通勤類飛機取俄聯(lián)邦型號認可證適航技術研究

李昕 李先哲 王健 徐海鑫

摘要：為了明確通勤類飛機取俄聯(lián)邦型號認可證（VTC）的工作內容，通過對中、俄型號合格審定過程及中俄適航雙邊協(xié)議進行研究，梳理出了取俄聯(lián)邦VTC工作流程，結合某型機取俄聯(lián)邦VTC經驗，重點對俄聯(lián)邦適航規(guī)章與我國適航規(guī)章存在的差異進行研究，明確因規(guī)章差異需補充開展的符合性驗證工作，并對補充驗證工作項給出了符合性驗證方法。同時，總結了取證中需重點關注的技術要點。研究內容對我國通勤類飛機取俄聯(lián)邦VTC具有重要的參考和借鑒意義。

關鍵詞：通勤類飛機；俄聯(lián)邦；型號認可證；適航技術；審定程序

中圖分類號：V219文獻標識碼：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2021.10.003

隨著國內航空工業(yè)的蓬勃發(fā)展，越來越多的航空產品面臨獲取國外適航當局證件的需求，從而打入國際市場。按照俄聯(lián)邦要求，任何航空器在出口至俄聯(lián)邦之前，均需要獲得俄聯(lián)邦適航當局（原俄聯(lián)邦國家航空委員會，簡稱IAC，現(xiàn)俄羅斯聯(lián)邦航空運輸署，簡稱FATA）頒發(fā)的型號認可證（VTC）。目前，國內通勤類飛機僅有哈爾濱飛機工業(yè)集團有限責任公司（簡稱哈飛）自主研發(fā)的某型機取得了FATA頒發(fā)的VTC。由于國外適航當局適航技術能力較強，某種程度上說，無法獲取國外適航當局的適航證件成為限制我國航空產品出口的壁壘。因此，有必要結合某型機取證經驗，對通勤類飛機取俄聯(lián)邦VTC適航技術進行研究，從而為我國其他通勤類飛機取俄聯(lián)邦VTC提供參考和借鑒。

1航空器適航審定原則

1.1 ICAO規(guī)定的航空器適航審定原則

國際民航組織（ICAO）附件8規(guī)定，所有飛機、發(fā)動機和螺旋槳在進行生產和運營前必須滿足和保持其設計、材料、制造、工作質量和性能等的最低標準，即所有航空器產品（指飛機、發(fā)動機和螺旋槳）在進行生產和運營前必須進行適航審查，頒發(fā)型號合格證（TC）。

ICAO要求每一個締約國都應采用適航標準約束其航空產品的設計和性能。每一個締約國必須確保其設計的飛機（包括部件）滿足相應的適航標準。ICAO允許一個締約國（注冊國，state of registry）直接承認另一個締約國（設計國，state of design）審定的航空產品，也允許對另一個締約國審定的航空產品進行認可[1]。

1.2 CAAC/FATA的航空器適航審定原則

ICAO只規(guī)定了飛機進行型號合格審定的基本原則，世界各國對本國設計飛機的審定可采用與其基本原則一致的適航審定原則。目前，世界范圍內使用范圍最廣的主要有兩大體系：美國聯(lián)邦航空局（FAA）和歐洲航空安全局（EASA）。中國民用航空局（CAAC）主要借鑒FAA的審定體系，因此CAAC與FAA適航審定原則基本一致[1]，初始適航階段通過對申請人的型號設計頒發(fā)TC，對生產頒發(fā)生產許可證（PC）進行設計和生產批準；持續(xù)適航階段通過進行TC更改批準、頒發(fā)適航指令（AD）來對TC持有人進行的型號設計更改進行控制。而通過對FATA適航規(guī)章第21部《航空技術產品取證程序》進行研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)ATA與CAAC的審定原則基本一致，無較大差異。

2取俄聯(lián)邦VTC流程

根據中俄雙邊適航協(xié)議[2]、俄聯(lián)邦適航規(guī)章第21部《航空技術產品取證程序》中4.7條款“進口航空產品取證”和CAAC咨詢通告AC-21-AA-2014-20《民用航空產品和零部件獲得外國設計批準接受或認可的指南》的要求[3]，梳理出通勤類飛機取俄聯(lián)邦VTC所提交的文件材料見表1，認證程序如圖1所示。

3審定基礎及符合性驗證方法

3.1審定基礎

俄聯(lián)邦民用航空局所執(zhí)行的通勤類飛機的適航標準為AP-23[4]。盡管AP-23與FAR-23[5]大體相同，但仍有部分條款存在差異。CCAR-23[6]部主要來自FAR-23，因此，在申請俄聯(lián)邦VTC前，應首先對AP-23與CCAR-23進行對比，梳理出主要差異，并分析差異部分的符合性情況，從而初步掌握可能附加的符合性驗證工作。

通過對AP-23與CCAR-23進行對比分析，形成初步對比結論見表2。除上述差異外，AP-23對F章還增加了增補內容，共9條款。針對上述差異部分，應結合飛機構型情況分析符合性，并識別出是否需開展補充驗證工作。

某型機向俄聯(lián)邦提出VTC申請時，俄聯(lián)邦民用航空局所執(zhí)行的通勤類飛機的適航標準為AP-23部（1～5號修正案）。其中，AP-23部（1～4號修正案）等同于FAR-23部（至52號修正案）。由于某型機取CAAC型號合格證的審定基礎為CCAR-23-R2（等同于FAR-23至42號修正案），故前期開展了FAR-23（至52號修正案）與CCAR-23-R2差異的對比分析工作，得出其條款差異要求部分。經與俄聯(lián)邦適航當局專家的溝通，最終雙方確定了VTC審查的審定基礎，見表3。

3.2因規(guī)章差異開展的補充驗證工作

由于規(guī)章差異，為滿足AP-23部要求，在某型機取俄聯(lián)邦VTC過程中開展了部分補充驗證工作。對于使用CCAR-23部規(guī)章取證的國內通勤類飛機，以下大部分補充驗證工作均適用。

3.2.1構型定義文件（TDD）

按照俄方要求，申請人應提交基本型號構型定義文件、FATA所認證飛機的必選設備和選裝設備清單、飛機操作文件清單。哈飛向俄方提交了現(xiàn)行有效的型號合格證數(shù)據單（TCDS），其中包括FATA所認證飛機的必選設備和選裝設備清單、飛機操作文件清單。

3.2.2飛行手冊（AP-23 G分部）

按照俄方適航規(guī)章要求，飛行手冊補充章節(jié)中的限制部分應詳細說明經批準的跑道類型和條件、氧氣系統(tǒng)的限制、燃油標號或牌號、符合ICAO噪聲標準的說明、溫度限制等內容；飛行手冊補充章節(jié)中的應急程序部分應包括副翼、升降舵、方向舵出現(xiàn)故障及當主液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時使用應急液壓系統(tǒng)的程序說明；飛行手冊補充章節(jié)中的正常程序部分應包括低溫操作說明等內容。

針對上述內容，哈飛開展了相關飛行試驗，并將試驗結論作為修改飛行手冊的支撐。

3.2.3應急出口標記（AP-23.811）

按照俄方適航規(guī)章要求，通勤類飛機內部應急出口標記標牌應被標示為雙語（英語和營運人本國語言）。鑒于某型機的銷售國為俄聯(lián)邦，故哈飛將應急出口標記標牌全部譯為俄文，并向俄方提供相應的圖紙。

3.2.4呼吸防護設備（AP-23.1439）

按照俄方適航規(guī)章要求，機上應能提供飛行機組人員呼吸防護面罩。在此之前，某型機的呼吸防護設備只能保護鼻子和嘴。為了滿足要求，增加眼睛或全面部保護的防護罩。

3.2.5機上供氧（AP-23.1442）

按照俄方適航規(guī)章要求，對于不帶有增壓艙的飛機，氧氣量和氧氣設備將基于艙體的飛行高度。其中，對于機組人員，當3000m<飛行高度≤3600m時，要求提供的氧氣要符合飛行手冊中相應的飛行高度供給量并可以持續(xù)30min；當飛行高度大于3600m時，要求提供的氧氣要符合飛行手冊中相應的飛行高度供給量。對于乘員，當飛行高度大于3000m等于4200m，要求提供的氧氣達到所有乘員數(shù)量的10%和大于等于1位乘客數(shù)量的艙內服務人員，符合飛行手冊中相應的飛行高度供給量且超過30min；當4200m<飛行高度≤4500m時，要求提供的氧氣要達到所有乘員數(shù)量的30%和所有艙內服務人員。由于某型機的供氧為可選設備，如果不選供氧設備，則飛行高度≤3000m。為了符合俄方要求，哈飛更改飛行手冊中的補充章節(jié)，且安裝供氧設備后滿足AP-23.1442的要求。

3.2.6機動載荷（AP-23.441）

按照俄方適航規(guī)章要求，按照方向舵保持在中立位置時的最大偏航側滑角來計算機動載荷。

3.2.7非對稱載荷（AP-23.427）

按照俄方適航規(guī)章要求，需要對平尾、垂尾組合進行載荷工況分析，而在此之前，我們只對平尾載荷進行了工況分析。

3.2.8燃油標號或牌號（AP-23.1521（d）、1583（b））

按照俄方適航規(guī)章要求，哈飛應對燃油牌號為“TS-1”和添加劑牌號為“RT”及“I”和“IM”進行評估（以上為獨聯(lián)體國家通用的燃油和添加劑，目前國內通用為燃油牌號為RP3），來確認是否適用于某型機，并要求將其納入到飛行手冊中。

3.2.9燃油系統(tǒng)在熱氣候條件下的工作（AP-23.961）

按照俄方適航規(guī)章要求，在請求批準的所有臨界工作和環(huán)境條件下運行飛機時，使用溫度為最臨界溫度的燃油，燃油系統(tǒng)不能產生氣塞現(xiàn)象。對于渦輪發(fā)動機燃油，出示溫度必須為43.5～46℃，或請求批準的最高外界溫度，取臨界的溫度。需要哈飛對牌號為“TS-1”和“RT”的燃油與牌號為“RP3”的燃油在熱氣候條件下的工作情況進行對比分析[7]。

3.2.10飛行手冊中的應急程序（AP-23 A-0章的4.8、4.9、4.10）

按照俄方適航規(guī)章要求，某型機的飛行手冊中應包括飛行機組的應急程序，且需要通過飛行或試驗臺試驗來對這些程序進行驗證。

3.2.11持續(xù)適航說明（AP-23.1529、附錄G）

按照俄方適航規(guī)章要求，哈飛將主最低設備清單（MMEL）按照俄方要求進行更改后提交。

3.3符合性方法的制定

型號合格審查過程中，為了獲得所需的證據資料表明適航條款的符合性，申請人通常采用不同的方法，這些方法統(tǒng)稱為符合性驗證方法（簡稱符合性方法），符合性方法是進行適航驗證時所用的手段[8]。國際上通用的符合性方法包括10種，即MC0-MC9，F(xiàn)ATA與CAAC對符合性方法的定義基本一致。因此，F(xiàn)ATA審查時，可直接接受申請CAAC型號合格證時采用的符合性方法，或依據CAAC定義的符合性方法開展的補充驗證工作。

在某型機取證期間，針對條款差異部分，單獨制定了符合性方法，并獲得了FATA認可。某型機補充驗證的符合性方法僅采用了說明性文件（MC1）和計算/分析（MC2），因此并沒有增加驗證難度。詳細的符合性方法見表4。

4技術要點

通過上述研究和總結，可得出通勤類飛機取俄聯(lián)邦VTC適航技術要點如下。

（1）對雙方適航規(guī)章的對比分析結果表明，規(guī)章差異較大，驗證成本較高。如想取得俄聯(lián)邦VTC，可能需補充如下工作：對于AP-23.51、145、147、161條款，需補充飛行試驗，通過飛行試驗重新驗證上述條款的符合性。對于AP-23.145、153條款，需重新設計升降舵配平調整片，再通過飛行試驗進行驗證。對于AP-23.423、473、479、485、487、491、495、499、509、511、515條款：需補充計算飛機載荷和檢查強度，通過分析計算重新驗證條款。對于AP-23.441條款，垂尾結構需進行大幅更改和加強，重新驗證條款符合性。對于AP-23.561條款，如果在俄聯(lián)邦境內做水上運行，則需要重新選具有漂浮性能的座椅墊，補充試驗進行適航驗證。對于AP-23.573、574條款，在設計上應增加疲勞關鍵部位的檢查通道，單路傳力關鍵連接結構的設計需更改（如機翼撐桿接頭），可改為多路傳力結構或提高可檢性下的緩慢裂紋擴展結構，補充部分典型結構疲勞驗證試驗，如加筋板試驗、關鍵接頭試驗等。對于AP-23.901、903、905、933條款，由于國內通勤類飛機安裝的發(fā)動機和螺旋槳等是按CCAR-33部和CCAR-35部取證的，而AP-23部要求發(fā)動機和螺旋槳按AP-33部和AP-35部取證，需要俄聯(lián)邦適航當局重新評審認可。對于AP-23.959、961條款，燃油系統(tǒng)需做補充試驗重新驗證條款，且該試驗技術難度較大。對于其他條款，整機角度需重新協(xié)調設計更改合理性。

（2）由于取證過程中涉及俄語資料和文件，申請人應具備對俄文的閱讀能力，以便理解俄方要求。

（3）FATA的審查能力較強，對技術細節(jié)的把握較為嚴格。建議申請人在準備驗證資料和文件方面做好相應準備。

5結論

本文通過對中俄適航雙邊進行梳理，對中俄適航規(guī)章開展了技術對比，結合某型機取俄聯(lián)邦VTC經驗，對差異部分給出了符合性驗證建議。通過本文的研究，可以得出如下結論，供我國通勤類飛機申請人參考。

（1）申請俄聯(lián)邦VTC可基于中俄適航雙邊協(xié)議開展，對于未取過國外適航當局型號認可證件的申請人，應重點關注申請時需提交的資料。

（2）中俄規(guī)章存在較大差異，在取證準備階段應盡早開展規(guī)章差異研究和分析，結合型號構型特點分析規(guī)章差異部分的符合性。

（3）俄聯(lián)邦AP-23部規(guī)章與CCAR-23部存在較多差異，國內通勤類飛機取俄聯(lián)邦VTC面臨較多補充驗證工作，當需補充試驗、試飛時，可能帶來較大的經濟成本。

由于某型機取證過程中，俄聯(lián)邦審查方是IAC AR，現(xiàn)在需變更為FATA。審查方變更后，審查方式是否發(fā)生變化，由于缺少實際經驗，本文并未進行研究。

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Research on Airworthiness Technology of Commuter Aircraft Obtaining VTC of Russia

Li Xin1，Li Xianzhe1，Wang Jian1，Xu Haixin2

1. AVIC Harbin Aircraft Industry Group Co.，Ltd.，Harbin 150066，China 2. Aviation Military Representative Office of the Representative Bureau of Army Armament Department in Harbin Region，Harbin 150066，China

Abstract： In order to clarify the work content of obtaining the Russian Federation Validated Type Certificate （VTC） for commuter aircraft， through the study of certification procedure of both China and Russia and the bilateral agreement between China and Russia on airworthiness， the work procedure of obtaining the Russian Federation VTC sorted out. In combination with the experience of a certain aircraft in obtaining the Russian Federation VTC， this paper focuses on the differences between the Russian Federation airworthiness regulations and Chinese airworthiness regulations， clarifies the supplementary compliance verification work due to regulatory differences， and gives the compliance method for the supplementary verification work items. At the same time， it summarizes the key technical points that should be paid attention to in obtaining VTC. The research content of this paper has important references for Chinas commuter aircraft to obtain Russian Federation VTC.

Key Words： commuter aircraft； Russian federation； VTC； airworthiness technology； validation procedure