摘要 — 在不久的将来,城市空中交通领域的垂直起降飞机将融入民用空域,它们将具有多种级别的自主飞行能力。全球许多国家正在资助多项研究,以确定和开发使城市空中交通与现代航空一样安全的技术。这些飞机最关键的方面之一是依靠减小的机身尺寸和机上可用空间来容纳商业航空中常用的所有安全关键系统。空中数据系统是安全关键系统之一,配备了多个探头和叶片,从飞机机身外部伸出,其某些功能对于通用航空和大型飞机而言具有足够的冗余性。尽管适用于城市空中交通的适航标准尚未准备好,但全球范围内已有多项努力将在未来几年内促成型号认证标准。本文简要介绍了可用于为空气数据系统提供传感解决方案的认证技术以及几年内可认证的基于合成传感器的解决方案。该调查依赖于经过认证和可认证的创新数据传感单元,以实现现实的城市空中交通应用。为此,提出了安全评估分析,以支持本文提出的可认证空气数据传感解决方案的有效性。索引术语 — 合成传感器、城市空中交通、空气数据系统、空气数据探测器
根据德克萨斯州高等教育协调委员会的数据,从 2015 年到 2019 年,德克萨斯州的大学为航空航天技术研究投入了超过 18 亿美元。德克萨斯大学奥斯汀分校和德克萨斯 A&M 大学合计占该领域总支出的一半以上。德克萨斯 A&M 科珀斯克里斯蒂分校被选为美国仅有的七个无人机系统 (UAS) 测试站点之一,得到了 FAA 的认可。Lone Star UAS 计划开展的研究对于将 UAS 整合到国家空域至关重要。研究集中在多个领域,包括授权空域内的运行和数据收集安全性、UAS 适航标准、指挥和控制链路技术、UAS 控制站布局的人为因素问题以及检测和规避技术。德克萨斯州的大学也在高超音速高速飞行研发方面处于领先地位。德克萨斯农工大学正在领导一个价值 1 亿美元的研究联盟,而德克萨斯大学阿灵顿分校正在与私营部门合作开发高超音速风洞技术。德克萨斯制造的航空航天制造业是一个强大的全球品牌,德克萨斯州作为全球航空航天工业的中心位置有着悠久的历史。如今,全球 20 家最大的航空航天公司中有 18 家在该州设有主要业务。德克萨斯州是航空航天制造业投资的理想地点,在普华永道 2021 年航空航天制造业吸引力排名报告中排名第一,该报告根据成本、经济、地缘政治风险、基础设施、劳动力、行业和税收政策等多种因素对各州进行排名。
适航认证计划要素 (PE) 通过技术设计批准和系统鉴定符合适当的适航标准来确保陆军飞机和航空系统的安全飞行运行。该 PE 为所有指定的开发中和生产中的陆军飞机(包括有人驾驶和无人驾驶)提供独立的适航鉴定,符合陆军条例 (AR) 70-62 的要求,对于确保陆军飞机的安全运行至关重要。该 PE 执行认证指定陆军飞机适航性所必需的工程功能(设计、分析、测试、演示和系统规范合规性),包括执行飞行安全调查/评估、评估系统风险、制定适航影响声明、制定适航发布以及评估新飞机和升级飞机系统的飞行安全消息和航空安全行动消息。该 PE 还管理/执行陆军的航空设计标准 (ADS) 计划;管理/执行所有指定陆军飞机系统的新系统和物资变更的适航批准;为航空项目执行办公室(PEO AVN)和技术应用项目办公室(TAPO)(陆军特种作战飞机项目办公室)提供适航工程支持,制定重大开发/修改和任何未来系统/子系统的要求;管理测试和评估过程以支持适航鉴定过程。适航认证 PE 还进行一般研究和开发,以支持飞机鉴定和涉及多种飞机型号的总体适航项目。目前正在进行的需要适航鉴定的项目包括:PEO 航空和 TAPO 未来部队系统,包括长弓阿帕奇 E 型;奇努克 F 型;黑鹰 M 型;特种作战 MH-47G 和 MH-60M;轻型通用直升机;灰鹰无人机系统 (UAS);增强型多传感器机载侦察和传感器系统 (EMARSS);和改进的影子 UAS。此外,适航认证 PE 支持将其他关键航空子系统应用于陆军飞机,包括飞机生存能力设备(例如先进威胁红外对抗系统 (ATIRCM)、通用导弹预警系统 (CMWS)、航空任务设备(例如先进多波段航空电子设备和战术无线电系统和数字数据链路)、通用传感器(电光多光谱视觉传感器)和蓝军跟踪器)。092 项目还提供:通过联邦航空管理局的军事认证办公室对军用民用衍生飞机进行技术资格适航认证;制定适航程序、规范、关键标准,和其他设计和资格文件;参与高层领导授权的适航三军活动(例如国家适航委员会、联合航空指挥官组)和条约授权的国际适航相关活动(例如飞入非隔离空域(FINAS));以及在技术转型项目(例如联合多角色(JMR)技术演示和未来垂直升力飞机)和其他国防部长办公室(OSD)计划中有限的早期适航参与。
简介 1.目的。本咨询通告 (AC) 规定了一种可接受的方法,但不是唯一的方法,表明符合《联邦法规法典》第 14 章 (14 CFR) 第 23 部分,用于认证普通、实用、特技和通勤类飞机和飞艇的系统和设备。本 AC 中的政策被认为适用于飞艇项目;但是,认证办公室应仅在确定特定适用性和要求合理、适用且与飞艇项目相关时才使用它们。本 AC 适用于 § 23.671 中的 D 分部和 F 分部。本 AC 将现有政策文件和涵盖法规特定段落的某些 AC 合并为一份文件,并添加了新指南。本 AC 中的材料既不是强制性的也不是监管性的,也不构成法规。序言材料摘录自拟议规则制定通知 (NPRM) 和最终规则。相关 NPRM 和最终规则为官方来源。2.适用性。本 AC 仅适用于寻求颁发型号合格证 (TC)、修订型号合格证 (ATC)、补充型号合格证 (STC) 或零件制造商批准 (PMA) 的原始申请人,用于新型号设计的初步批准或已批准型号设计的变更。本材料不应被视为具有任何法律地位,应予以相应处理。本版本的 AC 涵盖截至 2007 年 12 月 31 日的政策。此后可用的政策将在 AC 的未来修订中涵盖。3.取消。4.背景。1968 年,美国联邦航空管理局 (FAA) 开始对第 23 部分的适航标准进行广泛审查。此后,法规不断修订以下 AC 已取消,且政策声明已被取代,具体如下: a. AC 23-17B,“第 23 部分飞机和飞艇认证的系统和设备指南”,2005 年 4 月 12 日。 b. PS-ACE100-2002-005,“断路器和保险丝”,2004 年 2 月 23 日。 c. PS-ACE100-2002-007,“皮托管热指示系统”,2004 年 8 月 5 日。 d. PS-ACE100-2004-10023,“根据 14 CFR 第 23 部分 §§ 23.853 和 23.1359 规定第 23 部分飞机中使用的电线的可燃性”,2004 年 7 月 9 日。 e. PS-ACE100-2005-10039,“关于环境鉴定的 14 CFR 第 23 部分 §§ 23.1301 和 23.1309 应用的标准化和说明”,2006 年 2 月 16 日。f. PS-ACE100-2006-001,“14 CFR 第 23 部分 §§ 23.1383 至 23.1395 和 23.1401,第 23 部分飞机和飞艇中非必需灯光的安装”,2007 年 7 月 24 日。g. PS-ACE100-2007-002; “14 CFR 第 23 部分,§§ 23.853、23.855、23.863 和 23.1359,MIL-C-17/60、/93、/94、/113、/127 和 /128 同轴电缆的可燃性”,2007 年 10 月 15 日。
适航认证计划要素 (PE) 通过技术设计审批和系统认证,确保陆军飞机和航空系统的安全飞行运行,符合适当的适航标准。根据陆军条例 (AR) 70-62 的要求,此 PE 为所有指定的开发和生产中的陆军飞机(包括有人驾驶和无人驾驶)提供独立的适航认证,这对于确保陆军飞机的安全运行至关重要。此 PE 执行认证指定陆军飞机适航性所必需的工程功能(设计、分析、测试、演示和系统规范合规性),包括执行飞行安全调查/评估、评估系统风险、制定适航影响声明、制定适航发布以及评估新飞机和升级飞机系统的飞行安全消息和航空安全行动消息。此 PE 还提供陆军航空设计标准 (ADS) 计划的管理/执行;管理/执行所有指定陆军飞机系统的新系统和物资变更的适航批准;向航空项目执行办公室 (PEO AVN) 和技术应用项目办公室 (TAPO)、陆军特种作战飞机项目办公室提供适航工程支持,制定重大开发/修改和任何未来系统/子系统的要求;管理测试和评估过程以支持适航资格过程。适航认证 PE 还进行一般研究和开发,以支持飞机资格和涉及多种飞机型号的总体适航项目。当前正在进行的需要适航资格的项目包括:PEO 航空和 TAPO 未来部队系统,包括长弓阿帕奇 E 型;奇努克 F 型;黑鹰 M 型;特种作战 MH-47G 和 MH-60M;轻型通用直升机;灰鹰无人机系统 (UAS);增强型多传感器机载侦察和传感器系统 (EMARSS);以及改进的影子 UAS。此外,适航认证 PE 支持将其他关键航空子系统应用于陆军飞机,包括飞机生存能力设备(例如先进威胁红外对抗 (ATIRCM)、通用导弹预警系统 (CMWS)、航空任务设备(例如先进的多波段航空电子设备和战术无线电系统和数字数据链路)、通用传感器(电光多光谱视觉传感器)和蓝军跟踪器)。项目 092 还提供:通过联邦航空管理局军事认证办公室对军用民用衍生飞机进行适航认证;制定适航程序、规范、关键标准以及其他设计和资格文件;参与高级领导授权的适航三军活动(例如国家适航委员会、联合航空指挥官组)和条约授权的国际适航相关活动(例如飞入非隔离空域 (FINAS));以及在技术转型项目中有限的早期适航参与(例如联合多角色 (JMR) 技术演示和未来垂直升力飞机)和国防部长办公室 (OSD) 的其他计划。
序言 飞机上安装的所有设备都必须符合适航标准和操作规则,并且必须正常运行。但是,CAR 605.07 允许发布主最低设备清单 (MMEL),其中某些设备要求并非在所有操作条件下都必需符合。经验表明,由于飞机设计了各种级别的冗余,当其余运行设备可以提供所需的安全级别时,可能不需要运行每个系统或安装的组件。主最低设备清单 (MMEL) 由加拿大交通部在航空业的参与下制定,旨在提高飞机利用率,从而为公众提供更方便、更经济的航空运输。经批准的 MMEL 包括与适航和操作规则相关的设备,以及加拿大交通部发现可能不起作用但通过应用适当的条件和限制仍能保持所需安全级别的其他设备;它不包含明显需要的项目,例如转子和变速箱。主最低设备清单是制定单个运营商最低设备清单的基础,其中考虑到运营商特定的飞机设备配置和运行条件。运营商最低设备清单用于行政控制时,可能包括主最低设备清单中未包含的项目;但是,行政控制项目的豁免必须得到批准。运营商的最低设备清单格式可能与主最低设备清单不同,但限制性不能低于主最低设备清单。单个运营商的最低设备清单经批准后,允许在设备不工作的情况下运行飞机。正在进行的操作不需要的设备和超出要求的设备都包含在最低设备清单中,但有适当的条件和限制。最低设备清单不得偏离旋翼机飞行手册限制、应急程序或适航指令。请务必记住,所有与飞机适航性和操作规程相关的设备(主最低设备清单上未列出)都必须正常运行。最低设备清单中规定了适当的条件和限制(以标牌、维护程序、机组操作程序和其他必要的限制形式),以确保维持所需的安全水平。最低设备清单旨在允许在维修完成之前,在设备无法运行的一段时间内运行。尽早完成维修非常重要。为了保持所需的安全性和可靠性,主最低设备清单 (MMEL) 对设备不工作时的运行时间和条件设定了限制。当发现某项设备不工作时,应在飞机维护记录/旅程日志中进行记录。然后根据最低设备清单 (MEL) 对设备进行维修或延期。或者,飞机必须符合 CAR 第 605.08 (2) 或 605.09 (2) 节的规定,这些节规定了根据飞行许可条件以及 MEL 相对于同一项目的适航指令 (AD) 的从属地位来操作飞机的要求。MEL 条件和限制并不能免除操作员确定飞机在设备不工作时处于安全运行状态的义务。[参见 CAR 605.08 (1)]
加拿大运输部主最低设备清单 Bell 206 和 407 系列序言 符合适航标准和操作规则的飞机上安装的所有设备都必须正常运行。但是,CAR 605.07 允许发布主最低设备清单 (MMEL),其中某些设备要求并非在所有操作条件下都必需符合。经验表明,由于飞机设计了各种级别的冗余,当其余运行设备可以提供所需的安全级别时,可能不需要运行每个系统或安装的组件。主最低设备清单 (MMEL) 由加拿大运输部在航空业的参与下制定,旨在提高飞机利用率,从而为公众提供更方便、更经济的航空运输。经批准的 MMEL 包括与适航和操作规则相关的设备,以及加拿大运输部发现可能不起作用但通过应用适当的条件和限制仍能保持所需安全级别的其他设备;它不包含明显必需的物品,例如旋翼和变速箱。主最低设备清单是制定单个运营商最低设备清单的基础,其中考虑到运营商特定的飞机设备配置和运行条件。用于行政控制的运营商最低设备清单可能包括主最低设备清单中未包含的物品;但是,行政控制物品的减免必须得到批准。运营商的最低设备清单在格式上可能与主最低设备清单不同,但限制性不能低于主最低设备清单。单个运营商的最低设备清单经批准后,允许在设备不工作的情况下操作飞机。正在进行的操作不需要的设备和超出要求的设备都包含在最低设备清单中,但有适当的条件和限制。最低设备清单不得偏离旋翼机飞行手册限制、应急程序或适航指令。请务必记住,所有与飞机适航性和操作规程相关的设备(主最低设备清单上未列出)都必须正常运行。最低设备清单中规定了适当的条件和限制(以标牌、维护程序、机组操作程序和其他必要的限制形式),以确保维持所需的安全水平。最低设备清单旨在允许在维修完成之前,在设备无法运行的一段时间内继续运行。[参见 CAR 605.08 (1)]尽早完成维修非常重要。为了保持所需的安全性和可靠性,主最低设备清单 (MMEL) 对设备不工作时的运行时间和条件设定了限制。当发现某项设备不工作时,应在飞机维护记录/旅程日志中进行记录。然后根据最低设备清单 (MEL) 对设备进行维修或延期。或者,飞机必须符合 CAR 第 605.08 (2) 或 605.09 (2) 节的规定,这些节规定了根据飞行许可条件以及 MEL 相对于同一项目的适航指令 (AD) 的从属地位来操作飞机的要求。MEL 条件和限制并不能免除操作员确定飞机在设备不工作时处于安全运行状态的义务。