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浅析欧洲航空安全局设计组织批准制度

2017-11-08陈炜郝莲哈红艳

科技创新导报 2017年26期

陈炜++郝莲++哈红艳

摘 要:建设设计保证系统(DAS)是航空器型号合格证申请人保证设计研发过程有效的重要手段,也是民用航空器研制及适航取证的发展趋势。本文首先介绍欧洲航空安全局(EASA)设计组织批准(DOA)制度的产生背景,之后从法规文件体系、基本规章要求、设计保证手册、试飞运行手册、审定过程等多方面详细剖析DOA制度,阐述DOA制度的发展现状与未来发展趋势,在此基础上分析中国民用航空局(CAAC)与EASA对设计保证系统要求的差异,提出对我国民机主制造商构建设计保证系统的建议。

关键词:欧洲航空安全局 设计组织批准 设计保证系统 设计保证手册

中图分类号:V221 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)09(b)-0008-03

建设设计保证系统(DAS)是航空器型号合格证申请人保证设计研发过程有效的重要手段,也是近年来民用航空器适航取证的发展趋势。

我国设计保证系统建立的经验还相对欠缺,基础较为薄弱。作为中国民用航空工业的代表,中国商用飞机有限责任公司目前在设计保证系统的探索和建立方面取得了一定的成绩:ARJ21新支线项目设计保证系统已获得中国民用航空局(CAAC)批准,C919大型客机项目设计保证系统获得CAAC初步认可。尽管如此,改进与完善设计保证系统是主制造商长期而艰巨的工作。

欧洲航空安全局(EASA)作为要求建设设计保证系统的先行者,其提出的设计组织批准(DOA)制度的要求较为成熟。对EASA的DOA制度进行全面深入的分析,有助于学习EASA推行设计保证系统的成功经验,为中国适航当局制定设计保证系统相关政策提供参考,为我国民用航空企业设计保证系统的建设和管理提供指导。

本文首先介绍EASA的DOA制度的产生背景,从法规文件体系、基本规章要求、设计保证手册、试飞运行手册、审定过程等多方面详细剖析DOA制度,同时分析DOA制度的发展现状与未来发展趋势。在此基础上,本文分析了CAAC与EASA对设计保证系统要求的差异,提出对我国民机主制造商构建设计保证系统的建议。

1 EASA的DOA制度的产生背景

鉴于全球航空工业的日益壮大以及航空工业技术的发展革新,现代民用运输类飞机的专业性和复杂性越来越高,投入研制的机型种类也飞速增加,对航空产品型号合格审查提出了越来越高的技术要求和工作量要求。受限于局方审查资源和能力的局限性,对于某一具体的产品合格证,适航当局往往难以配置充分的审查资源。在具体实践中,为了更高效地利用局方和申请人的资源,局方通过审查申请人的组织机构、职责、程序和资源,即设计保证系统,确认其具备必要的知识和方法,确保其设计的产品符合适航规章、运行符合性和环境保护要求并持续保持适航性。

设计保证的概念最早由联合航空局(Joint Aviation Authorities,JAA)提出,在JAA的时代,欧洲各主要国家的适航当局就已分别在其国内推行设计组织批准(DOA)制度。2002年,欧洲开始建立一个在欧洲范围内统一的民航当局,并授权制定欧洲范围内统一的、具有法律地位的、强制性的民航规章。2003年,欧洲共同体委员会(EC)第1702/2003号规章中明确提出了DOA的相关要求。型号合格证申请人只有获得了DOA才有资格进行型号设计。

DOA制度的贯彻和推广一方面减轻了适航当局在航空产品合格审定过程中的负担,节约了审查时间;另一方面,有助于加强设计组织的组织管理能力,缩短产品研制和适航取证周期。鉴于具备局方和航空企业双赢的优势,DOA制度逐渐被各国民航当局和工业界所接受。

2 DOA制度

2.1 EASA关于DOA制度的法规文件

2003年,欧洲共同体委员会(EC)颁发第1702/2003号规章-航空器和相关产品、零部件和机载设备的适航、环境合格审定以及设计、生产机构合格审定的实施条例。该条例中第21部的J分部规定了设计组织批准书的具体要求。

2012年,欧盟委员会(EU)颁发第748/2012号规章,取代第1702/2003号规章,其中J分部主要对设计组织批准书持有人的权利和义务、发现项的纠正等内容做了修订。

2014年,欧盟委员会颁发第69/2014号规章对第748/2012号规章做出补充修订,在设计组织批准书的规定中加入了运行符合性数据(Operations Suitability Data,OSD)的相关要求。

2015年,欧盟委员会颁发第2015/1039号规章对第748/2012号规章做出补充修订,在设计组织批准书的规定中加入了试飞运行手册(Flight Test Operations Manual,FTOM)的相关要求。

同时,EASA根据实际需要发布了两部分指导说明材料:可接受的符合性方法(Acceptable Means of Compliance,AMC)和指导材料(Guidance Material,GM)用以解释规定或规章要求,指导申请人的工作。目前,针对DOA的AMC共有12份,GM共有16份,涉及DOA持有人的设计保证系统、权利与义务、设计保证手册的管理与使用、重要人员资质与经历要求、适航核查职能和独立监控职能等多个方面。

关于DOA的审定,EASA于2005年颁发了执行董事指令(Decision of the Executive Director)2005/01/CF,对适航当局审定工作程序做出了规定,对审查中发现问题与相应纠正措施给出了要求。

2.2 EASA关于DOA的规章要求

综合欧盟委员会(EU)第748/2012号规章以及第69/2014、2015/1039号规章中的补充修订信息,EASA 21部以16项条款对设计组织批准书的各方面要求做出了规定,包括DOA的申请资格要求、DOA的颁布形式、对申请人提交资料的要求、DOA的批准要求、設计保证系统的更改、DOA的可转让性与有效期、DOA持有人的权利和义务等内容。endprint

总体而言,EASA要求DOA申请人建立必要的组织机构,明确机构与人员职责,制定完整规范的程序,配备充分合理的资源,建立并保持一个运行有效、持续监督、符合规章要求的设计保证系统,充分行使设计职能、适航职能和独立监控职能,确保设计活动的有效性、持续性。

与此同时,对于一些特定产品合格证的申请人(例如最大起飞重量≤2000kg的滑翔机),EASA同意其偏离21部J分部对设计保证系统的要求,而采用等效的程序和方法来满足EASA对申请人资格的要求,并对满足要求的申请人颁发等效设计组织批准书(Alternative Procedures to DOA,ADOA)。ADOA的颁发有助于EASA确认这些设计组织遵照适用的规章要求并按EASA的期望开展相关工作。

对于ADOA持证人,EASA未赋予其相应的权利。对于设计组织而言,申请并获得ADOA可以视为获取DOA的初始阶段,随着设计组织后期的建设发展和不断完善,消除对21部J分部要求的偏离,最终将可获得完整的DOA授权。

2.3 EASA对于设计保证的基本要求说明

根据GM No.1 to 21A.239(a),设计保证是指设计组织为了充分表明其具有以下能力所必需的所有有计划的、系统性的措施。

(1)按照适用的适航规章和环境保护要求设计产品或零部件。

(2)表明并证实对适用的适航规章和环境保护要求的符合性。

(3)向适航当局演示这种符合性。

EASA认为,对于影响产品、零部件对适用的适航规章和环境保护要求的符合性以及设计更改后持续符合性的因素,有效的设计保证应进行持续的评估。为满足局方的要求,DOA申请人必须采取一系列有计划的、系统性的措施,并考虑两方面的问题。

(1)从设计初始直至以后的持续适航活动过程,如何定义与实施这些有计划的、系统性的措施。

(2)如何评估这些措施,并实施必要的整改活动。

EASA对这些有计划的、系统性的措施应覆盖的工作和应定义的程序做出了说明,包括基本职能、总经理和设计组织负责人、符合性验证、适航办公室、维修和运行文件、运行符合性数据等相关内容。

2.4 EASA对申请人设计保证手册的要求

申请人应当编制并向局方提交设计保证手册,说明申请人的组织机构、相关的管理程序、拟设计的航空器或拟对航空器进行的更改。

设计保证手册应由总经理和设计组织的负责人签署,应作为产品研发和型号审查时设计组织全体成员均应遵守的约束性文件。

设计保证手册所引用的程序文件,应被视作手册的一部分,并被视为基础工作文件。

2.5 EASA对申请人试飞运行手册的要求

欧盟委员会颁布的第748/2012号规章并未对试飞运行手册做出明确规定,直至欧盟委员会颁发第2015/1039号规章,对21.A.243条做出补充修订,明确了当DOA申请人承担飞行试验时,需编制试飞运行手册,同时提出了对申请人试飞运行手册的内容要求。

EASA认为,申请人试飞运行手册的内容应当与航空器和设计组织的复杂程度相匹配。试飞运行手册可以包含在DOA文件中,亦可单独成册,与此同时可通过引用其他文件的形式,表述规章要求其涵盖的内容。

当飞行试验由申请人的承包商或分包商承担时,其开展飞行试验各项工作应符合申请人试飞运行手册的相关规定;如果承包商或分包商已经编制了符合EASA 21部要求的试飞运行手册,其使用应获得申请人和供应商双方的确认和同意。

2.6 EASA对于DOA的审定过程

当EASA对申请人提出设计组织批准书的要求后,局方对设计产品的适航要求分为组织审查和设计产品的型号审定两部分。

设计组织通过提交设计组织批准书申请表的形式向EASA提出DOA申请,与此同时,还需在审查过程中向EASA提供:管理层人员的资质和经历说明,通常包括设计组织负责人、适航办公室主管、独立监督职能负责人;设计保证手册和相关程序。

EASA在受理申请人提出的申请之后,将分配一名DOA项目组长负责开展具体的审查工作,而项目组长将组织召开一次项目启动会,解释后续的审查过程安排。

组织审查过程通常分为文件审查和过程审查两部分,文件审查包括对设计保证手册的初步评审、对设计保证手册的详细评审;过程审查则包括EASA对过程的审核以及补充跟踪审查。最终,当申请人被认定符合EASA规章的要求时,EASA将向申请人颁发设计组织批准书。

在EASA颁发DOA证书后,对于设计组织的重大更改,DOA持证人必须以申请表的形式向EASA提出申请并得到适航当局的批准。

3 DOA制度的发展现状和发展方向

3.1 DOA制度的发展現状

自EASA推行设计组织批准制度以来,设计组织批准书业已成为欧洲适航当局和工业方均接受和认可的最经济有效的分配资源工具。

截至2016年11月,获颁DOA证书的设计组织已达331家,获颁ADOA证书的设计组织为275家。与此同时,DOA制度也在逐步向欧盟以外国家和地区推广,获得DOA证书的331家设计组织中,有39家位于欧盟以外,分布在土耳其、俄罗斯、新加坡、阿联酋、澳大利亚、冰岛、印度尼西亚、日本、新西兰、美国、塞尔维亚、挪威、瑞士、中国等14个国家。综合来看,EASA推行DOA制度取得了较为显著的成果。

3.2 DOA制度的发展方向

近年来,EASA提出了局方介入程度(Level of Improvement,LOI)的概念,倾向于对DOA持有人的权利给出更高的自由度。2015年,EASA发布关于局方介入程度(Level of Improvement,LOI)的拟议修正案公告NPA 2015-03,拟对DOA持有人赋予更大的权利。endprint

NPA 2015-03显示,DOA持有人不仅可以对型号设计更改和修理进行大、小改/修的分类,自行批准小改/修、发布飞行许可,还将可以自行批准型号设计大改、针对型号合格证的更改发布补充型号合格证。

EASA认为,在安全风险相对较小的领域,如果设计组织的表现能够达到令局方满意的程度,DOA持有人权利的增加和局方介入的减少,将有助于局方集中有限的资源,关注一些与安全关系最为紧密的领域,显著提升安全效益。

4 中国民用航空局(CAAC)与EASA对设计保证系统要求的差异

中国民用航空局(CAAC)针对设计保证系统的规定和要求在一定程度上借鉴了EASA的DOA制度,但仍然存在以下4点差异。

(1)批准/认可方式的差异。EASA向符合要求的设计组织颁发设计组织批准书,但CAAC则是通过型号合格审定信函(CAAC表AAC-211(03/2011))对设计保证手册进行批准并认可申请人的设计保证系统。

(2)审查程序的差異。CAAC在开展型号合格审定工作的同时,审核申请人建设和运行设计保证系统的有效性,目前没有规定专门的审查程序,而EASA则对设计保证系统设置了明确的有针对性的审查程序。

(3)可转让性的差异。EASA21部第21A.249条对设计组织批准书的可转让性作了规定,但CAAC暂无明确规定。

(4)有效期限的差异。EASA 21部第21A.259条对设计组织批准书的期限和持续有效性做了规定,但CAAC暂无明确的类似规定。

需要指出的是,CCAR-21-R4《民用航空产品和零部件合格审定规定》已经于2017年7月1日正式发布生效,设计保证系统相关咨询通告、审查程序草案亦在征求意见。CCAR-21-R4明确提出设计保证系统的概念,并以单独章节的形式进行阐述,标志着设计保证系统正式进入规章层面,表明CAAC对设计保证系统的日益重视。而咨询通告、审查程序草案的相继修订出台,表明CAAC对于设计保证系统的理解与认识逐步加深,对于申请人设计保证系统的要求逐渐提高,设计保证系统相关审查工作也更加专业化、具体化。

5 对国内民机主制造商建设设计保证系统的建议

5.1 深入理解贯彻设计保证系统理念

虽然设计保证系统对于国内民机主制造商已不属于新生事物,但是国内工业部门设计保证系统建立的经验还相对欠缺,基础尚未坚实。而EASA的DOA制度,结合对以空中客车公司为代表的民航企业的审查实践经验,在理念、内涵、流程、方法等方面都具有显著的借鉴意义。国内民机主制造商应深入学习EASA的DOA制度的先进经验,理解设计保证系统的理念,明确并宣贯构建设计保证系统的作用和重要性,保持在企业内贯彻设计保证系统、向合作伙伴和供应商传达设计保证系统要求的积极性。

5.2 构建与设计保证系统匹配的组织架构

职责分明、职能完善的组织架构是设计保证系统有效运行的基石。各家企业的机构规模、复杂程度、部门设置、职能分配可能不尽相同,但应能覆盖设计保证系统三大职能(设计职能、适航职能、内部监控职能),与此同时还应保证内部监控职能的独立性。

另外,主制造商应将承担设计职能的供应商视作设计组织的重要延伸,要求传递、职能分配、接口控制时均应考虑该类供应商的特殊性。

5.3 编制完善设计保证手册,按需编制试飞运行手册

应编制设计保证手册(包括相关的程序文件)作为产品研发和型号审查时设计组织全体成员均应遵守的约束性文件。设计保证手册和程序文件应涵盖设计保证系统的所有关键过程。

若主制造商还承担飞行试验,应编制与航空器和设计组织复杂程度相匹配的试飞运行手册,或在设计保证手册或文件中规定飞行试验程序、政策等内容。

5.4 积极争取设计保证系统授权

虽然目前CAAC还未直接将判定产品符合性的权利授予申请人,但是向经批准的设计组织逐步放开审定权限的趋势是必然的。在适航法规允许的范围内,国内民机主制造商应当努力加强自身能力建设,变“被动接受审查”为“主动展示能力”,积极地向适航当局展示自身设计能力与设计保证系统有效运行的成果,争取尽可能多的设计保证系统授权,这对于企业自身的管理体系建设,对于型号适航取证的顺利开展都大有裨益。

6 结语

本文介绍了EASA的DOA制度的产生背景、主要内容、发展现状与未来发展趋势。在此基础上,本文对CAAC与EASA关于设计保证系统的要求进行了比较,所提出的我国民机主制造商建设设计保证系统的建议,对我国民用航空企业开展设计研发过程管理、构建设计保证系统具有一定的理论指导和参考作用。

参考文献

[1] EASA.COMMISSION REGULATION(EU) No 748/2012Annex I Part 21 Certification of Airplane and related Products,parts and appliances,and of design and production organizations[S].EU:EASA,2012.

[2] EASA.COMMISSION REGULATION (EU) No2015/1039 amending Regulation (EU) No 748/2012 as regards flight testing[S].EU: EASA,2015.

[3] EASA.AMC&GMPart 21-Issue2[S].EU: EASA,2012.

[4] CCAR-21-R4,民用航空产品和零部件合格审定规定[S].2017.

[5] AP-21-AA-2011-03-R4,航空器型号合格审定程序[S].2011.endprint