民用飛機(jī)證后設(shè)計更改適航管理技術(shù)研究

劉海明 王森杰 奚小虎 賈 春

（中國商用飛機(jī)有限責(zé)任公司民用飛機(jī)試飛中心，上海200120）

0 引言

民用飛機(jī)的設(shè)計更改是指在取得型號合格證TC后，依據(jù)運行需求持續(xù)改進(jìn)設(shè)計以確保航線飛機(jī)的適航性。本文以CAAC、FAA及EASA與證后設(shè)計更改分類相關(guān)的適航規(guī)章為基礎(chǔ)，并參考國內(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)計更改的適航管理技術(shù)方法，可為后續(xù)型號工作提供參考。

1 設(shè)計更改

1.1 設(shè)計更改分類

型號設(shè)計更改根據(jù)更改程度不同分為“小改”“大改”，見表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、更換新型發(fā)動機(jī)、發(fā)動機(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，但是沒有達(dá)到實質(zhì)性更改的程度。

實質(zhì)性更改：實質(zhì)性更改的適航批準(zhǔn)，需要按照CCAR21.19[1]條頒發(fā)新的型號合格證TC。對需要重新申請TC的更改，審定基礎(chǔ)由第CCAR21.17條確定。而對無須重新申請TC的更改，審定基礎(chǔ)由第CCAR21.101條確定。典型的實質(zhì)性更改見表2。

表2 實質(zhì)性更改

1.2 大改示例

結(jié)構(gòu)：對貨艙門的更改，對翼尖小翼的更改；

客艙安全：對應(yīng)急撤離能力有影響的客艙布局更改；

飛行：如對運行高度的更改，對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。

動力裝置：影響發(fā)動機(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)動機(jī)/螺旋槳型號的更改。

2 條款分析

2.1 CCAR21相關(guān)條款分析

CCAR21.19：“實質(zhì)性更改”需要申請新的TC證。例如，空客A330飛機(jī)到A340飛機(jī)的設(shè)計更改，就是“實質(zhì)性更改”，需申請新的TC證。

CCAR21.93：聲學(xué)更改和排放更改不是設(shè)計更改的大改和小改的分類，而是獨立的兩類分類。

CCAR21.95：如果增加了新的型別則需要修訂型號合格證本身；如果沒有增加新的型別，則通常通過修訂型號合格證數(shù)據(jù)單TCDS來獲得批準(zhǔn)。

CCAR21.101：本條對重大更改進(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。

2.2 CCAR與FAR、CS相關(guān)條款差異分析

在美國聯(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號修正案首次引入了“自上而下”的證后設(shè)計更改的適航要求。CCAR-21-R4參考FAR 21的第21.101條。在條款要求上，中美之間無差異。

EASA當(dāng)局亦采納了“自上而下”的證后設(shè)計更改的適航管理要求。現(xiàn)行有效的CS 21部的第21.A.101條與中美條款無差異。

3 設(shè)計更改的適航審批

3.1 審定基礎(chǔ)的確定

FAA關(guān)于確定設(shè)計更改的審定基礎(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)開展適航驗證并進(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)不能對該設(shè)計更改進(jìn)行充分驗證。

3.2 審定基礎(chǔ)更改的記錄

所有設(shè)計更改后的航空器，其審定基礎(chǔ)的更改需在TC、STC、MDA、VTC或STC上進(jìn)行記錄。

3.3 小改的批準(zhǔn)

小改是根據(jù)公司設(shè)計保證系統(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)。在及時收到所需的輸入之后，適航部門確保所有小改準(zhǔn)時得到批準(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AFM更改必須由適航當(dāng)局批準(zhǔn)。

對需補充符合性驗證工作的型號設(shè)計小改，設(shè)計人員在完成審定計劃中所有的符合性驗證活動并獲得公司授權(quán)適航工程師DAE批準(zhǔn)后，提供設(shè)計更改的型號設(shè)計資料，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報備。

3.4 大改的批準(zhǔn)

實質(zhì)性更改的適航批準(zhǔn)申請按照AP-21-AA-2011-03-R4[4]開展，由適航工程師向局方提出申請，并協(xié)調(diào)局方接受申請和發(fā)出設(shè)計更改受理申請通知書。

對于未達(dá)到實質(zhì)性更改并且也未達(dá)到增加新型別程度的其他設(shè)計大改，按照AP-21-AA-2011-03-R4《航空器型號合格審定程序》6.4.3節(jié)要求，由適航管理人員書面向責(zé)任審查部門提出型號合格證更改申請，并提交說明性和證明性材料。

工程人員需識別并評估該設(shè)計更改影響的范圍，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)計更改申請受理后協(xié)調(diào)局方完成審定計劃的批準(zhǔn)。設(shè)計人員在完成審定計劃中所有的符合性驗證活動并獲得局方批準(zhǔn)后，提供設(shè)計更改的型號設(shè)計資料；適航工程師編制并向局方提交型號設(shè)計大改的符合性聲明，并協(xié)調(diào)局方批準(zhǔn)型號設(shè)計資料。

3.5 某型飛機(jī)衍生型的適航批準(zhǔn)

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、隨機(jī)登機(jī)梯、客艙照明等，可判斷其更改為非實質(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。主要適航驗證活動也是圍繞更改的各系統(tǒng)開展，在經(jīng)過大量符合性驗證試驗和試飛工作后，最終該公務(wù)機(jī)以型號合格證更改ATC的方式完成了適航批準(zhǔn)。

該公務(wù)機(jī)也成為國內(nèi)首個經(jīng)適航審查批準(zhǔn)的衍生型客機(jī)，為民用飛機(jī)型號設(shè)計更改的適航審查積累了寶貴經(jīng)驗。

4 結(jié)論

通過對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)計更改的適航管理技術(shù)方法，并結(jié)合型號實例進(jìn)行了說明，可為后續(xù)型號工作提供參考。