适航规章是保证航空器安全性而制定的法规性文件,是航空法律体系的一部分。其中,航空发动机作为航空器最重要的组成部分,美国联邦航空局(federal aviationadministration,FAA)率先在民用航空规章CAR中制定了航空发动机适航要求CAR6,后被联邦航空规章FAR取代并被更新为FAR-33部《航空发动机适航标准》。同时,为了同美国分享庞大的世界航空业市场,欧洲国家联合成立联合航空局(joint aviation authorities,JAA),仿照FAR-33部制定了《发动机联合航空规章》(JAR-E),随后被欧洲航空安全局 EASA改版为具有法律效力的《发动机审定规范》(CS-E) [1, 2]。
基于民用航空运输是全球化、国际化的基本认识,适航规章可以全球共用,所以,作为中国民用航空发动机最为重要的规章CCAR-33部《航空发动机适航标准》基本依据美国联邦航空规章FAR-33部制定。但与美、欧适航规章与发动机技术和产品融合发展的历程不同,中国CCAR-33部是直接借鉴,没经历与工业实践的融合,缺乏对规章所覆盖技术的系统研究[2, 3];且由于CCAR-33部来源于FAR-33部的这种“先天引导性”,目前中国对航空发动机适航规章研究多集中于FAR-33部,而对EASA航空发动机适航规章CS-E研究较少。
CS-E从发布至今经过不断修订,逐步成长为与FAR-33具有同种安全性水平,并实现美欧航空发动机适航规章互认的另一大适航体系,其体系架构和历史演变,尤其是演变中修订原因等方面,对中国适航体系的不断完善和未来发展具有重要的指导性意义和借鉴价值。基于此,本文对 EASA的航空发动机适航体系开展研究工作。
1 EASA适航体系概述EASA适航体系整体上包含:基本规章,实施规范,可接受的符合性方法(指导材料)及合格审定规范(适航法规),3个层级,结构如图 1所示。
对于航空发动机在 EASA中的适航,处于核心地位的是“合格审定规范” CS-E,如图 2所示。可以看出,CS-E分为Book1的适航性法规和Book2的可接受的符合性方法两部分。其中,Book1部分根据对象的不同分为7个章节,除A章和附录A所的总体要求外,B章和C章是对活塞发动机的适航法规,D章、E章和F章是对涡轮发动机的适航法规。Book2部分则是与Book1部分相对应的符合性方法,针对Book1中的一条规范或实施规范(除附录A外),提供了一种可接受,但不是唯一的符合性方法。此外,并不是 Book1中所有的适航代码(airworthiness code)均在Book2中有对应的符合性方法,符合性方法有助于用户使用和理解合格审定规范(适航法规)。
2002年6月,欧盟(EU)15国在布鲁塞尔的会议上决定成立EASA;2003年9月,EASA又通过了EC1702/2003的实施规则——产品审定部分,包括一个实施法规Part-21部和相关的审定规范(CS-23,CS-25,CS-E等)。原JAA中的航空发动机适航标准JAR-E经转换和修订,形成了新的航空发动机适航审定规范CS-E,即CS-E/Initial Issue版[4, 5],截至2015年4月15日,CS-E在历史上经历了 4次修订,随之对应 4次修正案(Amendment),如表 1所示。
与FAA的规章修订模式不同,EASA并不针对CS-E中的某个单一适航代码发布专门的修正案,更倾向于一段时间后的“集中修订”;而FAA则可以针对每一个条款发布单独的修正案且并不以具体时间为单位,更体现出一种“实时更新”效果。正是由于修正案发布的指导思想不同,且客观上CS-E发布的时间相较FAA Part 33部而言较短,所以,EASA在历史上的修正案次数较少。此外,EASA有关CS-E的历次修正案,均有着对应的支持说明文件 : CS- E Amendment XChange Information 和CS-E Amendment X-Explanatory Note,对修订给出了简单的说明,但缺乏详细的分析。
2.2.1 修正案1EASA 执行理事(executive director decision,2007/015/R)决定对2003年10月24日由执行理事局批准的审定规范Decision No2003/9/RM进行修订,其中包括CS-E的适航代码及可接受的符合性方法,修正案1的修订内容主要包含以下4个方面[6, 7]:
1)CS-E/Initial Issue版中的编辑错误更正。
2)建立Book1“适航性法规”和Book2“可接受的符合性方法” 间的联系,其在CS-E/Initial Issue版中并不包括。
3)对一些重要适航代码进行更新。
4)增加一些适航代码。
通过分析修正案 1的支持说明文件 CS-E Amendment 1-Change Information,梳理出具体的修订内容,如表 2 和表 3所示。
EASA 执行理事(executive director decision,2009/018/R)决定对2007年11月3日由执行理事局批准的审定规范Decision No 2007/15/R进行修订,其中包括 CS-E的适航代码及可接受的符合性方法,修正案 2的修订内容主要包含以下2个方面[8, 9]:
1)对每条被提议的修正(notice of proposed amendment,NPA),局方经处理后,针对一些实质性的或合理的内容在CS-E中加以修正。
2)对编辑错误或矛盾的地方进行更新。
通过分析修正案 2的支持说明文件 CS-E Amendment 2-Change Information,梳理出具体的修订内容,如表 4 和表 5所示。
EASA 执行理事(executive director decision,2010/015/R)决定对2003年10月24日由执行理事局批准的审定规范Decision No 2003/09/RM 进行修订,其中包括 CS-E 的适航代码及可接受的符合性方法,修正案 3 的修订内容主要包含[10, 11]: 对Comment-response document(CRD)2008-1的响应,即局方认为其中一些建议影响CS-E,故应加以修订。
通过分析修正案 3的支持说明文件 CS-E Amendment 3-Change Information,梳理出具体的修订内容,如表 6所示。修正案3没有对Book 2 (可接受的符合性方法) 进行修订。
EASA 执行理事(executive director decision,2015/009/R)决定对CS-E进行修订,其主要影响了由执行理事局批准的审定规范No 2003/09/RM。本次修订是EASA近年来一次程度较大、技术内涵较深的修订,包含了对CS-E的适航代码及可接受的符合性方法的补充和更新,概括而言修正案 4的内容主要包含以下4个方面[12, 13]:
1)对发动机结冰防护的重新要求。
2)对振动分析符合性方法的重新要求。
3)由于事故或事故征候导致新增发动机对火山灰防护的要求。
4)文本的补充和完善。
通过分析修正案4的支持说明文件CS-E Amendment 4-Change Information,梳理出具体的修订内容,如表 7 和表 8所示。
对于航空发动机审定规范CS-E的每次修订,均是作为审定方的EASA与多家民用航空发动机制造商协调、讨论的结果,大致将修订分为以下类别:
1)科技水平的进步造成现实情况超出了旧条款约束范围,或旧的标准不能保证对实际情况的有效审核。
2)灾难性事故的发生暴露出条款标准存在的问题、错误的认识和未考虑到的可能性。
3)由于对航空发动机安全边界认识上的不足,部分条款的制定过于苛刻,从而造成工业部门在使用时造成成本(环保、经济性、人力资源、设计制造资源等) 的大幅上升。
4)由于叙述语言或定义不准确,对制造商产生了错误或不清楚的认识。
5)由于FAA航空发动机适航规章FAR Part-33的存在,适航代码需要在内容上实现国际标准的一致性,以降低取得适航资格证的周期和难度。
通过上述因素不断修订,在2008年后,FAR和CS-E在内容上基本保持了一致。两大航空安全管理局适航规章的统一,有利于民用航空发动机更加便捷地获得适航资格证。
3 结论针对欧洲民用航空局(EASA)航空发动机适航体系开展初步研究工作。从总体上介绍了EASA的适航体系,并可划分为3个层级;在此基础上,阐述EASA的航空发动机审定规范CS-E在适航体系中的地位和职责,给出CS-E的逻辑架构和演变历史,并进一步概括出“科技进步,灾难性事故发生,过于苛刻的适航要求,表述错误,国际一致性”5种造成修订的因素。
在此需要指出的是,本文虽给出航空发动机适航体系在EASA中的总体架构,以及CS-E所处的位置和基本职能。但是,从分析中已经可以看出,EASA的航空发动机适航体系与美国FAA的体系有着很大的不同,尽管经过多次修订,目前两大体系的适航代码(条款)在内容上已经基本达成了一致,但是在符合性方法的确定,以及支持材料的给定方式上,仍存在着一定的差异性;此外,对于CS-E修订原因的详细技术分析,国内目前开展的研究较少,但其中的因素和隐藏的技术内涵非常值得研究。
[1] | 顾铮. 欧洲航空安全局: 欧洲航空业一体化的产物[J]. 中国民用航空, 2004, 45(9): 50-52. Gu Zheng. EASA: Integration product of European aviation industry[J]. China Civil Aviation, 2004, 45(9): 50-52. |
[2] | 李同泽. 欧洲联合航空局适航管理体制研究[J]. 航空标准化与质量, 1999(2): 30-33. Li Tongze. Study on the management system of the European Union aviation administration of the United Airlines[J]. Aeronautic Standardization & Quality, 1999(2): 30-33. |
[3] | 李同泽. 中国与欧洲联合航空局适航管理体制的异同分析[J]. 航空标准化与质量, 1999(3): 30-34. Li Tongze. Analysis of the similarities and differences of the UN Aviation Administration System in China and Europe[J]. Aeronautic Standardization & Quality, 1999(3): 30-34. |
[4] | EASA. CS-E/Initial Issue[EB/OL]. 2003-10-24. [2015-04-10].http://easa.europa.eu/document-library/certification-specifications/cs-einitial-issue. |
[5] | EASA. CS-E/initial issue explanatory note[EB/OL]. 2003-10-24. [2015-04-10]. http://easa.europa.eu/system/files/dfu/expnote_cse.pdf. |
[6] | EASA. CS-E amendment 1-change information [EB/OL]. 2007-12-03. [2015-04-10]. http://easa.europa.eu/system/files/dfu/CS-E% 20Amdt% 201_Change%20Information.pdf. |
[7] | EASA. CS-E amendment 1 explanatory note [EB/OL]. 2007-12-03. [2015-04-10]. http://easa.europa.eu/system/files/dfu/CS-E%20Amdt%201_Explanatory%20Note.pdf. |
[8] | EASA. CS-E amendment 2-change information [EB/OL]. 2009-12-11. [2015-04-10].http://easa.europa.eu/system/files/dfu/CS-E_Amendment%202%20-%20Change%20Information.pdf. |
[9] | EASA. CS-E amendment 2 explanatory note[EB/OL]. 2009-12-11. [2015-04-10]. http://easa.europa.eu/system/files/dfu/CS-E_Amendment%202%20-%20Explanatory%20Note.pdf. |
[10] | EASA. CS-E amendment 3-change information[EB/OL]. 2010-12-16. [2015-04-10]. http://easa.europa.eu/document-library/certificationspecifications/cs-e-amendment-3. |
[11] | EASA. CS-E amendment 3 explanatory note [EB/OL]. 2010-12-16. [2015-04-10]. http://easa.europa.eu/document-library/certificationspecifications/cs-e-amendment-3. |
[12] | EASA. CS-E amendment 4-change information[EB/OL]. 2015-03-12. [2015-04-10]. http://easa.europa.eu/document-library/agency-decisions/ed-decision-2015009r. |
[13] | EASA. CS-E amendment 4 explanatory note[EB/OL]. 2015-03-12. [2015-04-10]. http://easa.europa.eu/document-library/agency-decisions/ed-decision-2015009r. |