什么卡了我们的脖子？适航标准：一道难迈的坎儿

"适航性是航空发动机能否*飞行的飞行证书。"中国民用航空适航审定中心结构强度室张工博士说，这种飞行许可是对乘客安全的保证。它由国家民航局代表公众批准和发布。没有“适航性”许可，航空发动机就像一只长着翅膀的鸟。

为了获得飞行许可，航空发动机必须通过非常严格的“适航性”标准系统验证，包括设计、制造、验证和管理。每个分项都有一系列的技术指标。设计本身包括气动、传热、结构、强度等。

作为中国民用航空条例(CCAR)的一部分，中国民用航空条例33-R2(航空发动机)版本与联邦航空局(FAA)于2009年11月2日生效的FAR33(航空发动机适航条例)第30修正案具有相同的安全级别。

“虽然在法规要求方面与美国联邦航空局基本一致，但由于缺乏国内航空发动机模型和实际工程经验，中国的适航条例缺乏相应的技术支持。实际模型的适航性验证已经成为其他国家领空之外的通行证。”张功说道。

60年间，33部FAR33被修订34次，其中一部历时9年。

一个严格的“适航性”标准体系一直在运行。

在总结和研究中应不断修订适航标准，以解决航空发动机使用中出现的问题，特别是安全问题，以及如何满足飞机运行的更高要求，这也促进了适航安全标准的不断提高张功说道。

美国处于世界航空发动机适航标准的地位。自1958年美国联邦航空局成立以来，截至2015年1月，33架FAR33已被修订34次。"每一项修正案都意味着多年的研究和技术积累."张功说道。

从活塞到涡轮，从喷气式飞机到涡轮风扇，航空发动机的技术不断升级，适航标准也在提高。只有涡轮发动机，到目前为止只有一个条款没有修改。

1989年7月19日，DC-10发动机在美国苏州发生非包容性故障，造成111人死亡。美国联邦航空局立即领导全球四大航空发动机制造商通用电气、普惠、罗和霍尼韦尔进行了一项联合研究。结果表明，航空发动机的原始适航条款隐含着一种“假设存在”的风险，即假设材料不含缺陷。然而，在苏州坠毁的DC-10飞机发动机只是钛合金轮盘材料本身有缺陷。

作为对“假设材料不含缺陷”条款修订的回应，美国联邦航空局在此期间联合进行了两次相关事故调查，从研究到发布咨询通知，到2007年修订，并正式发布了三份咨询通知和两份批准政策，历时九年。

“正是在欧洲和美国服役的大量飞机发动机积累的数据推动了适航技术的不断发展。”张功说道。

美国联邦航空局和EASA拥有最高的技术标准，飞往世界各地。

目前，美国联邦航空局和欧洲航空安全局(EASA)在世界上拥有最大的影响力和最高的认可度。双方都承认对方。“在世界许多地方，由于技术标准达不到美国和欧盟的标准，而且大部分都直接参照了美国联邦航空局和EASA的标准，美国和欧洲的适航标准已经成为国际民用航空业事实上的准入标准，它们可以在世界各地飞行。”张功说道。

根据美国航空航天咨询公司的数据，2016年，全球民用航空发动机产量达到27，000台，除了极少数俄罗斯制造的发动机外，欧洲和美国占市场的98%。目前，世界上推力最大的航空发动机是通用电气公司生产的GE90-115B。地面台架试验已达到最大推力56.9吨。它于1995年11月正式投入商业市场，并用于波音777系列客机。

“在波音777双引擎飞机在延长飞行中成熟之前，飞行需要90分钟来确保一个机场。因此，国际航线必须沿着大陆海岸线设计。越洋飞行是不可想象的。”张功说道。

为了提高经济性能，实现跨洋飞行，飞机制造商提出了“增程飞行”，要求航空发动机能够提供单发动机增程飞行，长期可靠性支持超过90分钟。

如何验证满足300分钟范围要求的新发动机型号？

联邦航空局将根据相应的第33.201条的设计条款，审查制造商过去的设计经验、技术参数和风险处理措施。同时，它将进行为期几个月到十个月的3000周期实验。即使它是如此苛刻，这种发动机模型将不会被允许飞行，直到它投入使用一段时间。

目前，FAR33的33个条款得到了“咨询通知”和“批准政策”等详细技术文件的支持，成为引领航空发动机发展的标杆。例如，当法规要求吸入一只8磅重的鸟时，相应的咨询通知将详细说明如何确定吸入面积，从而确定发动机转速和试验要求张功说道。

国内发动机短缺，CCAR33仍然缺乏工业实践支持。

我国航空发动机适航制度建立较早，主要参照美国联邦航空局的FAR33法规。

虽然只介绍了翻译，但由于英语环境的差异和缺乏行业实践，人们对许多条款有不同的理解，往往导致很大的技术差异张工告诉记者，在“耐久性”条款中，叶片密封的要求引起了很大争议。

叶片包容的上述要求有两个方面。首先，必须对转子叶片故障造成的损坏有容忍度；其次，有必要确定由于转子叶片故障而穿透压缩机和涡轮转子壳体后转子叶片碎片的能量水平和轨迹。

套管还必须具有容纳和计算穿透后叶片的能量水平和轨迹的能力。这个条款不自相矛盾吗？

经过长时间的讨论和对国外航空发动机制造商的实地调查，真相终于大白了。最初，英语中的“穿透”指的是轴向(水平)方向，而不是径向(直径)方向，即计算从机舱入口和出口排出的叶片碎片的能量和轨迹。

“此外，在我们煞费苦心地理解和翻译了美国联邦航空局的法规之后，随着在用航空发动机的应用，美国联邦航空局的法规可能会再次改变。”张功认为，这也是后发展国家面临的一大困境。

根据国际民航组织的惯例，如果一个新产品要进入其他国家运营，必须首先通过另一方的适航性认证。在双边承认中，通常有必要提供同等的航空产品供相互审查。没有自主开发的航空发动机和实际型号适航审定的工业实践，现有的适航规章制度无法从技术层面上得到支持，更无法与其他国家平起平坐。

建立中国自己的适航制度已经上升到国家的意志。“没有工业实践和验证技术来支持适航标准体系，就没有权利说产品如何进入国际市场。”张功表示，这也是拥有完善适航制度的国家经常设置的贸易壁垒。

2017年10月，中国民用航空适航认证中心正式成立。随着国产发动机如长江1000系列和涡轴16的发展，它将为中国民用航空委员会33适航条例提供紧急支持性技术文件。CCAR33将拥有越来越多的发言权，也将确保国内民用航空发动机能够在蓝天上*、安全地飞行。(北京，5月10日，《科技日报》)