2.4. Сертификация и отказобезопасность авиатехники

Важным свойством надежной авиационной техники является ее отказобезопасность. Это одна из основ летной годности, представляющая собой совокупность требований к безопасности полетов после отказов каких-либо систем или агрегатов.

Указанные требования представлены в нормативных материалах стран СНГ и имеют форму ограничений на вероятности так называемых особых ситуаций (эффектов) разных типов [7]. Особая ситуация (эффект) – это ситуация, возникающая в полете в результате воздействия неблагоприятных факторов или их сочетания и приводящая к снижению безопасности полета. Требования будут конкретизированы в § 5.4.

Даны указания по анализу особых ситуаций. Соответствие воздушного судна требованиям к вероятностям этих ситуаций должно доказываться путем анализа и расчета вероятностей возможных видов отказов функциональных систем и оценки влияния этих отказов на безопасность полета самолета. Эти оценки должны проводиться для каждой системы и во взаимосвязи с другими системами и, при необходимости, подкрепляться наземными и / или летными испытаниями, испытаниями на пилотажном стенде или другими видами стендовых испытаний, расчетами или моделированием.

В руководстве по летной эксплуатации должны быть четкие рекомендации по действию экипажей ВС в особых ситуациях разных типов. Желательно, чтобы указанные рекомендации были проверены в летных испытаниях. В тех случаях, когда летная проверка связана с повреждениями самолета, высокой степенью риска или заведомо нецелесообразна, разработанные рекомендации должны подтверждаться результатами анализа опыта эксплуатации других самолетов, близких по конструкции к сертифицируемому, а также результатами соответствующих лабораторных или стендовых испытаний, моделирования, расчетов.

При сертификации требования отказобезопасности проверяют, составляют потребную доказательную документацию. Воздушные суда, не удовлетворяющие этим требованиям, не будут допущены не только к продаже, но и к производству.

3. Некоторые особенности сертификации авиационной техники. Основные понятия

3.1. Базовые понятия

Материал параграфа излагается согласно [1, 5, 36]. Двенадцать государств, образующих Содружество независимых государств (Азербайджан, Армения, Беларусь, Грузия¹, Казахстан, Кыргызстан, Молдова, Таджикистан, Узбекистан, Российская Федерация, Туркменистан, Украина), заключили 30 декабря 1991 г. в Минске «Соглашение о гражданской авиации и об использовании воздушного пространства» [66]. В соответствии с этим договором образован Межгосударственный авиационный комитет – постоянно действующий исполнительный орган, уполномоченный государствами-учредителями осуществлять в пределах своей компетенции реализацию «Соглашения», а также обеспечивать работу Совета по авиации и использованию воздушного пространства, направленную на обеспечение безопасности полетов воздушных судов.

Эстония и Латвия имеют статус наблюдателей при МАК.

МАК взаимодействует с авиационными администрациями государств-учредителей в области нормирования летной годности и процедур сертификации авиационной техники в соответствии с делегированными ему этими государствами функциями и соглашениями между ними.

Авиационная администрация страны – орган государственного регулирования гражданской авиации (т.е. орган исполнительной власти), уполномоченный осуществлять в пределах своей компетенции деятельность, направленную на обеспечение безопасности полетов воздушного транспорта данной страны.

В разных государствах авиационная администрация может иметь различные названия. В Украине после введения в действие Указа Президента Украины «Об утверждении Положения о Государственной авиационной службе Украины» [53], т. е. с 21.04.2011 г., она стала именоваться Государственной авиационной службой Украины (ГАСУ). Данная служба является центральным органом исполнительной власти, деятельность которого направляется и координируется КМУ через вице-премьер-министра – министра инфраструктуры.

Инфраструкту́ра (от лат. infra – ниже, под и лат. structura – строение, расположение) – это комплекс взаимосвязанных обслуживающих структур или объектов, составляющих и / или обеспечивающих основу функционирования некоторой системы [50]. Например, в экономике – экономической системы; в военном деле – системы стационарных объектов и отдельных сооружений, являющихся основой для развертывания вооруженных сил, ведения военных действий и обеспечения боевой и оперативной подготовки войск. Инфраструктура государства – совокупность структур типа вооруженных сил, госбезопасности, полицейской, пограничной, таможенной, пенитенциарной и других служб, обеспечивающих функционирование государственной машины.

До названного указа авиационная администрация Украины именовалась Государственным департаментом авиационного транспорта Украины или Укравиатранс (Укравиация). Организационно департамент состоял при Министерстве транспорта и связи Украины.

В Российской Федерации данная администрация называется Федеральной авиационной службой (ФАС), в Соединенных Штатах – Federal Aviation Administration (FAA). До 2008 г. в ЕС существовала Единая европейская авиационная администрация, которая именовалась Joint Aviation Authority (JAA). В 2008 г. ее функции полностью взяло на себя агентство EASA (см. § 2.1). При этом в каждой стране ЕС имеется своя национальная авиационная администрация (NAA), с которой сотрудничает EASA.

При МАК имеется организация, называемая Авиационным регистром. Авиационный регистр МАК (АР МАК) – это орган Межгосударственного авиационного комитета, осуществляющий деятельность в следующих областях:

– летной годности и процедур сертификации воздушных судов, их компонентов, производства авиационной техники, охраны окружающей среды от воздействия авиации с выдачей соответствующих Сертификатов, Свидетельств и эквивалентных им документов;

– сертификации организаций, разрабатывающих авиационную технику, аккредитации организаций (центров), осуществляющих сертификационные работы, а также экспертов-аудиторов и физических лиц, имеющих статус уполномоченных Авиарегистром представителей.

Понятие «летная годность» раскрыто в § 2.2.

Юрисдикция АР МАК распространяется на авиационную промышленность и аэродромную сеть всех стран, входящих в Содружество независимых государств. Юрисдикция – круг дел, подлежащих ведению определенного учреждения [64].

При сертификации авиационной техники осуществляется проверка на соответствие Нормам летной годности и требованиям к охране окружающей среды от воздействия авиации.

Нормы летной годности – это совокупность требований к конструкции, параметрам и летным качествам воздушных судов и их компонентов, направленных на обеспечение безопасности полетов. Под «нормой» понимают регулирующее правило, являющееся законодательно обязательным.

Нормы летной годности рассматриваются как часть Авиационных правил (АП). Авиационные правила МАК (АП МАК) – это принятый государствами-учредителями свод процедур, правил, норм и стандартов, выполнение которых признается этими государствами в качестве обязательного условия обеспечения безопасности полетов и охраны окружающей среды от воздействия авиации.

Первоначально предполагалось, что АП МАК имеют для государств-учредителей статус международных. Однако реальная практика сертификации показала, что для некоторых государств СНГ, включая Украину, отдельные компоненты Авиационных правил МАК нуждаются в корректировке. Так возникли Авиационные правила Украины (АПУ) и Федеральные Авиационные правила (ФАП) Российской Федерации [39].

Авиационные правила Украины – это также свод процедур, правил, норм и стандартов, имеющих аналогичное АП МАК назначение, но в их принятии участвовало только государство Украина.

Сертификационный базис (СБ) представляет собой комплекс требований норм ЛГ, а также стандартов и нормативов в области охраны окружающей среды, которые распространены на данный образец авиационной техники (ОАТ). Под образцом авиационной техники в действующих правилах сертификации понимается тип ВС, тип авиационного маршевого двигателя, тип воздушного винта и тип вспомогательного двигателя.

Сертификат типа (СТ) – документ, удостоверяющий соответствие образца авиационной техники требованиям сертификационного базиса. Если ОАТ создан в СНГ, но не в Украине, то документ выдает АР МАК. Если ОАТ создан в Украине и является типом ВС так называемой транспортной категории (см. далее), или типом двигателя, или типом воздушного винта для ВС указанной категории, то выдаются два Сертификата типа – от МАК и от Государственной авиационной администрации Украины (ГААУ). Если же ОАТ создан в Украине, но не принадлежит к только что названному множеству, то он получает СТ только от ГААУ (рис. 3.1).

Обозначение ВД на рис. 3.1 означает «авиационный двигатель», а ВВ – «воздушный винт».

Описанная ситуация связана со сформировавшейся в Украине законодательной базой (см. § 4.1).

Сертификат летной годности (СЛГ) – документ, удостоверяющий соответствие конкретного экземпляра воздушного судна требованиям сертификационного базиса и являющийся необходимым условием допуска этого экземпляра ВС к летной эксплуатации (с установленными для него ограничениями).

В АП МАК Сертификаты ЛГ подразделяются на стандартные и специальные. К стандартным относятся СЛГ воздушных судов, на которые выдан Сертификат типа или эквивалентный ему документ. Эти документы подразделяются на «первичные», «постоянные» и «экспортные». Специальные СЛГ включают «Специальные СЛГ временной категории» (или

Рис. 3.1. Выдача Сертификата типа на образец

авиационной техники

«Временные СЛГ»), «Специальные СЛГ экспериментальной категории» (или «Экспериментальные СЛГ»), а также разрешения на специальные полеты.

Экспортные СЛГ предусмотрены для экземпляров ВС, направляемых на экспорт (подробнее см. в § 11.3).

Первичный СЛГ действителен на срок до двух месяцев. Он дает право на летную эксплуатацию ВС в соответствии с установленными для него ограничениями до тех пор, пока не будет выдан постоянный СЛГ (подробнее см. в § 7.3).

Постоянный СЛГ на экземпляр ВС, имеющего Сертификат типа, выдается авиационной администрацией государства, осуществившего регистрацию воздушного судна. Это обязательный бортовой документ ВС. Процедура выполняется на основании действующего первичного СЛГ, а для импортируемого ВС – на основании экспортного СЛГ. Подлежит периодическому продлению названной авиационной администрацией при условии, что летная годность данного экземпляра ВС обеспечена. Указанная администрация также устанавливает срок годности документа.

Подробности, связанные со специальными СЛГ, изложены в § 11.5.

Авиарегистр МАК и Госавиаадминистрация Украины издают, а затем контролируют выполнение директив летной годности. Так называются документы, содержащие обязательную для исполнения информацию о поддержании летной годности воздушных судов, авиадвигателей, воздушных винтов и комплектующих изделий. Директива летной годности издается, когда проявляется небезопасное состояние какого-либо экземпляра ВС или его компонентов, и это состояние, возможно, существует или развивается на других экземплярах воздушных судов или их компонентов, имеющих аналогичные по типу конструкции.

Приведем в качестве примера одну подобную директиву.

Директивное письмо АР МАК №9-94 от 28.02.1994 г.

«Об обязательной проверке огнеопасных отсеков самолетов

и вертолетов на предмет выявления элементов конструкции

и крепежа, не отвечающих требованиям по огнестойкости».

Авиарегистр МАК предлагает:

1. Провести анализ всех пожароопасных отсеков эксплуатируемых самолетов и вертолетов, особенно Ту-134, Ту-154, Ил-62, Ил-76, Ан-24, Ан-26, Ан-12, Як-40, Ми-26, Ми-8 и их модификаций, находящихся в эксплуатации.

2. В случае обнаружения в пожароопасных отсеках элементов конструкции и крепежа, не отвечающих требованиям по огнестойкости, необходимо разработать соответствующие мероприятия.

3. Результаты анализа и план внедрения разработанных мероприятий представить в АР МАК не позднее 1 апреля 1994 г.

Председатель АР МАК В. В. Сушко.

Указ Президента Украины [53] включил в функции ГАСУ издание директив летной годности. Естественно, что их выполнение обязательно для украинских организаций, занимающихся поддержанием летной годности и эксплуатацией гражданских ВС.

Далее следует рассмотреть классификацию компонентов ВС с точки зрения сертификации. Все компоненты делятся на три класса:

– компоненты первого класса – авиационные маршевые двигатели (АМД), воздушные винты (ВВ) и вспомогательные двигатели (ВД);

– компоненты второго класса – фюзеляж, крыло, поверхности управления, секции механизации крыла, шасси, механическая система управления и другие части конструкции планера воздушного судна, работоспособность которых непосредственно влияет на летную годность ВС;

– компоненты третьего класса – комплектующие изделия, к которым относятся любые установленные на ВС, АМД, ВВ и ВД механизмы, приборы, элементы оборудования (включая соединительное оборудование), стандартные детали и другие готовые изделия, используемые для осуществления полета ВС.

Компоненты третьего класса образца авиационной техники по степени влияния их работоспособности на летную годность образца в целом подразделяются на две категории:

– комплектующие изделия (КИ) категории А – изделия, нарушение работоспособности которых оказывает существенное влияние на летную годность образца;

– комплектующие изделия категории Б – изделия, не относящиеся к

категории А.

Минимальный перечень КИ категории А устанавливается циркуляром Авиарегистра (подробнее в разд. 12).

Компоненты первого класса проходят сертификацию с выдачей им Сертификатов типа. Сохраняется схема, показанная на рис. 3.1. Компоненты второго класса проходят сертификацию в составе ВС.

Сертификация компонентов третьего класса отдельно от ВС и его компонентов первого класса называется квалификацией. Такой особый термин связан с тем, что, как правило, эти изделия не являются самостоятельными товарами. Соответственно введено понятие квалификационного базиса. Квалификационный базис (КБ) – комплекс требований Норм летной годности, государственных и отраслевых стандартов, требований технического задания на разработку, распространенных на данное комплектующее изделие (более подробно в § 12.3).

По результатам квалификации оформляют:

– на тип комплектующего изделия категории А – Свидетельство о годности изделия или Одобрительное письмо;

– на тип комплектующего изделия категории Б – Одобрение на установку КИ категории Б на образец авиационной техники.

Свидетельство о годности изделия – документ, удостоверяющий соответствие типа комплектующего изделия требованиям квалификационного базиса. Иными словами, установлено, что типовая конструкция данного комплектующего изделия прошла необходимый и достаточный объем испытаний, отвечает требованиям соответствующего квалификационного базиса и может устанавливаться на любой подходящий образец авиационной техники в рамках ограничений, указанных в «Декларации о конструкции и ее характеристиках».

Одобрительное письмо выдается на вновь разрабатываемое КИ. Документ удостоверяет, что типовая конструкция данного комплектующего изделия прошла необходимый и достаточный объем испытаний и отвечает требованиям соответствующего квалификационного базиса. Изделие можно устанавливать на конкретный образец авиационной техники в соответствии с установочными чертежами Разработчика этого образца в рамках ограничений, указанных в «Декларации о конструкции и ее характеристиках».

Названные «Декларации» – это документы, в которых приведена информация о квалификационном базисе, диапазоне ожидаемых условий эксплуатации и эксплуатационных ограничениях, в пределах которых обеспечиваются приведенные характеристики изделий.

Одобрение на установку КИ категории Б на образец авиационной техники выдается Разработчиком этого образца и удостоверяет, что Разработчик и Независимая инспекция на его предприятии установили, что КИ прошло необходимый и достаточный объем испытаний и может быть установлено на конкретном образце АТ в соответствии с ограничениями,

указанными в документации Разработчика комплектующего изделия.

Предусмотрено получение для ВС отдельного Сертификата типа по шуму на местности [14]. Этот документ удостоверяет, что ВС удовлетворяет ограничениям на уровень создаваемого им шума. Избыточно шумные ВС в воздушные пространства многих стран не допускаются. Сертификат выдается на тип ВС с конкретными типами АМД, ВД и ВВ. Некоторые примеры этих Сертификатов приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Примеры выданных АР МАК Сертификатов типа по шуму на местности

Тип ВС	Двигатели и воздушные винты	Номер Сертификата	Дата выдачи	Компания
Ан-24 (Ан-24РВ)	Двигатели АИ-24Т (АИ-24 2-й серии). Воздушные винты АВ-72Т (АВ-72)	40	19.01.94	АНТК им. О. К. Антонова
Су-29	Двигатель М-14П Воздушный винт MTV-3-B-C / L250-21	46	20.05.94	ОАО «ОКБ Сухого»
Ан-74ТК-300	Двигатели Д-36 серии 4А	СШ129- -Ан-74ТК-300	06.09.02	АНТК им. О. К. Антонова

Типы ВС, авиадвигателей, воздушных винтов постоянно совершенствуются, появляются их модификации (существенные изменения в типовых конструкциях). Типовая конструкция – это конструкция ОАТ (включая его летные характеристики и эксплуатационные ограничения), соответствие которой требованиям сертификационного базиса установлено по результатам сертификации образца [1, 5].

Все изменения в типовой конструкции ОАТ подразделяются на четыре вида: главные, акустические, эмиссионные, второстепенные. Главное изменение – такое изменение указанной конструкции, которое существенно влияет на летную годность образца. Акустическое изменение типовой конструкции ВС заметно влияет на уровень шума на местности. Эмиссионное изменение типовой конструкции АМД и / или ВД ощутимо влияет на эмиссию (выделение в полете из двигателя веществ в выхлопных газах, а также частиц масла, применяемого для смазки). Прочие изменения носят название второстепенных.

Изменения типовой конструкции ОАТ, кроме второстепенных, связаны с необходимостью получения Новой редакции Сертификата типа. Новая редакция Сертификата типа – документ, который удостоверяет соответствие сертифицированного образца авиационной техники с внесенным в его типовую конструкцию главным, акустическим или эмиссионным изменением требованиям сертификационного базиса (подробности в разд. 11).

Модификациям подвергаются также конструкции комплектующих изделий. Для КИ категории А предусмотрена выдача сертификационных документов, носящих названия «Новая редакция «Свидетельства о годности» или «Новая редакция «Одобрительного письма». Документы утверждают, что комплектующее изделие категории А с внесенными в его типовую конструкцию изменениями удовлетворяет требованиям квалификационного базиса.

Отметим, что термин «Новая редакция СТ» введен в части 21 АПУ. В части 21 АП МАК применяется термин «Дополнение к СТ».

К сертификационным документам для образцов авиационной техники относятся также Временные Сертификаты типа. Цель этих документов – компетентно и ответственно разрешить полеты ВС, сертификация которых не завершена. В ряде случаев такие полеты необходимы.

В части 21 АП МАК описаны также документы, носящие наименование «Специальные Сертификаты летной годности временной категории». Они выдаются на отдельные экземпляры ВС. Однако в части 21 АПУ эти документы не предусмотрены.

Нормативные материалы устанавливают, что производство воздушных судов, авиадвигателей и воздушных винтов должно иметь Свидетельство одобрения производства или Сертификат производства на определенный образец АТ.

Сертификат производства соответствует более высокому уровню Системы качества у Изготовителя. Однако может оказаться, что при сохранении действующей на предприятии Системы контроля изготовления и приемки экземпляров AT Изготовитель не в состоянии поддержать все функции Системы качества самостоятельно. В таком случае Изготовителю выдается не Сертификат, а Свидетельство одобрения производства.

Специализированным предприятиям, выполняющим ремонт воздушных судов и другой АТ, выдается Сертификат ремонтной организации. Документ выдается, если на предприятии надлежащий уровень имеют: 1) производственные площади; 2) средства ремонта; 3) персонал; 4) Система качества; 5) входной контроль, хранение, транспортировка материалов и комплектующих изделий; 6) техпроцессы; 7) документация; 8) испытания; 9) отчеты об опасных отказах; 10) выполнение техобслуживания ВС; 11) допуск к эксплуатации после обслуживания и ремонта.

Украинская организация, занимающаяся техническим обслуживанием АТ, может получить от Госавиаадминистрации Украины Сертификат одобрения [52].

Большое количество различных сертификационных документов предусмотрено для субъектов и объектов гражданской авиации.