姜超 史校川 王春生 郭浩博
近年,隨著無人駕駛航空器系統(tǒng)的迅速發(fā)展,國際上也在加快無人駕駛航空器系統(tǒng)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系的完善。國際民航組織于2022年7月發(fā)布第十三版附件8《航空器適航性》,對遙控駕駛飛機(jī)、遙控駕駛航空器、遙控駕駛站適航管理及合格審定進(jìn)行了規(guī)定,并明確從2026年11月26日起實(shí)施。在無人機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)方面,美國聯(lián)邦航空局(FAA)目前已發(fā)布十余個低風(fēng)險(xiǎn)物流無人機(jī)型號的專用條件,歐洲航空局(EASA)也已建立了系統(tǒng)的無人機(jī)法規(guī)體系和統(tǒng)一的無人機(jī)管理規(guī)則,并以運(yùn)行為中心、以風(fēng)險(xiǎn)為基礎(chǔ),按照開放、特許、審定進(jìn)行分類監(jiān)管。
自2019年起,中國民用航空局在國內(nèi)無人機(jī)企業(yè)設(shè)立適航審定試點(diǎn),總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和成果,并于2019年發(fā)布了《基于運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的無人機(jī)適航審定指導(dǎo)意見》(民航適發(fā)〔2019〕3號)。2020年11月27日,民航局適航司向四川省天域航通科技有限公司頒發(fā)全國首個民用無人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)批準(zhǔn)函,2020年12月21日,適航司向大疆創(chuàng)新科技有限公司頒發(fā)國內(nèi)首張植保無人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)批準(zhǔn)函。我國通過審定實(shí)踐為民用無人駕駛適航管理法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的制定完善積累了經(jīng)驗(yàn)。
2022年8月,民航局就《民用無人駕駛航空發(fā)展路線圖V1.0》向公眾征求意見,路線圖旨在進(jìn)一步明確民用無人駕駛航空發(fā)展定位、目標(biāo)與路徑,促進(jìn)我國無人駕駛航空高質(zhì)量發(fā)展。2022年起,民航局先后發(fā)布無人駕駛航空器相關(guān)的規(guī)章、程序和咨詢通告等,逐步規(guī)范無人駕駛航空器的適航管理工作。本文將對目前我國無人駕駛航空器相關(guān)的政策文件進(jìn)行解讀分析,以期對無人駕駛航空器適航取證工作有所啟發(fā)。
法律法規(guī)體系
《中華人民共和國民用航空法》于2018年12月29日第十三屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第七次會議進(jìn)行了修訂。其中第二百一十四條指出,國務(wù)院、中央軍事委員會對無人駕駛航空器的管理另有規(guī)定的,從其規(guī)定。自此民用無人駕駛航空器系統(tǒng)的適航管理擁有頂層法律依據(jù)。
為進(jìn)一步規(guī)范無人駕駛航空器飛行以及有關(guān)活動,國務(wù)院、中央軍事委員會制定了《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》(以下簡稱《條例》)。根據(jù)《條例》要求,從事中型、大型民用(除軍用、警察、海關(guān)、應(yīng)急管理部門外)無人駕駛航空器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(包括“重大設(shè)計(jì)更改”)、生產(chǎn)、進(jìn)口、飛行和維修活動,均應(yīng)依法向民航局申請取得適航許可。
民航局根據(jù)《條例》相關(guān)要求,制定了CCAR-92部《民用無人駕駛航空器運(yùn)行安全管理規(guī)則》(以下簡稱《規(guī)章》)。《規(guī)章》從“總則、操控員安全操控要求、登記管理、適航管理、空中交通管理、運(yùn)行與經(jīng)營管理、法律責(zé)任、附則”等8個方面進(jìn)行了規(guī)定。相當(dāng)于“有人機(jī)”的《民用航空產(chǎn)品和零部件合格審定規(guī)定》(CCAR-21部)、《民用航空器國籍登記規(guī)定》(CCAR-45部)、《民用航空器駕駛員合格審定規(guī)則》(CCAR-61部)、《一般運(yùn)行和飛行規(guī)則》(CCAR-91部)、《中國民用航空空中交通管理規(guī)則》(CCAR-93TM部)、《航空運(yùn)輸承運(yùn)人運(yùn)行合格審定規(guī)則》(CCAR-121部)、《小型航空器商業(yè)運(yùn)輸運(yùn)營人運(yùn)行合格審定規(guī)則》(CCAR-135部)、《特殊運(yùn)營人運(yùn)行合格審定規(guī)則》(CCAR-136部)、《民用航空器駕駛員學(xué)校合格審定規(guī)則》(CCAR-141部)等管理規(guī)章的集成。
《規(guī)章》主要對以下4個方面進(jìn)行了適航管理規(guī)定:一是確定了中型、大型民用無人駕駛航空系統(tǒng)的適航管理方式,包括設(shè)計(jì)批準(zhǔn)、生產(chǎn)批準(zhǔn)和適航批準(zhǔn);二是明確了基于風(fēng)險(xiǎn)、分級分類審定的無人駕駛航空器系統(tǒng)適航管理原則,給出了無人駕駛航空器系統(tǒng)的分類和適用的證件類別;三是強(qiáng)化無人駕駛航空器系統(tǒng)設(shè)計(jì)批準(zhǔn)申請人和持證人建立設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)的要求;四是提出《條例》生效前已經(jīng)制造出的中型、大型無人駕駛航空器系統(tǒng),如果用于民用航空活動且不進(jìn)行設(shè)計(jì)更改的,在2026年11月26號前可以經(jīng)過局方接受的安全評定,在局方規(guī)定的使用限制下通過取得特殊適航證。
民航局各部門按照職責(zé)分工,組織制定相應(yīng)的行政規(guī)范性文件,主要包括管理程序(AP)、咨詢通告(AC)等。在管理程序(AP)方面,適航司制定了《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)適航審定管理程序》(AP-21-AA-2022-71,以下簡稱71程序)、《民用無人駕駛航空器實(shí)名登記管理規(guī)定》(AP-45-AA-2017-03)和《民用無人駕駛航空器國籍登記管理程序》(AP-45-AA-2023-04)。其中,71程序用于指導(dǎo)和規(guī)范中型和大型民用無人駕駛航空器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)批準(zhǔn)、生產(chǎn)批準(zhǔn)和適航批準(zhǔn)有關(guān)活動。
《規(guī)章》指出發(fā)動機(jī)、螺旋槳、遙控臺(站)等可單獨(dú)進(jìn)行取證,但由于71程序發(fā)布時(shí)間早于《規(guī)章》,當(dāng)前暫未制定以上產(chǎn)品的單獨(dú)取證程序,仍采用整機(jī)型號合格審定的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)批準(zhǔn)。
在咨詢通告(AC)方面,適航司制定了《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)適航審定分級分類和系統(tǒng)安全性分析指南》(AC-21-AA-2022-40,以下簡稱AC-21-40),針對中型和大型民用無人駕駛航空器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)批準(zhǔn)審定過程,提供面向適航審定的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)等級劃分方法和系統(tǒng)安全性分析指導(dǎo),是一種局方接受的符合性方法。
此外,適航司于2020年以民航適發(fā)的文件形式發(fā)布了《高風(fēng)險(xiǎn)貨運(yùn)固定翼無人機(jī)系統(tǒng)適航標(biāo)準(zhǔn)(試行)》和《中高風(fēng)險(xiǎn)無人直升機(jī)系統(tǒng)適航標(biāo)準(zhǔn)(試行)》。但后來在實(shí)際項(xiàng)目審定實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)這兩個標(biāo)準(zhǔn)中存在一些不適用的條款。因此,自2021年下半年開始,依據(jù)CCAR-21-R4“第21.16條 專用條件”有關(guān)要求,各在審的無人駕駛航空器系統(tǒng)開始制定項(xiàng)目專用條件作為審定基礎(chǔ),待專用條件要求相對固化、成熟后,可轉(zhuǎn)化為無人駕駛航空器系統(tǒng)適航標(biāo)準(zhǔn)。
無人機(jī)駕駛航空器系統(tǒng)適航審定相關(guān)的法律法規(guī)體系框架如圖1所示。
適航審定政策
適航管理分類
中大型民用無人駕駛航空器產(chǎn)品的合格審定工作采用基于風(fēng)險(xiǎn)的原則,實(shí)施分類管理,針對不同運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)等級的產(chǎn)品,設(shè)定與之匹配的安全性目標(biāo)和審定基礎(chǔ),并考慮申請人能力和表現(xiàn)等因素,確定適當(dāng)?shù)木址浇槿氤潭取?/p>
AC-21-40依據(jù)航空器的最大審定起飛重量和動能建立了潛在危害的四個級別,并根據(jù)場景差異劃分了A-G 7個運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)等級。
其中危害的嚴(yán)重性,以其航空器的最大審定起飛重量作為基準(zhǔn),并結(jié)合最大使用限制速度計(jì)算出的動能,劃分為如下4個級別:
(1)Ⅰ級:5700公斤(固定翼)或3180公斤(旋翼類)以上。
(2)Ⅱ級:750公斤~5700公斤(固定翼)或3180公斤(旋翼類);150~750公斤且動能大于1084千焦。
(3)Ⅲ級:150~750公斤且動能不大于1084千焦;25~150公斤且動能大于100千焦。
(4)Ⅳ級:25~150公斤,且動能不大于100千焦。
71程序?qū)⒚裼脽o人駕駛航空器系統(tǒng)分為以下三類,分別規(guī)定了不同的管理要求:
(1)運(yùn)輸類:用于載人飛行、進(jìn)行融合飛行或在人口密集區(qū)域上方飛行的中型和大型民用無人駕駛航空器系統(tǒng),屬于AC-21-40中危害嚴(yán)重性Ⅰ級的、或載客19人以上的;
(2)正常類:用于載人飛行、進(jìn)行融合飛行或在人口密集區(qū)域上方飛行的中型和大型民用無人駕駛航空器系統(tǒng),屬于AC-21-40中危害嚴(yán)重性Ⅱ-Ⅳ級的;
(3)限用類:不用于載人飛行、不進(jìn)行融合飛行且不在人口密集區(qū)域上方飛行的中型和大型民用無人駕駛航空器系統(tǒng)。
同時(shí)對滿足以下條件的中型農(nóng)用民用無人駕駛航空器系統(tǒng),按限用類管理:
(a)最大起飛重量不超過150千克;
(b)最大飛行真高不超過30米;
(c)最大平飛速度不超過50千米/小時(shí);
(d)最大飛行半徑不超過2000米;
(e)具備空域保持能力和可靠被監(jiān)視能力,專門用于植保、播種、投餌等農(nóng)林牧漁作業(yè),作業(yè)過程中可以隨時(shí)人工介入操控的。
審定流程
民用無人駕駛航空器型號合格審定流程如圖2所示。
(1)申請。71程序已明確限用類航空器應(yīng)向所在地區(qū)管理局提交申請,主要通過適航審定運(yùn)行系統(tǒng)(AMOS)提交申請,預(yù)計(jì)待民用無人駕駛航空器綜合管理平臺(UOM)適航管理模塊建成后,將通過UOM平臺提交。
(2)受理。局方在收到申請人提交的申請書后5個工作日內(nèi),組織完成對申請材料的評審。
(3)熟悉性介紹。根據(jù)項(xiàng)目復(fù)雜程度,局方可要求申請人對項(xiàng)目做熟悉性介紹,包括民用無人駕駛航空器系統(tǒng)的總體情況、預(yù)期的運(yùn)行場景及與之對應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)類別和使用限制,特殊的產(chǎn)品特性、申請人設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)的建設(shè)情況和項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃等。
(4)組建審查組。
(5)設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)的審查。審查組綜合使用文件評審、人員面談和現(xiàn)場評審三種方式開展設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)審查。
(6)確定審定基礎(chǔ)。在局方已頒布該類別民用無人駕駛航空器系統(tǒng)適航標(biāo)準(zhǔn)的情況下,結(jié)合其運(yùn)行場景,識別出與之對應(yīng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),在此基礎(chǔ)上,對局方已頒布的適航標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行適用性評估,同時(shí)增加針對民用無人駕駛航空器系統(tǒng)特有的遙控臺(站)、數(shù)據(jù)鏈路等方面的要求,構(gòu)成項(xiàng)目的審定基礎(chǔ)。在局方尚未頒布針對該類別民用無人駕駛航空器系統(tǒng)適航標(biāo)準(zhǔn)的情況下,局方以項(xiàng)目專用條件的形式固化上述適用要求,審查組使用問題紀(jì)要將其最終確定為項(xiàng)目審定基礎(chǔ)。目前各在審項(xiàng)目基本都是先頒發(fā)型號專用條件的形式,待成熟后再轉(zhuǎn)化為適航標(biāo)準(zhǔn)。
(7)審定計(jì)劃和符合性方法。申請人要提交的審定計(jì)劃中需包括:建議的局方審查范圍、深度,以及對申請人設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)的授權(quán)范圍和限制,并給出建議的說明。審定計(jì)劃是一份動態(tài)文件,隨著項(xiàng)目進(jìn)展細(xì)化完善。申請人可以根據(jù)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特征和運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的類別,提出新的符合性方法,在與審查組達(dá)成一致后,使用問題紀(jì)要予以記錄。
(8)制造符合性檢查。
(9)符合性驗(yàn)證和確認(rèn)。
(10)最終全面評審。
(11)設(shè)計(jì)批準(zhǔn)證書的頒發(fā)。
(12)證后管理。設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)的持續(xù)監(jiān)督活動可以以文件評審和現(xiàn)場監(jiān)督兩種方式進(jìn)行。原則上至少每兩年進(jìn)行一次現(xiàn)場監(jiān)督,持續(xù)監(jiān)督活動應(yīng)在三年內(nèi)覆蓋整個設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)。
無人駕駛航空器系統(tǒng)取證路徑分析
隨著規(guī)章、程序和咨詢通告的發(fā)布,民用無人駕駛航空器系統(tǒng)的適航取證工作有了頂層的法律依據(jù)和規(guī)范性文件的指導(dǎo),取證流程也變得相對清晰。申請人根據(jù)相關(guān)文件要求,確認(rèn)取證航空器產(chǎn)品類別,遞交取證申請,建立設(shè)計(jì)保證系統(tǒng),基于風(fēng)險(xiǎn)原則確定審定基礎(chǔ)、審定計(jì)劃和符合性方法等。在取證工作中,評估運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)確認(rèn)相應(yīng)產(chǎn)品的類別、建立設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)是適航取證過程的重要環(huán)節(jié)。
無人駕駛航空器取證類別
根據(jù)無人駕駛航空器管理要求,對于中/大型無人駕駛航空器可分為兩大類:運(yùn)輸/正常類和限用類。兩類航空器需取得的適航類證件如圖3所示。運(yùn)輸類/正常類型號合格證需向民航局提交申請;限用類型號合格證、所有生產(chǎn)許可證以及適航類批準(zhǔn)向地區(qū)管理局提交申請。
從目前國內(nèi)無人駕駛航空器的級別看,I級產(chǎn)品暫無;II級產(chǎn)品較少,已知有中航無人機(jī)公司翼龍Ⅱ基本型和氣象型,和航空工業(yè)一飛院TP500貨運(yùn)無人機(jī)。II級產(chǎn)品尚未形成規(guī)?;瘧?yīng)用,但研發(fā)過程已考慮了適航要求,或已納入研發(fā)機(jī)構(gòu)的職能中,所以對于II級產(chǎn)品開發(fā)的企業(yè),“適航”工作是難點(diǎn),但有一定的基礎(chǔ)。受影響較大的是已經(jīng)規(guī)模應(yīng)用的IV級產(chǎn)品及少量的III級航空器。在eVTOL應(yīng)用于城市交通和物流運(yùn)輸?shù)谋尘跋?,融合空域、人口密集區(qū)都有真實(shí)運(yùn)行,鑒于適航審定是航空器安全運(yùn)行的前置條件,這類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造企業(yè)尤其需要重視適航取證能力的培養(yǎng)和提升。
設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)的建立
通過對適航政策的分析,對于有取證需求的企業(yè)來說,71程序規(guī)定只要開展型號合格證或補(bǔ)充型號合格證取證活動的,不限類別均強(qiáng)制要求建立并保持設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)(DAS)。
CCAR-92部指出,建立了局方可接受的設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu),根據(jù)其設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)的能力清單和設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)的相關(guān)程序,享有如下權(quán)益:(1)確認(rèn)設(shè)計(jì)更改是否為“重大設(shè)計(jì)更改”;(2)根據(jù)局方授權(quán)開展設(shè)計(jì)符合性判定。由此可見,DAS是無人駕駛航空器系統(tǒng)取證能力的重要體現(xiàn)。
71程序給出了DAS的人員要求,包括管理人員:責(zé)任經(jīng)理、適航經(jīng)理和符合性核查工程師,同時(shí)還規(guī)定了一類授權(quán)人員“制造符合性檢查人員”。在71程序中,不再提委任工程代表(DER)和委任制造檢查代表(DMIR),體現(xiàn)出局方希望突出申請人的體系發(fā)揮作用,但具有一定數(shù)量的DER、DMIR,有利于DAS的審查工作。
在審查流程方面,71程序有所創(chuàng)新,增加了一個DAS“試運(yùn)行”的環(huán)節(jié),規(guī)定了在完成文件審查和人員面談、確認(rèn)申請人滿足相關(guān)要求后即可批準(zhǔn)其設(shè)計(jì)保證手冊、同意DAS試運(yùn)行等要求,然后再結(jié)合具體的型號合格審定過程開展DAS的現(xiàn)場審查。與“有人機(jī)”的《航空器型號合格審定程序》(AP-21-AA-2022-11)相比,71程序更加強(qiáng)調(diào)DAS在無人駕駛航空器審定過程中發(fā)揮作用,審查組在審定過程的初期就批準(zhǔn)DAS試運(yùn)行。71程序在審查流程相較于AP-21-11程序有所簡化,同時(shí)申請人改進(jìn)DAS也更加靈活。
無人駕駛航空器系統(tǒng)取證路徑
當(dāng)前,無人駕駛航空器系統(tǒng)取證路徑主要分為兩類。第一類是正向申請,2024年1月1日后開展的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的民用無人駕駛航空器系統(tǒng),需要按照CCAR-92部獲得局方的設(shè)計(jì)批準(zhǔn)、生產(chǎn)批準(zhǔn)和適航批準(zhǔn)。第二類是存量無人機(jī)的安全評定,針對2024年1月1日以前已經(jīng)設(shè)計(jì)定型且不進(jìn)行設(shè)計(jì)更改的民用中型和大型無人駕駛航空器系統(tǒng),如果相關(guān)運(yùn)營人按照《民用無人駕駛航空器運(yùn)行安全管理規(guī)則》(CCAR-92)第92.603(a)條需要申請運(yùn)營合格證從事特定類運(yùn)行,該民用無人駕駛航空器系統(tǒng)可在2026年11月26日前進(jìn)行安全評定,通過取得民用無人駕駛航空器特殊適航證獲得適航批準(zhǔn)。安全評定方法參照《民用無人駕駛航空器適航安全評定指南》施行。
對于民用無人駕駛航空器系統(tǒng)上安裝的發(fā)動機(jī)、螺旋槳、零部件,局方根據(jù)《民用航空產(chǎn)品和零部件合格審定規(guī)定》(CCAR-21)規(guī)定,頒發(fā)型號合格證、補(bǔ)充型號合格證、零部件制造人批準(zhǔn)書、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定項(xiàng)目批準(zhǔn)書。發(fā)動機(jī)、螺旋槳、遙控臺(站)也可隨民用無人駕駛航空器系統(tǒng)的型號合格審定或者補(bǔ)充型號合格審定一起批準(zhǔn)。后續(xù)無人機(jī)系統(tǒng)中的其他重要部分也可能會單獨(dú)取型號合格證。
總結(jié)
本文結(jié)合當(dāng)前民航管理規(guī)章及程序,對無人駕駛航空器的適航審定政策和取證路徑進(jìn)行了分析。除了解政策和路徑外,建議企業(yè)在開展無人駕駛航空器系統(tǒng)適航工作時(shí)考慮以下四點(diǎn):
一是做好頂層規(guī)劃,即在產(chǎn)品開始設(shè)計(jì)之前做好產(chǎn)品定位、評估取證難度,而不是設(shè)計(jì)完成后探究取證路徑。
二是進(jìn)行運(yùn)行場景分析?;谶\(yùn)行場景充分識別產(chǎn)品的安全風(fēng)險(xiǎn)。從國際政策發(fā)展趨勢看,適航管理要求與產(chǎn)品運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評估的結(jié)合將愈發(fā)緊密,在更準(zhǔn)確理解和評估產(chǎn)品運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)上才能更好地選取適航取證路徑。
三是加強(qiáng)設(shè)計(jì)保證體系和生產(chǎn)質(zhì)量系統(tǒng)的能力建設(shè)。局方逐漸重視設(shè)計(jì)保證系統(tǒng)在產(chǎn)品型號審定過程中發(fā)揮的作用,獨(dú)立地產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力、設(shè)計(jì)更改控制、符合性核查、供應(yīng)商管理管理和自我監(jiān)督能力變得愈發(fā)重要。要強(qiáng)化企業(yè)安全主體責(zé)任意識,增加局方對體系能力的信任度,促進(jìn)局方加大對體系能力的授權(quán),縮短局方開展設(shè)計(jì)批準(zhǔn)、生產(chǎn)批準(zhǔn)和適航批準(zhǔn)的時(shí)間,從而為企業(yè)創(chuàng)造更大的效益。
四是強(qiáng)化取證經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與支撐標(biāo)準(zhǔn)完善工作。目前我國無人駕駛航空器適航標(biāo)準(zhǔn)有待完善,各研制企業(yè)在配合局方完成項(xiàng)目專用條件頒發(fā)的基礎(chǔ)上,應(yīng)積極參與局方的無人駕駛航空器系統(tǒng)適航標(biāo)準(zhǔn)體系框架的建立完善工作,并及時(shí)主動總結(jié)項(xiàng)目研制經(jīng)驗(yàn)和成果,支撐適航標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)完善。