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“豁免”、“专用条件”和“等效安全”

2019-09-26 17:23

FAA的发展历程

中国民用航空局与美国联邦航空局共同签署的《适航实施程序》,已于2017年10月17日正式生效。10月27日,FAA官网也以“FAA加强同中国航空安全合作”为题发布消息,称:双方签署的IPA文件承认对方在航空产品和物品的适航性方面的监管制度,使用双方认证制度的相容性,允许对等机构在设计、生产和适航性以及持续适航性的情况下,利用对方业已完成的批准。并称,IPA的签署履行了美国和中国在2005年制定的美中双边航空安全协议中各自的承诺;该协议允许FAA和CAAC提交所有类别航空产品的认证申请,并解决全球化中出现的挑战,例如,设计和生产相分离的复杂业务模式。该协议支持FAA飞机认证服务部门通过响应利益相关方的需求并促进全球产品和批准的无缝转移来更新认证策略。国内外有关方面和各媒体都给予该事件以积极、正面的评价,认为这是中美双方在民机领域加强合作的一个新步骤。

  “适航,是航空发动机能否自由翱翔的放飞证。”中国民航适航审定中心结构强度室张弓博士说,这张放飞证是乘客安全的保证,由各国民航管理局代表公众认可并颁发,没有“适航”通行证,航空发动机好比束住翅膀的鸟。

“豁免”、“专用条件”和“等效安全”是我国民用航空适航管理规章及管理程序中常见的三个概念,它们也代表着三项非常重要的适航管理工作,然而实践过程中发现,的确存在一些困惑干扰理解和执行尺度,比如:“豁免”与“等效安全”有什么不同?相应的管理模式和管理程序有什么不同?为什么不同?针对这些问题,本文从辨析相关概念定义出发,剖析“豁免”、“专用条件”和“等效安全”的管理目标和差异,从而为正确和有效的开展适航管理工作提供支持。

美国联邦政府在1926年5月20日通过的商业航空法案为美国民用航空规章奠定了基石。当时航空业普遍意识到只有提高和制定安全标准,航空运输业才能更好的发展。基于这个原因,航空业要求联邦政府通过了商业航空法案。法案要求商务部发展航空运输市场、颁布和加强空中管制规则,认证机组资质、取证飞机、建立航空公司和运行维护导航设备。为此,商务部专门设立了一个航空机构进行监管,此机构初期的职责主要是制定安全规章、取证飞机和认证机组资质。

FAA和EASA致力于提升航空器的适航性

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对于“豁免”,《民用航空产品和零部件合格审定规定》(简称:CCAR-21-R3)中第21.6条规定:

1934年,商务部下属的航空机构改名为商业航空局(Bureau of Air Commerce)。随着商业飞行的增加,商业航空局鼓励航空公司自己在飞行航路上建立ATC地面站。1936年,商业航空局接管了航空公司设立的ATC地面站并开始增设新的ATC地面站。

在航空运输业造福人类的同时,航空安全问题如影随形,特别是大型客机的空难事故。人们逐步认识到,为了确保商业航空的安全性,必须对航空器的整体性能在预期运行环境和使用限制下是否适用进行评价考核,必须从研发开始就对产品的技术状态进行严格管理,必须对构成航空器实体的各部件、子系统,甚至关键材料的性能和特性进行控制,必须对航空器的整个生产过程及其质量状态进行有效管理,这就是“航空适航性”概念的由来。

  一款航空发动机要想获取一张放飞证,必须经过一套非常严格的“适航”标准体系验证,涵盖设计、制造、验证和管理。每个分项又有一系列技术指标,仅设计就有气动、传热、结构、强度等等。

(一) 受适航规章和环境保护要求中有关条款约束的人,可以因技术原因向民航总局适航部门申请暂时或永久豁免某些条款。

1938年,民用航空法案要求民用航空的管理职责从商业部转移到一个新设立的独立机构:民用航空管理当局(Civil Aeronautics Authority)。1940年,时任总统富兰克林·罗斯福将民用航空管理当局(Civil Aeronautics Authority)分拆为两个机构:Civil Aeronautics Administration 和Civil Aeronautics Board。CAA主要负责空管、飞行员资格认证和飞机取证、航空安全和航线认证。CAB主要负责制定安全规章、事故调查和航空公司运营管理。

美国从1926年制定了航空商业法,开始航空安全监察。之后数10年里,FAA从各种事故中吸取经验与教训,不断和厂商交流沟通,致力提升飞机的安全性,逐步形成包括适航管理的较为完善的安全监管体系,联邦航空规章是其主要体现。欧洲也成立了与FAA类似的航空安全机构,先为1990年成立的“联合航空局”,后为2002年接替JAA的欧洲航空安全局,主要职责同FAA相近,其中也有一项任务是制定和完善联合航空规则,其内容覆盖民用航空安全法规和相应适航标准等。

  作为《中国民用航空规章》(CCAR)的组成部分,其中的CCAR33-R2(航空发动机)版的安全水平,与2009年11月2日生效的美国联邦航空管理局(FAA)的FAR33部(航空发动机适航规章)第30修正案水平一致。

(二) 申请人应当向民航总局适航部门提交包括下述内容的申请豁免报告:

随着更多的喷气客机投入运营,空中安全事故也随之增多,促使政府在1958年颁布了联邦航空法案。法案要求将CAA的职责转移到新设的独立机构FAA(Federal Aviation Agency),FAA被授予了更多管理职责,把制定安全规章的职责从CAB转到FAA(Federal Aviation Agency),FAA还负责军民共用的导航和交通管制系统。

应该看到,“航空适航”在本质上是积极的,是确保商业飞行安全而进行的一系列努力的重要组成部分。航空适航的本质是促进和保障航空器适于航行的安全性和航空器自身的物理完整性的一致。这个本质要求主要通过适航认证与管理来实现,其中适航认证管理又包括初始适航管理与持续适航管理。初始适航管理是通过对设计、制造环节的控制与管理,由适航当局对安全可用的航空器颁发适航证的活动。持续适航管理是在航空器获得适航证、投入运行后对使用、维修的控制与管理。

  “尽管在规章要求层面与FAA基本一致,但由于国产航空发动机型号匮乏,缺乏实际工程实践经验,使我国适航规章缺少相应的技术支撑。实际型号的适航验证工作,成为被卡在别国空域之外的关隘。”张弓说。

请求豁免的适航规章和环境保护要求及其具体条款;豁免的原因以及为保证具有等效安全水平所采取的措施和限制;豁免涉及的范围,包括航空器及适用期限;申请人的名称、地址,如果适用,包括法定代表人的姓名、职务。

1966年成立的交通运输部将FAA(Federal Aviation Agency)纳入自己管辖的几个部门之一,同时FAA(Federal Aviation Agency)改名为FAA(Federal Aviation Administration),即现在FAA的全称。之前CAB负责的事故调查职能也转移到新成立的国家交通安全委员会。

在过去几十年里,FAA和EASA致力于提升航空器的适航性,为确保商业航空的安全做了大量工作,其成果体现在他们制定的适航条例与标准中。实践也已证明,实施适航管理是有效的。波音、空客等经历此类管理的航空器的致命事故间隔时间要比没有实施的俄制航空器高出一个数量级,分别为千万级和百万级。现在,最具全球影响力的适航标准分别出自FAR和JAR。如FAR里的第23、25、27、29、35部,就分别定出了不同类型航空器的适航标准,第33部还规定了飞机发动机适航标准。其中,第25部是应用最为广泛的“运输类飞机”适航标准。这些规定是他们在长期研制、生产和运营中积累的正反两方面经验教训凝结而成的。正如前面所述,商业航空的安全性要求决定了适航标准首先应该、也必须是安全性最低标准,即安全性门槛。

  60年FAR33部修订34次,其中一项历时9年

(三) 民航总局适航部门应当在收到报告后组织评审组进行评审,并在收到评审组提交评审报告后做出是否批准其豁免申请的书面决定。

FAA最初的组织架构是由总部设在华盛顿的垂直管理模式,所有项目由总部直接控制。后来组织架构又演变成扁平化管理模式,赋予各地区机构更多权限。直到1988年,又恢复到以前的垂直管理模式。

时至今日,FAR和JAR的适航性规定也成为了国际标准。飞机制造商的新机型要在全球市场投放,必须得到FAA和EASA的适航证。当然,除了要得到美欧适航证外,还需要获得进口国家相关监管部门的许可证明。如果进口国监管部门不因出口国机型未获得欧美适航证而不准进入,也可在该国管理权限范围内投入运营,正如我们的“新舟”系列飞机在亚非地区部分国家开展的销售和运营。

图片 2一套严苛的“适航”标准体系永远处于动态之中。

对于“专用条件”,CCAR-21-R3中第21.16条规定:

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CAAC的有关适航法规与标准

  “针对航空发动机使用过程中出现的问题,特别是安全问题,以及如何适应飞机运行所提出的更高要求,适航都要在总结研究中不断修订,这也促使适航安全标准持续提升。”张弓说。

对提交进行型号合格审定的民用航空产品,由于下述原因之一使得有关的适航规章没有包括适当的或足够的安全要求,由民航总局适航部门制定并颁发专用条件:

图1:FAA Historical Background

中国民航规章是与FAR和JAR类似的国家民用航空规章体系。CCAR共有上百部,其主要作用是要求中国民航管理的航空公司和有关航空企业,根据各自不同的工作性质,按照相应规章对自己的工作进行规范和管理。CCAR中也有中国关于不同类型航空器的适航标准,是在主要借鉴FAR的基础上制定的。以第25部为例,对应于FAR第25部,同样是关于运输类飞机的适航标准,CCAR-25部自1985年制定发布以来,经过4次修订,目前执行的是以中国民用航空局第209号令发布、自2011年12月7日起施行的第4版本。而CCAR-23部是关于正常类、实用类、特技类和通勤类飞机的适航规定,与FAR23部对应。

  美国在世界上处于执航空发动机适航标准牛耳的地位。自1958年成立FAA后,截至2015年1月,FAR33部已历经34次修订。“每一项修订,都蕴涵了长达数年的研究和技术积累。”张弓介绍说。

(一) 民用航空产品具有新颖或独特的设计特点;

FAA的职责范围

此次中美双方签署《适航实施程序》,实现了两国民用航空产品适航的对等互认,内容涵盖适航审定在设计批准、生产监督活动、出口适航批准、设计批准证后活动及技术支持等方面的合作。该协议的签署为两国民航当局更深入和广泛的合作奠定了基础,也为两国民用航空产品的交流和工业部门的合作创造了良好的双边环境,为中国的商用飞机ARJ21、C919和“新舟”系列等客机和其他航空器进入全球市场扫除了最大的适航程序障碍。按此条例,由于CAAC的有关适航法规与标准和FAA的基本相同或相似,在理论上,符合CAAC标准的,就应该认为符合FAA标准;而仅需就不同部分进行补充性工作;获得CAAC认证的中国商用飞机,FAA只要进行程序性审查,也应能给予认证。尽管这次签署的只是程序性文件,后面还会有许多工作要做,但这个“对等互认”大局的建立,无疑是战略性的。

  从活塞到涡轮,再从喷气到涡扇,航空发动机技术不断升级,适航标准也水涨船高。仅涡轮发动机,迄今只有一项条款未修订。

(二) 民用航空产品的预期用途是非常规的;

1.安全规章

目前,我国已经具备对“新舟”60、ARJ21、C919等大型飞机开展适航审定的能力。中美双边适航实施程序正式签署生效,中欧双边适航实施程序谈判也取得实质性进展,可以认为我国在特定领域,初步具备了与国际上适航发达国家和地区平等操作的能力。为进一步整合资源,提升我国适航审定能力,促进国产民机产业的发展,2017年10月27日,中国民航局在原有机构的基础上,整合成立了中国民航适航审定中心。

图片 4▲美国联邦航空管理局,全称为Federal Aviation Administration。

(三) 从使用中的类似民用航空产品或具有类似设计特点的民用航空产品得到的经验表明,可能产生不安全状况。

FAA负责制定航空器生产、运行和维护的安全标准和相应规章,也负责飞行员和机场的认证。

从“要我适航”转变为“我要适航”

  1989年7月19日,美国苏城,一起DC-10飞机的发动机发生非包容失效事故,造成111人死亡。FAA随即率世界四大航空发动机顶级制造商GE、普惠、罗罗和霍尼韦尔共同调研。

专用条件应当具有与适用的适航规章等效的安全水平。

2.空域和交通管制

根据目前的适航流程,认可方式有三种,分别是全面认可,无需审查批准直接认可,如PMA(民用航空器零部件制造人批准,Parts Manufacturer Approval)、设计更改等;简化认可,开展认可审查,无需进行技术评审,如23部的运12F获得FAA的认证。未来中国23部飞机在申请FAA适航证时,适用该条件;技术认可,对于不适用于接受和简化认可的航空产品,需开展技术认可审查,如中国25部未获得美国认证的飞机。未来,中国25部的飞机,如C919,在申请FAA适航证时,适用该条件。

  结果发现,原有航空发动机适航条款隐含一项“假设存在”风险,即假设材料不含缺陷。而苏城失事的DC-10飞机发动机,恰是钛合金轮盘材料本身存在缺陷。

对于“等效安全”,CCAR-21-R3中没有明文规定,相关的定义出现在《航空器型号合格审定程序》(编号:AP-21-AA-2011-03-R4,简称:03程序),具体如下:

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