2) 五種關(guān)系中出現(xiàn)最多的是補充，這是兩部關(guān)注對象不同的必然結(jié)果。25部對33部補充的內(nèi)容多從飛機安全的角度出發(fā)。在設計驗證試驗過程中，應充分保證其可擴展性，以保證用盡量少的修改完成飛機對發(fā)動機補充要求的認證，從而避免重復工作。

(3) 五種關(guān)系中，相似關(guān)系的關(guān)聯(lián)性最強，減少重復工作的可能性最大；差異關(guān)系的關(guān)聯(lián)性最弱，重復審定的可能性較小。

(4) 除了單條款對應，25部和33部對防火系統(tǒng)和滑油系統(tǒng)的規(guī)定出現(xiàn)了多條款交聯(lián)對應的情況。通過數(shù)據(jù)綜合管理系統(tǒng)的條款拆解，可將其分解為單條款對應并理清脈絡關(guān)系，并參照針對單條款對應關(guān)聯(lián)項的建議進行適航認證。