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eVTOL适航認證:TC AC PC傻傻分不清?

作者:民航資源網

4月7日,民航局正式向億航智能頒發EH216-S無人駕駛載人航空器系統生産許可證,這也是全球eVTOL(電動垂直起降飛行器)行業内首張生産許可證(Production Certificate,PC)。加上億航智能該型号此前取得的生産許可證型号合格證(Type Certificate,TC)、标準适航證(Standard Airworthiness Certificate,AC),半年多的時間内,EH216-S在中國民航适航審定領域集齊三證,率先邁入規模化生産階段,也為其下一步的商業化營運提供了重要保障。

目前,億航智能、時的科技、零重力、沃蘭特、峰飛航空、小鵬彙天、磐拓航空、禦風未來、沃飛長空等eVTOL飛行器制造企業都在積極驗證。對關心該領域未來發展的業外人士來說,或許更想知道的是,飛行器要飛上天,必須獲得什麼證?型号合格證、生産許可證、單機适航證又分别意味着什麼?

eVTOL适航認證:TC AC PC傻傻分不清?

沃蘭特型号合格證獲受理(沃蘭特供圖)

驗證從型号合格開始

根據《中華人民共和國民用航空法》和《中華人民共和國适航管理條例》,任何機關或者個人設計民用航空器,應當向民航局申請并獲得型号合格證。

3月21日,小鵬彙天“陸地航母”飛行汽車的飛行體(代号:X3-F)型号合格證申請正式獲民航中南地區管理局受理,标志着該型号邁向了從研發到适航的關鍵一步,即将進入适航審定階段。

接下來,該飛行器要經曆概念設計、要求确定、符合性計劃制訂等階段的适航審定過程,其申請方要按照型号合格審定程式配合民航局開展符合性驗證試驗、飛行試驗、機載裝置随機審定等審查活動。在飛機的設計經檢驗滿足适航标準後,才會取得型号合格證。

相關專家介紹說:“型号合格證是适航當局對飛機設計符合性的準許。它是适航審定的第一步,也是後續生産和營運的基礎。沒有型号合格證,就無法證明航空器設計的适航性,進而也就無法獲得生産許可證和單機适航證。是以,從整個适航審定流程來看,型号合格證的取得具有先決性和基礎性地位。”

峰飛航空科技自主研發的V2000CG無人駕駛航空器系統獲得由民航華東地區管理局頒發的型号合格證後,下一步将着手擷取生産許可證(獲得制造民用航空器的許可)和單機适航證(獲得使用民用航空器的許可)。之後,該産品便可以進入民航市場。目前,三證齊全的億航智能EH216-S已具備量産的資質,剛剛達到商業營運的“門檻”。

通常來說,型号合格證的審查環節比較複雜,耗時可達3年~5年。其過程到底有多艱難,從以往國産飛行器的驗證曆程可見一斑。

2022年9月,C919大型客機完成全部适航審定工作後獲民航局頒發的型号合格證。從2017年首飛開始,C919先後進行了700多個科目的試飛才完成了試飛驗證任務。與傳統航空器相比,eVTOL無論在技術架構、産品構型以及性能、功能,還是在運作模式和飛行環境等方面均存在巨大差異。億航智能總工程師陸入成表示:“在适航證審查過程中參照了C919的适航證相關審查流程,以保障EH216-S适航證的審查符合标準。”是以在超過500個科目的摸底試驗、40000餘個飛行架次的調整試飛以及65個大項、450多個科目的驗證試驗後,億航智能才最終拿到這張型号合格證。

eVTOL适航認證:TC AC PC傻傻分不清?

EH216-S 無人駕駛航空器在拉丁美洲示範飛行(億航智能供圖)

三證齊全并非終點

民用航空器通過型号合格審定、取得型号合格證後,将進入下一階段的生産和使用認證流程,此時也就輪到生産許可證和單機适航證上場了。

不同于型号合格認證對飛行器設計的審查,生産許可證是對航空制造企業的生産組織及控制、品質管理與綜合管理水準的核驗。民航局經過審查後,如申請方已經建立并能夠保持符合相關規定的品質控制系統,且其生産的每一架民用航空器均符合相應型号合格證或型号設計準許書、補充型号合格證或改裝設計準許書的設計要求,才會頒發對其生産體系認證的生産許可證。

有鑒于此,從原材料控制、供應商管理,到生産環節的劃分及控制、生産品質管控,再到飛機出廠測試、售後維修維護等,每個細節都必須有章可循、有據可查,嚴格按照程式組織各個生産環節,確定小到零件、大到整機都可追溯且安全受控。這張通行證的作用在于确認符合要求的品質保證體系,使得飛機的生産制造能夠按照獲準許的工程設計資料持續穩定地生産出安全可用的飛機。

型号合格證、生産許可證針對的是某一種型号的飛行器,而單機适航證針對的是飛行器個體。作為對每架飛行器制造符合性的準許,單機适航證就好比每架出廠的飛行器的“戶口”,表示該架飛行器是按照獲準許的設計和品質體系制造的,可以安全營運。

值得注意的是,億航智能EH216-S取得的是标準适航證,它與單機适航證又有什麼差別?

其實,标準适航證是單機适航證的其中一種類型,用于已經由适航部門确認其符合經準許的設計并處于安全可用狀态的航空器産品。單機适航證還有出口适航證、特許飛行證等不同類型,分别用于出口航空器産品、飛行試驗等用途。

但三證齊全并不意味着商業營運的開始,尤其是eVTOL的商業營運面臨着投資、監管、生産等多方面考驗。羅蘭貝格戰略咨詢公司預測,到2050年,全球載人營運eVTOL将達到16萬架次。盡管前景喜人,但eVTOL從制造、認證到投入營運的過程仍然非常“燒錢”,這條賽道上充滿着不确定性且競争激烈。有關專家表示:“随着基礎設施建設的鋪開,不僅将給上遊規劃設計、建造施工、材料裝置等領域的供應商帶來福音,而且有利于加快eVTOL規模化部署程序。”

适航之路“道阻且長”

2023年7月,蕪湖鑽石航空發動機有限公司自主研發的AEC 2.0L航空發動機獲得了民航局頒發的型号合格證;今年1月,安徽勁旋風航空科技有限公司自主研發的XF2-T 3槳葉地面可調槳距定距螺旋槳獲得了民航局頒發的型号合格證……

按照《民用航空産品和零部件合格審定規定》(CCAR-21部),型号合格審定驗證不僅針對民用航空器,還包括航空發動機和螺旋槳。此外,任何用于民用航空産品或者拟在民用航空産品上使用和安裝的材料、零件、部件、機載裝置或者軟體也需要通過适航審定,業内同樣有針對相關型号或單個産品的适航證明檔案,以保障安全運作。

對标商用運輸飛機走過的适航審定之路,eVTOL仍須步履不停,跟上其前行的腳步。

資料顯示,在C919适航審定的5年中,先後完成了極限載荷靜力試驗、動力裝置、燃油及惰化系統、電源系統、環控系統等地面試驗驗證,顫振、空速校準、載荷、操穩和性能等科目的試飛,空中遠距離轉場飛行、飛行推力确定試飛等;在EH216-S适航審定的1000多天中,同樣進行了大量實驗室試驗、地面試驗和飛行試驗,包括主材料性能、結構強度、阻燃、墜撞、氣體毒性、裝置、系統的環境、軟體仿真、資料鍊路、地面控制站、整機功能、電磁相容、飛行性能和操穩特性功能等試驗試飛驗證。相關專家表示:“通過适航認證是一架飛行器的安全最低保障,各類測試都是為了實作更安全、更可靠的飛行。”

目前,全球50%左右的eVTOL項目仍處于概念設計階段,約1/4的eVTOL項目處于飛行測試階段。随着國内外多種适航認證的發放和商業營運的落地試點,eVTOL航空器産業化正式從“0到1”邁入“1到N”的新階段。

從ARJ21到C919,從全球eVTOL行業内首張型号合格證、生産許可證、單機适航證到全球首個通過型号合格認證的噸級以上eVTOL航空器,不僅展現大陸國産民機制造水準正在不斷提高,而且也代表着适航審定能力的進一步提升。“大陸适航審定能力正不斷增強。”有關專家表示,“作為新型飛行器,eVTOL技術新穎且複雜,适合其适航認證的标準和規定仍在不斷發展和完善中,這意味着适航認證需要對這些新技術進行全面而深入的了解和評估,以確定其安全性和可靠性。未來,随着民航局向國産eVTOL陸續頒發型号合格證,無疑将為衆多eVTOL制造商注入新動能。”(中國民航報 記者張人尹)

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