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设计更改那么多,你都搞清楚了吗?

黄烁桥 适航思维 2023-12-25
1、为什么要讨论这个问题
CCAR-21-R4中关于“设计更改”的不同提法和要求非常多。
比如:设计大改、小改,声学/非声学更改、排放/非排放更改,实质性/非实质性更改,重大/非重大更改……
这么多容易混淆的概念,如果傻傻分不清楚,就很难准确理解规章的目的、落实其要求。
2、“设计更改”的定义
“设计更改”又可称为“型号设计更改”。
CCAR-21-R4并未对“型号设计更改”进行定义,但“型号设计”的概念是非常明确的,如下:
第21.31条 型号设计型号设计包括下列内容:(一) 定义民用航空产品构型和设计特征符合有关适航规章和环境保护要求所需要的图纸、技术规范及其清单;(二) 确定民用航空产品结构强度所需要的尺寸、材料和工艺资料;(三) CCAR-23、CCAR-25、CCAR-26、CCAR-27、CCAR-29、CCAR-31、CCAR-33、CCAR-35要求的持续适航文件中的适航性限制部分,第21.17条第(二)款中定义的特殊类别航空器适航要求中规定的持续适航文件中的适航性限制部分;(四) 通过对比法来确定同一型号后续民用航空产品的适航性和适用的环境保护特性所必需的其他资料。
CCAR-21-R4《民用航空产品和零部件合格审定规定》
我们姑且可以这么理解:已经获得批准的“型号设计”(TC/VTC-ed)进行的任何更改——包括CCAR 21.31中定义的任一方面或内容,都属于“型号设计更改”。
注:本文讨论的范围仅限于对“民用航空产品”(航空器、发动机和螺旋桨)的型号设计(型号合格证TC/型号认可证VTC)更改;“民用航空零部件”的设计更改另有定义,切勿混淆。
3、“设计更改”的分类
【大/小改、声学/非声学更改、排放/非排放更改】
CCAR-21-R4中有关“型号设计更改”分类的、最直接的条款就是CCAR 21.93:
第21. 93条 型号设计更改的分类(一) 型号设计更改分为“小改”和“大改”:1. “小改”指对民航产品的重量、平衡、结构强度、可靠性使用特性以及对民用航空产品适航性没有显著影响的更改2. “大改”指除“小改”以外的其他更改。(二) 除第(一)款的分类方法外,出于符合CCAR-36目的,型号设计更改还可以分为“声学更改”和“非声学更改”。“声学更改”指可能增加航空器噪声级的自愿的航空器的型号设计更改……(三) 除第(一)、(二)款的方法外,出于符合CCAR-34目的,型号设计更改还可以分为“排放更改”和“非排放更改”。“排放更改”指在飞机或者发动机设计中可能增加燃油排泄或者燃气排放的型号设计更改……
CCAR-21-R4《民用航空产品和零部件合格审定规定》
此条款可总结如下:

CCAR-21-R4第21.93条

不同的设计更改分类方法

通常,大家对“大改”、“小改”较为熟悉;对“声学更改”、“排放更改”相对陌生。
简单讲,这是两种对“型号设计更改”不同的分类方法
  • 出于符合“适航标准”的目的,如CCAR-23/25/27/29等,可按“设计更改”对民用航空产品适航性的影响程度,将其分为“大改”或“小改”
  • 出于符合“环保要求”的目的,如CCAR-34/36,又可将“设计更改”分为“排放/非排放更改”、“声学/非声学更改”
两种分类方法的作用不同
  • 前者(大/小改)会影响“设计更改”的批准方式(见下图);
  • 后者会影响“设计更改”项目的审定基础范围,即,是否包含受影响的、适用的“环保要求”条款——声学更改应当符合航空器噪声标准CCAR-36;排放更改应当符合航空器排放标准CCAR-34。

目前CAAC对民航产品设计更改的批准方式

注:“实质性更改”的相关内容见下文;另,上图中的ATC、AVTC并非常用的缩写,在此分别表示TC、VTC的证后更改。


除了CCAR 21.93,CCAR-21-R4中还有其它跟“设计更改”相关的隐含条款:
【实质性更改】
第21.19条 需要申请新型号合格证或者型号认可证的民用航空产品的更改如果对民用航空产品的设计、动力、推力或者重量的更改为实质性更改,以致需要对该民用航空产品与适用规章的符合性进行实质的全面审查应当申请新型号合格证或者型号认可证
CCAR-21-R4《民用航空产品和零部件合格审定规定》

“实质性更改”是这样的一种特殊情况:由于更改程度过大,将被视为“新型号”、而非“设计更改”,强制要求申请新的TC/VTC,项目的审定基础也将全面应用其申请之日有效的适航标准和环保要求。

注:本文中将“实质性更改”划归为“设计大改”中的最高级别;但从另一角度来看,“实质性更改”始于“设计更改”、终于“新型号”,已因量变产生了质变,故也可不视为“设计更改”、而作为一种全新设计来理解。

【重大更改】
此外,在TC/VTC更改、补充型号合格证(STC)、改装设计批准书(MDA)或补充型号认可证(VSTC)项目中,要根据CCAR 21.101确定审定基础:
第21.101条 适用规章的确定(一) 除本条第(二)、(三)款外,TC/VTC更改的申请人应当表明更改的民航产品符合更改申请之日有效适用的适航要求,并符合CCAR-34和CCAR-36。(二) 如本款第1、2或3项适用,申请人应表明更改的产品符合本条第(一)款要求的适航条款的较早修订版及……但是,该较早修订的适航条款不得早于TC/VTC中引以为据的相应条款或适航规章中有关该更改的特别追溯要求。对下述情况,申请人可表明符合较早修订的适航条款
  1. 局方确认不是重大更改……
  2. 局方确认不受更改影响……
  3. 受更改影响的……,局方确认要它们符合本条第(一)款中所述规章对被更改产品的安全水平没有实质作用或者不切实际……
CCAR-21-R4《民用航空产品和零部件合格审定规定》
CCAR 21.101是一个非常复杂的条款。
简单讲,该条款要求TC/VTC更改、STC、MDA、VSTC的申请人优先使用最新适航要求(申请之日有效适用的);只有在三种“例外”情况下(满足CCAR 21.101(二)的第1、2、3中的任一项条件),才可采用适用适航要求的较早修订版本(但不得早于被更改产品的原审定基础)。

注意,CCAR 21.101中定义了一个新的概念——“重大更改”

符合下列准则之一的更改被自动确认是重大更改
  1. 未保持民用航空产品原有的总体构型或者构造原理
  2. 欲更改的民用航空产品在合格审定时曾采用的前提条件不再有效。
CCAR-21-R4 21.101(二)第1款

“重大更改”被作为判断设计更改项目的审定基础是否强制采用最新适航要求3个判据之一

即,如果所申请的“设计更改”被判定为“重大更改”所申请项目不属于CCAR 21.101(二)第2或3款定义的“例外”情况,则申请人必须采用“最新的”适航要求作为项目的审定基础。

注:关于“实质性更改”、“重大/非重大更改”,有兴趣的读者可进一步参考《航空产品设计更改审定基础的确定方法》(AC-21-AA-2014-36)。
【其它】
此外,CCAR 21.99还从是否涉及“适航指令”(AD)的角度,将“设计更改”分为了“强制”“非强制”
第21.99条 要求的设计更改(一) 局方颁发的适航指令涉及的民用航空产品,其设计批准持有人应当符合以下规定:
  1. 在局方确定需要进行设计更改以纠正产品的不安全状况时,提交适当的设计更改以供批准;
  2. 在该设计更改得到批准后,使得有关该更改的说明材料可被此前按照该型号合格证审定的产品的所有使用人获得。
(二) 目前没有不安全状态,但局方或者设计批准持有人根据使用经验确定设计更改将对该民用航空产品的安全性有帮助时,设计批准持有人将适当的设计更改提交局方批准。更改经批准后,该设计批准持有人应当使得有关该设计更改的信息可被相同型号产品的所有使用人获得。
CCAR-21-R4《民用航空产品和零部件合格审定规定》

这属于设计批准持证人(DAH)的持续适航责任范畴,与前文所述各种分类的目的不同,在本文中不做进一步阐述。

4、回顾和小结
出于符合“适航标准”的目的,按“设计更改”对民用航空产品适航性的影响程度,可:
  • 将其分为“大改”或“小改”,两者对应的设计批准方式不同;且,“大改”可进一步细分
  1. 最高级别的“大改”为“实质性更改”,这一分类会同时影响项目的设计批准方式审定基础版本——强制申请人重新申请TC/VTC,并全面应用申请之日有效的最新适航要求;
  2. 大改中的“非实质性更改”又可进一步分为“重大/非重大更改”,这种分类将影响项目的审定基础:申请人要根据CCAR 21.101判定是否可采用较早、但不早于原TC/VTC审定基础的适航要求。

主要的几种“设计更改”之间的关系

另外,出于符合“环保要求”的目的,又可将“设计更改”分为“排放/非排放更改”、“声学/非声学更改”——这种分类会影响“设计更改”项目的审定基础范围,即,是否应包含受影响的、适用的“环保要求”条款。
综上,CCAR-21-R4中对“设计更改”的分类特别多、极易混淆;搞清楚各种分类的目的,有助于具体条款的理解和执行。

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