浅析国际联合研制民用航空发动机适航取证

付秋菊 单晓明 李鸣章 龚立锋

摘 要：许多航空发动机通过国际联合研制取得适航成功和商业成功。分析國际联合研制的CFM56系列发动机、V2500系列发动机、SaM146发动机以及涡轴-16发动机的合作方式和适航取证管理，总结其适航取证经验，为我国将来国际联合研制民用航空发动机的适航取证提出建议。

关键词：航空发动机;国际联合研制;适航取证

中图分类号：V235 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）09-0221-03

民用航空发动机研发制造过程中具有投资高、风险大、研制周期长的特点。在激烈的市场竞争下，自主研发民用航空发动机并在国际市场中取得商业成功存在较大风险。因而国际上对民用航空发动机的研发趋势为鼓励推行多方合作，综合各国的优势形成合力，共同推进航空发动机的研发工作。这种合作形式既能够充分调动合作各方各自的科研优势和工业优势，将研发过程的巨额经费和高风险进行分摊，又能在合作中实现互认，从而扩大产品市场，实现效益最大化。

虽然国际联合研制民用航空发动机的优势突出，但实际合作过程中仍然存在较多困难和问题。解决好合作中的关键技术保护与共享之间的矛盾和适航取证管理问题是合作是否能够取得成功，获得收益的关键问题。

本文对航空业发展历程中国际联合研制的民用航空发动机的典型案例的合作方式、适航取证相关情况进行分析，总结国际联合研制模式下的适航取证经验，提出国际合作研制适航取证建议，希望为我国后续开展国际联合研制民用航空发动机的适航取证提供参考。

1国际联合研制航空发动机适航取证管理分析

1.1 CFM56系列发动机

1974年9月，法国SNECMA公司和美国GE公司以50%∶50%的股份联合成立了CFM国际公司（简称CFMI），以联合研制10t级涡扇商业发动机—CFM56。SNECMA公司负责风扇、低压涡轮、附件传动装置以及排气装置的设计和生产，GE公司负责高压压气机、燃烧室和高压涡轮的设计和生产[1]。

CFM56分别向美国联邦航空局（FAA）和欧洲航空安全局（EASA）申请TC证。CFMI分别向FAA和EASA表明CFM产品对于确定的适航要求、环境要求的符合性[2]。FAA与EASA对CFM56系列产品的符合性审查可划分为FAA与EASA签订适航双边协议前和后两个阶段。

在未签订适航双边协议之前，FAA和EASA根据1980年FAA与法国局方签订的规章管理计划对CFM产品进行“共同”认证：CFMI与EASA和FAA一起确定适合CFM56发动机新型号、设计更改的审查项目、符合性审查项目清单、递交的总结报告;FAA和EASA审查团队为发动机新型号召开重要的型号董事会，确定详细的符合性审查清单、审查项目和符合性方法，并批准符合性审查清单;CFMI根据GE和SNECMA各自硬件能力和试验设备能力的符合性，确定符合性试验项目的责任方;GE、SNECMA和CFMI共同批准试验计划和报告后，分别由GE和SNECMA提交给FAA和EASA，随后FAA和EASA开展联合审查，共同批准。

在2011年，FAA与EASA签订适航双边协议后，CFM56系列发动机的审查工作按照双边协议开展：在取FAA的TC证时，FAA根据“适航双边协议”到欧洲开展低压部分的审查工作;在取EASA的TC证时，EASA根据“适航双边协议（BAA）”到美国开高压部分的审查工作。根据相应的CFM56发动机型号，SNECMA公司或GE公司负责发动机组装、试验和交付。

1.2 V2500系列发动机适航取证分析

1983年，美国普惠、英国罗·罗，德国MTU，日本航空发动机公司、意大利菲亚特航天以30∶30∶19.9∶12.1∶8的股份合资成立了国际航空发动机公司（简称IAE公司），联合研制10t～15t级推力的先进涡轮风扇发动机—V2500。公司创立初期，罗·罗和菲亚特航天撤资IAE公司，最终IAE公司以普惠65%，MTU12%和日本航空发动机公司23%合资组成。

V2500发动机从1983年9月开始研制，1985年12月，第一台发动机开始运转，1988年4月取得FAA的TC证，同年7月安装在A320上试飞，1989年5月正式投入使用。后续，V2500发动机衍生出V2500-A1、V2527-A5、V2530-A5、V2522-D5、V2528-D5系列发动机型号，其中A由A320系列飞机采用，D由麦道系列飞机采用[3]。1993年6月，V2527-A5取得EASA的TC证。

V2500系列发动机的持证人为IAE公司，它同时向FAA和EASA适航当局申请TC证，表明适航条款的符合性。在确定审定基础方面，IAE公司同时列出两个局方的符合性审查项目清单以及各项条款的具体要求，双方一旦认可，则以该符合性审查项目清单作为审定基础，对于符合性审查清单中的每个条款，IAE公司完成一份能完全覆盖FAA和EASA发动机要求的报告。V2500系列发动机型号的审定基础由FAA与EASA相应的发动机适航规定共同组成。FAA的审定基础为14 CFR part 34， amendment 5，EASA的审定基础参见图1。

1.3 SAM146发动机适航取证分析

2004年，俄罗斯雷宾斯克-土星科学生产联合公司（Saturn NPO JSC）与法国SNECMA公司各出资50%注册成立合资公司PowerJet公司，联合研制推力范围为6.16-7.7吨级的航空发动机—SaM146。在硬件配套设施方面，Saturn NPO JSC提供固定资产、基础设施和工装，SNEGMA提供技术装备;在技术方面，SNECMA负责核心机、FADEC、附件传动机匣、发动机总装和飞行试验，Saturn NPO JSC负责低压部件、地面试验以及发动机在SSJ100飞机上的安装。

SaM146发动机从2002年2月开始研制，2006年4月完成首臺发动机装配，Power jet.S.A公司作为SaM146发动机的TC证持有人，分别向EASA和IAC申请TC证，2010年6月获得EASA颁发的TC证。同年8月获得IAC的TC证。为了便于SaM146发动机取得EASA和IAC的TC证，法俄双方签订了工作安排（WA）。根据WA，Power Jet SA的所有工作对EASA公开，以保证EASA能全面监督控制其工作，与此同时，IAC需要对EASA的工作给予必要的支持，确保EASA能够了解在俄罗斯使用的试验设施以及形成的所有文件。在型号合格审定方面，IAC直接认可EASA颁发的TC证，在型号合格审定过程中，双方的职责如下：

（1）认可工作人员方面，IAC指定与EASA接洽的项目负责人，并对项目负责人委任授权，此外，IAC也将开展认可工作的专家名单提交给EASA。

（2）审定基础的确定方面，EASA将其确定的审定基础告知Power Jet SA，Power Jet SA将该审定基础告知IAC，IAC告知EASA和Power Jet SA它确定的审定基础，以及EASA合格审定基础中未覆盖的内容。SaM146-1S17和SaM146-1S18的审定基础为CS-E，Admendent1、2003年颁布的IAC AR 33.90&AR 33.88和FAR第24号修正案的33.90（a）、33.88以及CS-34.2。Power Jet SA根据双方当局确定的审定基础提交相应的型号合格审定计划和试验计划。

（3）符合性结论认可方面，Power Jet SA将EASA得出的符合性结论提交给IAC，IAC对相同审定基础的符合性结论进行检查，并将符合性验证方法有差异的方面告知Power Jet SA和EASA，并组织专家召开进行专题会议。对于符合性验证方法无差异的审定基础的符合性，IAC认可EASA给出的符合性结论。

1.4 涡轴-16发动机适航取证分析

2008年，为研制直-15和EC175直升机的新型动力，中国航发哈尔滨东安发动机有限公司与法国赛峰集团的透博梅卡公司正式签署合作协议。双方以50%∶50%合作研制具有第四代典型特征的先进民用涡轴发动机，中方命名该发动机为涡轴-16发动机，法方命名为Ardiden 3C，该发动机在中方属于新研发动机，在法方为Ardiden的衍生型发动机。法方负责发动机燃烧室、燃气涡轮、动力涡轮等热端部件和发动机总体、FADEC控制装置及部分成附件研制;中方负责压气机、附件传动系统等冷端部件和动力轴、油滤组件等研制。

透博梅卡公司和东安公司分别向EASA和中CAAC申请TC证。涡轴-16以《航空发动机适航规定》（CCAR-33）的R2版为审定基础，Ardiden 3C以CS-E， Amendment 3为审定基础。在型号合格审定过程中，CAAC根据AP-21-AA-2011-03-R4按照全新研制发动机型号合格审定程序和符合性验证要求对涡轴-16全面开展符合性审查，对于中方负责的份额，CAAC到设计单位（中国航发动研所）进行设计和试验方面的审查，到制造单位（东安）进行制造符合性检查，法方提交中方份额审查过程中需要必要资料，对于法方份额，CAAC到法方进行现场审查。EASA对Ardiden 3C按照EASA的型号合格审定程序对Ardiden 3C作为衍生型发动机需要开展的符合性验证工作进行符合性审查，在审查过程中，对于中方的份额，中方提交相关资料给透博梅卡，由透博梅卡统一递交EASA。2018年4月5日，Ardiden 3C发动机取得EASA的TC证，2019年10月8日，涡轴-16发动机取得CAAC的TC证。

2 国际联合研制民用航空发动机适航取证经验总结

通过总结国际联合研制的CFM56系列、V2500系列、SaM146系列以及涡轴-16民用航空发动机的合作方式和适航取证管理，梳理国际联合研制民用航空发动机的主要适航取证经验如下。

（1）TC证申请人方面，除涡轴-16发动机外，其他型号发动机型号系列均由合作方合资注册成立合资公司作为TC证申请人，统一对发动机适航取证工作进行安排和管理。

（2）在确定审查基础方面，申请人可根据不同的局方确定相同的审定基础，共同的审定基础是开展共同审查、共同批准的基础，申请人可以完成一份满足多个局方要求的符合性报告。例如，CFM56系列发动机和V2500系列发动机;也可以根据不同的局方确定不同的审查基础，例如SaM146以及涡轴-16发动机。

（3）在符合性审查方面，其一，针对相同的审定基础项目，多个局方根据项目协议共同审查、共同批准。这种审查方式不仅可避免出现某一审查已获得某一局方批准而另一局方对此质疑需要重新开展分析或试验验证的情况;还可以面对一个局方的审查工作量，完成多个局方的审查，这极大节约了时间成本、人力成本和试验等技术成本，极大地提高了取证的效率。其二，对于审定基础不同的项目，依据项目协议对某一方具有相同审定基础且符合性验证方法相同的要求的符合性审查结论予以接受，不再开展额外试验或审查，这种直接认可的方式也能极大节约试验资料和时间成本。其三，对于审定基础不同的项目，也可依据各自的审定程序各自开展符合性审查，这种审查方式相对于其它两种来说，没那么节俭，但可各自协议局方，灵活性高。

3 国际联合研制航空发动机适航取证建议

根据以上国际联合研制民用航空发动机的经验，对于我国后续将开展国际联合研制民用航空发动机的适航取证给出以下建议。

（1）在合作讨论初期，合作成员应确定适航取证策略，明确合作模式。适航取证策略对采取的合作模式和决策的技术方案有重要影响，因此，在合作之初应明确发动机由谁作为TC证持有人，采用何种方式获取哪些适航当局的TC证，例如，联合申请所有合作方适航当局的TC证，分别申请各自局方的TC证、或联合申请其他当局的TC证等。根据确定的适航取证策略，合作成员进行取证难点评估，确定最合适、最有效的共赢合作模式。

（2）确定审查基础方面，合作成员可根据确定的适航取证策略，选择如何确定审查基础。对于取某个局方的TC证的型号，审定基础可直接参考当时局方有效的发动机适航规章，并结合专用条件。对于取多个局方TC证的发动机型号，可分为两种方案：其一，分析对比各局方的发动机适航规章差异，综合选择适用的最严苛的条款要求作为审定基础，这样的符合性验证结果能完全覆盖各局方的要求;其二，按照各自局方适用的发动机适航规章要求，确定各自局方的审定基础，这样在向另一个局方表明符合性时，可能会因为条款差异，需要补充额外的符合性验证工作。

（3）根据确定的适航取证策略和明确的合作模式，在合作协议中明确各局方的审查方式，主要有以下四种。

1）合作成员的局方可签订双边协议或工作安排，也可以针对特定型号签订具体的协议和计划，在适航审查过程中高度建立互信互认关系，最大程度上降低审定过程的复杂和重复性工作。例如，欧美适航当局通过签署双边航空安全协议，提供技术援助的形式来共享适航审定资源，减少申请人的重复性工作。

2）局方之间建立合作关系，在不违背相关审定原则的基础上，同意并认同对方国家的审定结果，只进行相关检查，而不再次试验;局方依据各自的审定流程，在审定中赴对方国家进行相关技术资料或试验审查，例如，SaM146发动机在取得EASA的TC证后取IAC的TC证时，不需要进行额外试验，但会重新检查之前的试验结果，以确定能够满足俄罗斯民用航空安全机构在具体领域更为严格的标准。

3）在合作中签订特定协议，局方依据各自的审定流程，在审定合作方份额时，局方赴对方国家进行相关技术资料或试验审查。这种方式遵从各自的审查流程及要求，但考虑到重复性及降低成本，可以选择到另一国家开展相应审查工作。

4）合作方自行协调技术信息和取证资料，向各自的局方表明符合性，以满足各自局方的适航取证要求。由于非自身负责份额的技术信息不掌握，在表明符合性的过程中或存在较大困难，若采用此种方式，建议在合作协议中明确为支持某取TC证，其它合作方应提供的取证资料和技术支持方面的内容。

参考文献

[1] Lifeng Gong.CFM56 ENGINES[J].Engine Systems Symposium，2011（35）：1-10.

[2] Gao Yanlei，Zhou Yanpei.Airworthiness Management of CFM56 Products in FAA and EASA[C].Internal Proceedings of 2nd International Symposium on Aircraft Airworthiness，2011（17）：643-649.

[3] 閻成鸿.V2500紧逼CFM56[J].民航飞行与安全，1998（1）：34-36.