涡轴16发动机的适航取证实践

2019-12-24黄富来董朋江中国航发东安

航空动力 2019年6期

■ 黄富来董朋江/中国航发东安

中国航发东安和法国赛峰直升机发动机公司联合研制的民用涡轴发动机，在中方命名为涡轴16（WZ16），在法方命名为阿蒂丹3C（Ardiden 3C）。根据合作协议，由中国航发东安和赛峰直升机发动机公司分别向各自所在国的民航局申请并持有型号合格证，各自负责取证工作并相互支持。

适航取证是民用航空产品投入市场的准入条件。根据《中华人民共和国民用航空法》《中华人民共和国民用航空器适航管理条例》《民用航空产品和零部件合格审定规定》要求，涡轴16（WZ16）发动机需要经中国民用航空局（CAAC）审查符合适航要求后颁发型号合格证。中国航发东安作为申请人，负责向CAAC申请型号合格证。在取证过程中，须向CAAC全面表明对于适航规章的符合性，赛峰直升机发动机公司作为合作伙伴，协助中国航发东安表明符合性。

项目适航取证困难重重

WZ16发动机为国内首个严格按照航空发动机适航要求《航空发动机适航规定》（CCAR-33R2）和《航空器型号合格审定程序》（AP-21-AA-2011-03-R4）走完获取型号合格证全流程的国际合作的发动机。在WZ16发动机取证过程中主要存在以下几方面的困难。

符合性验证工作方式不一致

该合作项目为中法合作项目，双方各占一半份额，中方负责冷端部件（压气机、附件传动单元体、动力涡轮轴）及外部管路和附件的设计、制造、采购、试验等工作，法方承担热端部件（燃烧室、燃气涡轮、动力涡轮等）、全权限数字式电子控制（FADEC）系统和附件的设计、制造、采购、试验等方面的工作。在此项目中，中方为全新设计，而法方的设计和验证工作已有一定技术基础，有些技术已在其他型号上得到验证并有使用经验。因此，WZ16发动机在适航符合性验证过程中存在中方份额全新设计而法方份额有些内容是基于以往验证经验的差异。按照研制合同规定，赛峰直升机发动机公司以支持中国航发东安的方式提供经过欧洲航空安全局（EASA）批准的阿蒂丹3C的符合性文件，而这些符合性文件中有部分内容基于赛峰直升机发动机公司以往的验证经验，这需要CAAC进一步深入审查，追溯以往验证工作的适航符合性。

由于WZ16项目的特殊性，在法国开展的符合性验证试验需要进一步深入审查，所有追溯适航符合性的内容都需要审查组派出审查代表出国开展审查，同时受到语言、文化等各方面的影响，审查组的工作负担繁重。

适航规章差异

中国航发东安和赛峰直升机发动机公司开展的符合性验证工作需要同时满足CAAC适航规章和EASA适航规章的要求，而两个局方的适航规章在个别条款上存在差异，这就要求中国航发东安和赛峰直升机发动机公司同时兼顾两个适航规章的要求。

适航能力与经验欠缺

申请人的适航能力是适航取证工作的重要保障，丰富的适航取证经验和较强的适航能力能够在一定程度上提高局方的信心，减少局方的介入程度，减轻申请人和局方的负担。中国航发东安在适航能力和适航经验上还比较欠缺，这就加大了适航取证的难度，也增加了局方的审查负担。

解决途径和措施

明确取证路线

中国航发东安作为WZ16发动机型号合格证申请人，有责任和义务向CAAC表明对于适航规章的符合性。对于赛峰直升机发动机公司的符合性验证工作，中方基于法方提供的经EASA批准的符合性文件和中方已有的经验，编制中方的符合性文件，提交CAAC审查批准。

在审查过程中，以中欧双边适航协议为基础，采用了基于风险识别和风险等级划分的原则，不同风险等级采取不同的审查和介入深度。对于未经过适航验证的设计或技术，申请人须全面向审查组表明符合性，包括开展符合性验证试验，进行符合性分析等；对于已经经过适航验证或实际使用考验的设计或技术，申请人向审查组提交符合性分析报告表明符合性。

在此基础上，中国航发东安首先与审查组讨论确定了WZ16发动机审定基础（如图1所示）。然后，根据审定基础和《航空器型号合格审定程序》（AP-21-AA-2011-03-R4），按结构、集成、系统、制造4个专业共编制了30份审定计划（见表1）。每份审定计划中均明确给出了对象描述、构型管理、审定基础、符合性验证思路、符合性验证方法、供应商验证工作、符合性验证试验清单、符合性文件清单等内容，工作内容清晰，审查要点明确。

审定计划确定后，审查组对审定计划中的审查内容进行风险分析，识别风险项，按风险等级进行划分排序，不同的风险等级采取不同的审查和介入深度。例如，对于与寿命和可靠性相关的内容以及对发动机运行影响较大的技术内容，关注程度较高，将进一步审查支撑的相关文件，对相似型号上开展的验证试验结果进行审查，确认符合性分析的准确性和验证结果的符合性。由于部分文件和支撑性材料需要审查组到法国现场进行审查，在审查组赴法审查前，审查组与申请人充分讨论，审查组内部也进行研究，基于风险识别和等级划分原则确定赴法审查的关键要素，以便在较短的时间内可以审查到表明符合性的重要内容，加快审查的进度。

图1 审定基础

表1 30份符合性计划

审查过程中，中国航发东安按照专业划分将30份审定计划的整体组织实施落实到具体责任人，并将每份审定计划中的内容进行具体细化，层层分解，将符合性文件、取证试验等内容拆分成具体的行动项并落实到具体的责任人，由各责任人组织开展所负责审定计划的行动项完成和协调审查工作，对各行动项实行联动管理，一个行动项有进展或变化，相关联行动项做出相应调整，信息共享，同步推进。制订审定计划实施计划表，明确行动项、责任人、时间节点，定期监督检查，随时对实施计划表进行更新维护。

在取证过程中，利用适航工作组（AWG）会议、适航专题会、项目管理委员会（PMC）会议、合作执行委员会（CEC）会议等形式，与赛峰直升机发动机公司、中国航发动研所、中国航发北京航科等单位进行协调，解决取证过程中的相关问题，保证取证工作顺利进行。

为加快适航审查进度，各方同意每月在动研所开展为期一周的集中审查，对适航符合性文件进行集中汇报和讨论，及时解决适航符合性验证过程中的问题。此项措施对申请人和审查组都有促进作用，提高了沟通的效率，加快了适航审查进度。

基于以上方式，WZ16发动机按照适航规章和程序要求完成了所有的符合性验证和全流程适航审查工作，审查组批准了所有符合性文件，确认了对于审定基础的符合性，批准了WZ16发动机最终型号设计资料，CAAC颁发了WZ16发动机型号合格证。

主动担当，全面表明符合性

针对CAAC和EASA适航规章个别条款的差异问题，对于WZ16发动机来说，中国航发东安主动担当、积极协调，全面表明了对于CAAC适航规章的符合性。

对于CAAC规章中有要求，而EASA规章未要求的内容，中国航发东安主动协调补充验证相关内容，全面满足CAAC规章要求。例如，CCAR-33.87条持续试验中，对瞬时超转、瞬时超温和瞬时超扭有要求，而EASA对此没有要求，中国航发东安协调赛峰直升机发动机公司在150h持续试验中增加对于瞬时超转、瞬时超温和瞬时超扭的验证内容，满足了CAAC要求。

对于CAAC规章和EASA规章要求不一致的内容，中国航发东安主动协调进行说明，全面满足CAAC规章要求。例如，CCAR-33.78条吸雨试验中，要求最大吸雨速率应在5s内产生，而EASA要求最大吸雨速率应在10s内产生，中国航发东安协调赛峰直升机发动机公司在吸雨试验符合性说明过程中，说明了最大吸雨速率满足CAAC规章要求。

提升适航能力，全力促进适航工作开展

领导层高度重视适航工作，利用各类会议，向广大干部职工宣传适航理念；与中国民航管理干部学院建立合作项目，建立适航体系，对相关人员进行适航培训，提高适航能力；与CAAC保持密切联系，邀请适航司领导、审查组专家为技术人员和管理人员进行适航培训，提升全体参研人员对适航要求的认识，转变思想观念；安排公司领导参加适航高级管理人员培训并获得相应培训证书，派遣技术人员参加适航基础法规培训、委任代表培训并获得相应资质，派遣相关人员借调到适航审定中心进行学习，全面提升公司管理和技术人员的适航理念和能力；公司成立适航工程部，负责公司适航技术研究和适航管理工作，并积极为适航人员提供各项学习培训和交流的机会，全面提升适航人员的能力。

对其他项目取证的借鉴

WZ16发动机的适航取证为其他项目的取证提供以下几方面的借鉴：第一，在适航取证过程中，申请人是第一责任人，应转变观念，提高适航能力，主动担当，全面向CAAC表明对于适航规章的符合性；第二，加强计划管理，明确工作内容和责任人，跟踪执行进程，定期检查，及时识别风险；第三，与局方、合作单位等保持密切沟通，随时联系，有问题及时提出，全力推动工作。