淺析運輸類飛機設計更改審定基礎

馮靜 李凱

摘要：敘述了設計更改審定基礎的確定原則，介紹了具體條款的適用性判定方法，并通過實例說明，驗證了該方法的有效性。

關鍵詞：設計更改；審定基礎；運輸機

Keywords：changes in type design；certification basis；transport aircraft

隨著中國民航業的不斷發展，航空公司自主要求的改裝需求越來越大。在這些改裝需求中，有些是為了改善飛機運行可靠度、降低維修成本，如加裝翼尖小翼；有些是為了實現航空公司客戶化需求、提高市場競爭力，如客艙布局改裝、個性化內飾改裝。針對這些改裝需求，可以通過飛機制造商獲得已發布的改裝方案來實施，也可以通過提出自己個性化的需求，聯系相關廠家提供經局方批準的客戶化解決方案來實施。為了提高中國民航自身的航空器加改裝技術能力，國內越來越多的單位選擇自行設計改裝方案，以更加貼合航空公司的個性化需求。

1 設計更改審定基礎確立原則

根據CCAR 43部定義，改裝是指在航空器及其部件交付后進行的超出其原設計狀態的任何改變，包括任何材料和零部件的替代。任何超出手冊范圍的加改裝、修理都符合該定義規定。確定適用的審定基礎是編寫這類設計更改文件的首要工作，也是局方進行審批的技術依據。設計更改文件從初步設計到詳細設計是一個動態的過程，審定基礎也是逐步明確的過程。一般審定基礎包括4個部分的內容，即適航規章（含環境保護適航要求）、豁免、專用條件和等效安全。本文主要討論適航規章方面審定基礎的確立原則。

根據CCAR 21部R4版要求，對于不需要重新申請TC的航空器、發動機和螺旋槳的型號設計更改，申請人應當表明更改的民用航空產品符合更改申請之日有效適用的適航要求。如果局方確認不是重大更改，或局方確認不受更改影響的每個區域、系統、部件、設備或機載設備、規章對被更改的民用航空產品的安全水平沒有實質作用或者不切實際，可以表明符合較早修訂的適航條款。如果設計更改涉及的特點在原審定基礎中沒有適當標準但之后有適當規章要求時，局方會要求申請人對所建議的設計更改使用此較新的規章。對于重大更改來說，不受更改影響的地方或在滿足最新要求對安全水平沒有實質性貢獻或不切實際的情況下，申請人可以使用適航條款較早修訂版。適航條款較早修訂版不可早于原審定基礎中列出的相應規章。

根據CCAR 21.101條，AC-21-AA-2014-36中將審定基礎確定的過程分為8個步驟，詳細說明了“自上而下”確定審定基礎的各個環節，指導申請人和局方共同確定更改分類和審定基礎是否合適。圖1為AC審定基礎確定的流程圖。

2 審定基礎適用性判斷方法

對于運輸類飛機而言，CCAR 25部《運輸類飛機適航標準》是申請設計更改所必需遵循的最低安全標準。在申請設計更改時，設計單位首先要根據涉及更改的系統進行技術分析，確定設計更改所依據的審定基礎及所需的符合性驗證方法，并基于此判斷設計更改的可行性。

從條款的適用性范圍來看，文獻[6]將CCAR 25部中的條款分為普適性條款和非普適性條款兩大類。這種條款分類方法是針對飛機型號合格審定提出的，設計更改不完全等同于飛機型號合格審定。例如，對于飛機型號合格審定來說是普適性條款，但在進行設計更改時可能成為非普適性條款。不過，仍可借鑒這種劃分方法。

普適性條款是指所有型號運輸類飛機都必須滿足的條款，通常是針對性能、系統、設備、功能提出的一般性、總體性、通用性要求，這類條款可以直接納入設計更改的審定基礎，如25.1條適用范圍、25.1529條持續適航文件等要求。非普適性條款是指針對某項具體設計（如特定結構、部件、設備、功能、指標）而提出的要求，有很強的指向性，這些條款需要根據設計更改是否具有相關設計特征進行判斷。例如，25.603條材料和25.1519條重量、重心和載重分布，這兩條對于飛機型號合格審定屬于普適性條款，但對于設計更改則需根據更改的具體內容來判斷其是否適用。

3 設計更改實例分析

以波音737-700飛機廁所加裝提示標牌為例說明規章版本、適用規章條款選定的方法、原因及符合性方法。

3.1 改裝描述

本改裝是在波音737-700飛機廁所馬桶按鈕旁加裝提示標牌，標牌內容僅起到提示作用，不會對現有操作、設備功能產生任何影響。

3.2 適用規章版本的確定

根據CCAR 21部R4版第21.19條，本改裝判定為非實質性更改，根據第21.93條判定本改裝為設計小改。根據圖1中步驟5，本設計更改不是重大更改，可以選擇原審定基礎，但因本設計更改簡單，選用最新規章要求不會給設計單位帶來額外負擔，因此在步驟3中依據21.101條選擇符合最新有效的適航標準CCAR 25部R4版。

3.3 適用規章條款的確定

1）普適性條款

● 25.1 適用范圍

該條要求為“（a）本規定是用于頒發和更改運輸類飛機型號合格證的適航標準。（b）根據中國民用航空規章的規定，申請或更改運輸類飛機型號合格證的申請人，必須表明符合本規定中適用的要求”。

本次改裝機型為波音737-700飛機，為運輸類飛機，CCAR 25部《運輸類飛機適航標準》是必須滿足的最低安全標準，設計更改設計單位必須滿足這一要求。

● 25.601 總則

第25.601條要求飛機不得具有根據經驗表明是危險的或不可靠的設計特征或細節。任何有疑問的設計細節和零件的適用性必須通過試驗確定。

該條是設計更改的總要求，可以通過分析與計算、性能數據分析、以往服役經驗或相似性來說明沒有危險的或不可靠的設計特征或細節。對于加裝標牌而言，設計單位需要明確選用的標牌制作材質、標牌制作工藝、標牌預計使用環境，確認上述事項沒有危險的或不可靠的設計特征或細節。

● 25.1529 持續適航文件

第25.1529條要求申請人必須根據本部附錄H編制適航當局可接受的持續適航文件。如果有計劃保證在交付第一架飛機之前或者在頒發標準適航證之前完成這些文件，則這些文件在型號合格審定時可以是不完備的。

該條要求飛機制造商為用戶提供維護手冊，并在附錄H中對手冊的分發、格式、內容、適航限制、電氣線路互聯系統等方面提出具體要求。持續適航文件一般包括：民航局或者航空器型號審定當局頒發的適航指令；航空器制造廠家提供的各類手冊、規范及其引用的國家或者行業標準；航空器制造廠家發布的服務通告、服務信函；民航局頒布的有關法規文件中引用的國家和行業標準；任何其他形式的經民航局批準的修理和改裝技術文件。在進行設計更改時，必然會涉及持續適航文件的修訂。設計更改設計單位一般通過編寫《持續適航文件指引》來表明此條的符合性，在指引中確定需要修改的持續適航文件清單以及文件更改的具體內容。作為改裝設計適航審定的一部分，持續適航文件指引在設計階段就應進行編寫并提供給設計更改使用單位。

2）非普適性條款

● 25.603 材料

第25.603條要求其損壞可能對安全性有不利影響的零件所用材料的適用性和耐久性必須滿足下列要求：

a. 建立在經驗或試驗的基礎上；

b. 符合經批準的標準（如工業或軍用標準或技術標準規定），保證這些材料具有設計資料中采用的強度和其他性能；

c.考慮服役中預期的環境條件，如溫度和濕度的影響。

該條是作為運輸類飛機使用材料的最低安全標準，保證設計更改時使用的材料能夠達到設計時期望實現的功能。

對于標牌，如果其失效對安全沒有不利影響，則不用滿足本條款。但是在有些情況下，如對顏色有明確要求的，如果標牌耐久性不夠而在預期的環境中褪色，導致失去指示作用危及飛行安全，則需要考慮本條款。使用服役經驗是本條有效的符合性方法之一。使用飛機制造商規范中的材料或飛機上相似部位已經使用的材料可以很好地說明此條的符合性。如果使用全新的材料，則需要通過試驗來驗證標牌符合性。

● 25.605制造方法

第25.605條要求為：

a. 采用的制造方法必須能生產出始終完好的結構。如果某種制造工藝（如膠接、點焊或熱處理）需要嚴格控制才能達到此目的，則該工藝必須按照批準的工藝規范執行。

b. 飛機的每種新制造方法必須通過試驗大綱予以證實。

該條是確保使用設計更改中的制造方法可以常態化生產出完好并滿足要求的器材。對于標牌，如果是使用已經批準的標牌，無需對本條進行符合性說明。如由申請人自行設計、生產，則需要說明符合性。一般做法是根據設計圖紙，使用圖紙中規定的工藝，由有資質能力的單位制作，即可保證本條的符合性。

● 25.853（a）條

該條的要求為：艙內材料（包括用于材料的涂層或飾面）必須滿足本部附錄F第I部分規定的適用試驗準則或其他經批準的等效試驗方法，無論飛機的客座量為多少。

第25.853條對座艙內部設施材料的阻燃性、火焰蔓延特性、熱釋放速率、發煙特性、火焰包容和耐火提出了要求。其中，25.853（a）中提到的附錄F第I部分是關于材料阻燃性能試驗要求、方法及判定等規則。該部分將第25.853條中客艙內材料分為五大類，對每類材料需要進行的試驗項目、燒焦長度、移去火源后的平均燃燒時間、滴落物跌落后繼續焰燃時間進行了規定，同時對試驗程序有詳細的要求，包括試樣取樣、試驗設備、試驗數據測量。根據座艙內部設施材料使用位置的不同，除了對火勢蔓延影響不大的小件如旋鈕、手柄、滾輪、緊固件、夾子、墊片、耐磨條帶、滑輪和小的電氣零件以外，一般要進行水平燃燒試驗、垂直燃燒試驗。25.853（c）對飛行機組成員以外座椅椅墊的可燃性要求按照附錄F第II部分進行試驗。試驗試樣應是整個椅墊組件，包含泡沫芯、浮性材料、擋火材料和裝飾罩。25.853（d）對客座量為20人或多于20人的飛機的天花板、壁板、隔板、廚房結構、櫥柜等內飾材料，額外提出了需按附錄F第IV部分和第V部分進行熱釋放率測定和發煙特性測定。25.853（e）～（h）對艙內其他設施提出了防火要求。

客艙內部標牌需要滿足25.853（a）款要求。如果制作標牌的基材是飛機制造商規范中的材料或是飛機上相似部位已經使用的材料，可以通過符合性聲明（MC0）來說明符合性。否則需要通過試驗室試驗（MC4）來驗證標牌符合性，即通過材料供應商提供測試報告，或由設計單位自行進行試驗。雖然規章中并沒有明確說明標牌屬于五大類材料中的哪一類，設計單位在根據標牌使用位置選擇對應試驗時，一般應選擇試驗條件最為苛刻的60s垂直燃燒試驗。

3.4 審定基礎符合性方法

綜合以上分析，本設計更改項目適用條款對應符合性方法如表1所示。

4 結束語

隨著中國民航業的發展，越來越多的航空公司要求進行個性化的改裝以滿足運行、市場的需要。在制定設計更改方案時，設計更改申請人應明確適用的審定基礎，以評估項目的可行性，還需了解設計更改審定基礎的確定原則，掌握規章條款適用性判定方法。

參考文獻

[1] CAAC.民用航空產品和零部件合格審定規定（CCAR-21 R4）[Z]. 2017.

[2] CAAC.航空產品設計更改審定基礎的確定方法（AC-21-AA-2014-36）[Z]. 2014.

[3] CAAC.航空產品設計更改審定基礎的確定程序（AP-21-AA-2014-36）[Z]. 2014.

[4] CAAC.航空器型號合格審定程序（AP-21-AA-2011-03-R4） [Z]. 2011.

[5] CAAC.運輸類飛機適航標準（CCAR-25 R4） [Z]. 2011.

[6] 張方. CCAR 25部條款適用性判定方法[J].科技視界，2017（7）：258-259.