型号检查核准书的颁发和管理
2013-08-29贾春
贾春
(中国商飞,上海 200232)
型号检查核准书(Type Inspection Authorization,简称TIA)是型号合格审定审查组组长签发的,批准审查代表(含委任代表)对航空器原型机进行审定飞行试验前检查、现场目击或进行飞行试验的文件。型号检查核准书(TIA)中明确了检查和审定飞行试验审查的具体要求。在型号合格审定(Type Certification)中,局方的验证试飞是一个非常重要的环节。而在验证试飞之前,根据型号合格审定程序(AP-21-03-R4)的要求,必须由审查组组长签发型号检查核准书。如果没有TIA,则不能进行局方的验证试飞。
FAA的Order 8110.4C对TIA的重要意义做了说明,TIA的颁发是型号合格审定过程中的一个重要里程碑,按照TIA的要求对原型样机进行型号检查是进入局方试飞阶段的一个重要和必要环节。在颁发TIA之前,申请人通常会进行研发试飞,只有颁发了TIA,才能进行局方的验证试飞。TIA的颁发直接决定型号检查的效果,也影响到后续型号合格审定工作。
1 试飞的分类
从试飞方面讲,飞机研制分为3个阶段。第一阶段为首飞和调整试飞;第二阶段为申请人研发试飞,第三阶段是适航验证试飞。
第一阶段和第二阶段都由申请人自行完成,在申请人表明了飞机的安全性,局方发给申请人飞机第一类特许飞行证后才能试飞,并不是按照申请人的意志去飞。
申请人完成第一阶段和第二阶段试飞后,能够表明飞机(试验件)结构构型基本冻结、表明试飞结果设计符合性、表明飞机是安全的,这样才能申请TIA。局方在受理申请人的申请后,召开TCB会议,审查申请人是否已经冻结了飞机构型,是否进行了必要的地面试验和必要的试飞,是否通过这些试验试飞表明了飞机具备安全性与可靠性,这样才可以发放型号检查核准书(TIA)。此后,局方的工程审查代表,制造审查代表,试飞员才进驻申请人试飞现场,开始进行符合性验证试飞。某民用飞机型号试飞大致可以分成如下3类。
研发试飞:申请人为确认型号设计而进行的科研试飞,审查方型号合格审查组(以下简称审查方)不介入。
研发试飞—申请人表明符合性试飞:由申请人试飞员执行的,已进行了审查方制造符合性检查的航空器按照审查方批准的试飞大纲进行的试飞。
验证试飞-由审查方试飞人员(或委任代表)登机执行的试飞。
2 TIA相关的主要规章条款和程序
2.1 适航规章CCAR-21-R3《民用航空产品和零部件合格审定规则》的21.33条规定了对TIA前的检查和试验
申请人必须允许局方进行任何为确定对民用航空规章有关要求的符合性所必需的检查及飞行试验和地面试验,确认适航符合性(主要包含制造符合性检查和构型冻结要求),明确了除局方另行批准外,民用航空产品或其零部件在制造符合性检查完成后至提交局方进行试验的期间内,不得作任何更改。
申请人应当进行(所有)检验和试验,以确定试验机符合有关的适航规章和环境保护要求以及相关型号设计和制造规范。
2.2 适航规章CCAR-21-R3的21.35条规定了飞行试验
申请人应当进行设计以及试飞大纲要求的各种飞行试验,试验前申请人应当向局方表明符合适航规章中有关的结构要求(主要包括结构强度分析和试验);
完成了必要的地面检查和试验(与审查方商定的试验项目);
航空器符合型号设计(主要是设计构型冻结并完成了制造符合性检查);
申请人进行了必要的飞行试验,并提交了试验报告。(与审查方商定的试飞项目)
在满足上述要求后,申请人应当进行审查方规定的各项飞行试验(包括申请人试飞和验证试飞)以便确定是否符合适航规章、是否能合理地确保航空器及其零部件和设备是可靠的且功能是正常的。
2.3 适航管理程序的要求
2.3.1 《航空器型号合格审定程序》(AP-21-03-R4)规定了飞行试验的实施过程
申请人的飞行试验(明确:只有在颁发了TIA后才能进行验证试飞,包括并行试飞科目);
申请人的飞行试验数据和报告;
审查申请人的飞行试验结果;
飞行试验风险管理;
审定飞行试验前的TCB会议(审议:与TIA相关的重大问题、TIA草案、与验证试飞大纲相关的问题纪要、符合性的有关问题);
签发型号检查核准书(在协调各专业组后,审查组组长签发,必要时与AEG协调);
审定飞行试验的制造符合性检查;
审定飞行试验。
2.4 试飞安全要求
AP-21-31《飞机型号合格验证试飞安全计划》中的试飞风险管理规定:在签发TIA前,申请人已满意地执行了适航当局的风险管理程序,并对相关试飞科目的风险已评估并接受。
3 TIA颁发的前提
为了使TIA颁发的工作有效开展,局方会提出TIA颁发的前提工作,根据项目进展情况,这个前提申请人也可以和局方进行讨论后确认,待双方最终确认好前提工作后,申请人按照要求完成相应工作并得到局方确认后,经过TCB会议即可颁发TIA,TIA颁发的前提工作主要如下。
申请人完成验证试飞大纲的编制并经审查组批准;
申请人完成试飞安全管理程序并经审查组接受或审查组建立了试飞安全管理程序;
申请人完成试飞风险评估(THA)并经审查组批准;
申请人完成了计划的TIA签发前验证工作并经审查组批准,包括:地面/实验室试验、计算/分析等,其中结构强度符合性已经完成;
申请人完成了计划的TIA签发前申请人试飞报告(包括空速校正、失速/失速特性、颤振等)并经审查组评估;
航空器设计构型基本冻结,确认设计能够满足审定基础要求,其中设计构型文件经审查组认可,包括图纸状态、设备清册、机载软件清单等;
申请人完成了初步的系统安全性报告和功能危害性报告(SSA/FHA)并经审查组认可;
申请人提交了试飞飞机的构型状态文件并经审查组确认,包括单机配套图纸目录、设备清单、软件清单等;
申请人为试飞航空器配备飞行手册草案;
申请人编制了试飞限制单并经审查组评估;
申请人完成了测试设备校验报告且审查组接受了该报告;
申请人落实了验证试飞的安全措施;
制造符合性检查项目已关闭;
审查组就TIA草案完成了各专业组协调。
4 TIA的颁发
4.1 TIA的签署
在申请人的帮助下,审查方起草TIA草案,然后审查组各专业组就TIA草案进行协调,必要时,包括航空器评估组(AEG)也要参与。在审定飞行试验前召开TCB会议,会议期间,审查组将TIA草案提交TCB审议,经TCB审议后,审查组签署TIA,并发给制造检查组和试飞性能组。
4.2 TIA颁发的方式
TIA颁发有多种方式,根据审查方对型号审查的情况由审查方决定TIA颁发的方式。
整个型号就一份 TIA;
一份基本的TIA,加上若干补充TIA。其中基本的TIA包括了空速校准、飞行性能、飞行特性试飞以确定飞行包线。补充TIA分别包括各系统或科目的试飞;
针对每架原型机各发一份TIA;
按科目或科目组合分别颁发TIA。
4.3 某型号飞机申请TIA工作
某民用型号飞机申请人采用了针对每架原型试验机各申请一份TIA的方式,根据适航要求,与审查方共同确认了TIA工作路线(见图1),明确了TIA之前应该完成的工作项目。主要包含各种构型定义文件、试飞限制、计算分析报告(适航条款规定的各种工况载荷计算报告,机头、机尾翼鸟撞计算分析,各部件静强度校核和疲劳分析,全机颤振分析,系统条款符合性计算分析报告,电磁兼容计算分析报告等)、适航符合性验证试验(包括试验室试验、工艺试验、机上地面试验、供应商试验等)、申请人必须完成的试飞科目(包括空速校准、失速试飞、颤振试飞、部分性能试飞科目、部分操稳试飞科目、部分系统试飞科目和高寒检查试飞等)、安全性分析报告(包括系统安全性分析报告初稿和整机级系统安全性分析评估说明报告等)、各专业TIA构型冻结报告、TIA前软件成熟度评估报告、验证试飞大纲、试飞保障手册(飞行手册、飞行机组操作手册以及试飞维修要求文件)和测试改装等。
上述工作完成后(必须得到审查方的批准或认可),审查方向申请人颁发了TIA,取得TIA只是表明某型号飞机可以进入局方验证试飞阶段,按照AP-21-03程序的要求,后续审查方又按照型号检查核准书的要求进行TIA中的地面检查工作,完成型号检查报告(TIR)地面部分后,开始验证试飞工作。
图1 TIA前工作流程
5 TIA颁发后的管理
TIA颁发后并不代表马上就可以进行验证试飞,取得TIA只是表明飞机可以进入局方验证试飞阶段,按照AP-21-03程序的要求,后续就是审查代表按照型号检查核准书的要求进行TIA中第18A的地面检查工作,完成型号检查报告(TIR)地面部分。根据申请人的申请和审查组对验证飞机的审查,审查组颁发第一类特许飞行证,审查代表进行试飞检查和现场观察试飞验证。所有验证试飞工作结束后,审查代表填写型号检查报告(TIR)飞行试验部分。在后续的每个架次试飞前,局方必须确定申请人试飞科目和试飞任务单,批准申请人构型文件,完成试飞科目的制造符合性检查后,局方飞行员以单独试飞、共同试飞。目击试飞来进行试飞验证工作,并独立做出适航符合性判断。申请人根据得到的试飞数据,协助局方编制验证试飞报告,申请人完成试飞分析报告的编制并得到局方批准,这才完成一个架次或科目的验证试飞,这样的试飞及全过程才能作为条款符合的依据。TIA中列出的所有试飞必须执行,试飞人员不能自行选取完成哪些科目。
对于TIA的修订,由于某些原因(如试飞大纲的更改、试飞科目的调整),TIA需要动态修订和管理,在修订的TIA未完成签署前,必须按照已签署的TIA开展验证试飞工作。
试飞结果的重新评估,理论上,进入TIA后设计构型基本冻结,构型变化需要审查组严密控制,但变化还是客观存在的。如果构型发生变化,申请人必须对已经完成的验证试飞结果进行评估,必要时重新或补充进行申请人试飞和验证试飞。
6 结论
综上所述,TIA的颁发直接决定型号取证的进度,直接影响到后续型号合格验证试飞工作的有效开展,在型号设计期间提前与审查方确认TIA工作路线图至关重要,一旦明确好TIA相关工作,即可向着TIA的目标努力奋斗,脚踏实地做好各项适航取证工作,随着验证试飞的逐步完成,争取以最快的速度有序地关闭条款,完成适航取证。