Typcertifiering av moderna trafikflygplan
Ingmar Hedblom, Chef för Luftvärdighetssektionen, Luftfartsinspektionen
Luftfartsinspektionen är ansvarig myndighet i Sverige för certifiering av alla luftfartyg som konstrueras i Sverige.
Luftfartsinspektionen utgör en självständig enhet inom Luftfartsverket med en chef, Flygssäkerhetsdirektör som är direkt underställd Näringsdepartementet i flygsäkerhetsfrågor
Som exempel på en typcertifiering av ett modernt trafikflygplan beskrivs här certifieringen av det svenskbyggda flygplanet SAAB 2000.
Typcertifieringsceremonien den 31 mars 1994 för SAAB 2000 var kulmen på ett nära femårigt intensivt arbete av Saab Aircraft AB och deras samarbetspartners men också Luftfartsinspektionen som deltog i typcertifieringsprocessen.
Certifiering och Luftvärdighet
Typcertifikatet för SAAB 2000 undertecknades av Luftfartsinspektionens representant som en bekräftelse att flygplanet uppfyller de mycket hårda regler som tillämpas för ett flygplan som skall användas för passagerartransport. Utfärdandet av typcertifikatet sker också för att göra det möjligt för internationell lufttrafik och för att förenkla registreringen av ett flygplan inom olika länder. Grundvalen för certifieringen går tillbaka till ICAO (The International Civil Aviation Organization) som har sitt ursprung i Chicagokonventionen från 1944. För närvarande är 186 stater medlemmar i ICAO. Avsikten med Chicagokonvention var att fastställa gemensamma normer för flygsäkerheten som kunde antas av medlemsländerna och som när de efterföljdes skulle tillåta trafik mellan och inom länderna utan ett byråkratiskt godkännande av varje flygning. Denna procedur nås genom utgivning av ett Luftvärdighetsbevis för varje flygplan, vilket fastställer att flygplanet, ur flygsäkerhetssynpunkt, uppfyller ett minimum av krav och normer. Detta minimum av krav och normer finns i Annex (Bilaga) 8 till Chicagokonventionen.
ICAOs normer utgör mycket allmänna regler som har behövt kompletteras med detaljerade krav. De stora flygländerna såsom USA, Storbritannien och Ryssland har utvecklat sådana detaljerade normer (FAR 25, BCAR och NLG); andra länder refererar till dessa normer med mer eller mindre omfattande egna tillägg och ändringar. Varje ICAO-medlemsland skall deklarera vilka detaljerade normer som tillämpas för varje flygplan i landets register. De nu 30-talet europeiska länder, som samarbetar inom "JAA" (Joint Aviation Authorities") har kommit överens om en gemensam standard, JAR-25, gällande för stora flygplan.. Luftvärdighetsbevis utgivna med referens till angivna normer är entrebiljetten till det internationella luftrummet.
"Luftvärdig" kan definieras som "uppfyllande av accepterade normer för säker flygning". Den svenska luftfartslagen har följande definition: "Ett flygplan är luftvärdigt om det är konstruerat, tillverkat, utrustat och underhållet och har sådana prestanda att säkerhetens krav är uppfyllda".
Olika slag av certifikat
Det finns tre olika slag av certifikat:
ICAO kräver inte typcertifiering men det har befunnits praktiskt att först verifiera typen i förhållande till den detaljerade certifieringsnormen genom att ge ut ett TYPCERTIFIKAT. Varje flygplan, som byggs i överensstämmelse/konformitet med detta certifikat, kan sedan få Luftvärdighetsbevis genom en förenklad godkännandeprocess.
Tillverkningscertifikat fastställes genom att utfärda ett PRODUKTIONSCERTIFIKAT, sedan arbetsmetoder, tillverkningsprocesser och kvalitetssäkringssystem som används av tillverkaren har granskats och befunnits vara tillfredställande. Myndigheten kan då lita på tillverkarens rapporter och behöver enbart göra stickprovskontroll under tillverkningen.
En fjärde form av certifiering, inte direkt relaterad till säkerhet, är miljömässig certifiering med avseende på externt ljud (buller) och på motoremissioner. Överenskomna normer/standards för detta finns definierat i Annex 16 till Chicagokonventionen.
Gemensam JAA-certifiering
Certifieringen av SAAB 2000 gjordes i samarbete mellan de tolv luftfartsmyndigheterna som 1987 JAA. Arbetet utfördes enligt en procedur som utvecklades 1987- 1989 av en arbetsgrupp av luftfartsmyndigheter. Arbetet är baserat på tidigare erfarenheter från olika projekt under tidigare år såsom:
Certifieringen av SAAB 340A var ett försök till att arbeta tillsammans vilket har fått stort betydelse för utvecklingen av de gemensamma procedurerna för JAA. Även certifieringen av SAAB 340B, som utfördes i en anda av "framtida procedurer för luftvärdighet" gav betydelsefull erfarenhet som resulterade i en gemensam certifiering av elva luftfartsmyndigheter.
Ändamålet med gemensam certifiering är
Gemensam certifiering bör också ge en mindre total arbetsinsats av myndigheterna, vilket ger lägre kostnader för flygindustrin, jämfört med det fall då varje lands luftfartsmyndighet måste göra sin egen certifiering.
Nuvarande procedur som används av JAA innebär att typcertifieringen utförs av en arbetsgrupp på uppdrag av alla berörda luftfartsmyndigheter. Arbetsgruppen leds av en projektledare (PCM= Project Certification Manager) och ett antal specialister för de olika tekniska fackområden som berörs.
Dessa fackområden är:
I varje fackområde ingår normalt två medlemmar av vilka en kommer från tillverkarlandets luftfartsmyndighet och den andra från en annan luftfartsmyndighet. Ytterligare specialister kan ingå i arbetsgruppen för att täcka in vissa specialområden t.ex. för verifiering av datormjukvaran och för kompositstrukturer. Flygutprovningen utförs av en pilot och en flygprovingenjör som arbetar tillsammans. Detta fackområde består därför normalt av fyra medlemmar.
Alla medlemmar i en arbetsgrupp arbetar som individer i gruppen och rapporterar till projektledaren för certifieringen och inte till sin hemmamyndighet. Varje luftfartsmyndighet har insyn i processen genom en nationell koordinator som får information från arbetsgruppen. Varje luftfartsmyndighet måste komma överens om de olika stegen i certifieringen.
Projektledaren presenterar en slutrapport till luftfartsmyndigheterna. Rapporten granskas av en certifieringskommitté (en grupp av erfarna luftvärdighetsexperter) inom JAA. Denna kommitté sänder en rekommendation för certifiering till berörda luftfartsmyndigheter. Varje JAA medlemsland måste ge ut det legala dokumentet, Typcertifikatet, för att bekräfta/ verifiera den nationella acceptansen av flygplanet, eftersom JAA inte är någon myndighet.
En grundläggande princip gäller för förhållandet mellan Myndighet och Tillverkare:
Eventuella brister i uppfyllande av kraven och som upptäcks efter certifieringen måste korrigeras av tillverkaren genom konstruktionsändringar.
Det är en omöjlig uppgift för en myndighet att kontrollera allting under certifieringen av ett trafikflygplan. Därför måste man kunna lita på tillverkaren. Sverige har, liksom många andra länder, krav på att tillverkaren har en organisation, oberoende av konstruktionsavdelningen, för konstruktionsgenomgångar. Denna organisation skall kontrollera och verifiera innehållet i alla de dokument som visar att alla krav uppfylles innan dokumenten sänds till certifieringsarbetsgruppen för godkännande.
Viktiga element i en certifieringsprocess
Definition av tillämpbara krav har under de senaste åren blivit en alltmer viktig uppgift för certifieringsgruppen därför att en entydig definition som är acceptabel för alla länders luftfartsmyndigheter inte har gått att få. Som utgångspunkt för definitionen användes den version av JAR- 25 som var giltig det datum när ansökan om typceertifiering lämnades in. Emellertid måste denna grundnorm kompletteras med tillägg, så kallade "Special Conditions", vilka egentligen är föreslagna, men ännu inte slutgiltiga, ändringar till JAR – 25 och som myndigheterna anser vara av sådan betydelse att de skall tillämpas. Detta har lett till förhandlingar vilka ibland varit besvärliga för både certifieringsgruppen och för tillverkaren.
Arbetsgruppen för flygutvärderingen koncentrerar sig på flygplanets uppträdande, prestanda och flygegenskaper efter bortfall av en motor. Andra viktiga saker är förarutrymmets utformning med avseende på besättningens arbetsbelastning och procedurer i nödsituationer, vilka måste definieras och beskrivas i flygplanets flygmanual. I slutet av certifieringsprocessen skall ett flygplan flygas i lufttrafikliknande drift med tidtabellagda flygningar med passagerare och inklusive normalt underhåll.
Ett begränsat antal möten hålls med hela certifieringsgruppen men normalt har varje fackområde sina möten. Arbetsgruppens arbete dokumenteras av minnesanteckningar från mötena, "Certification Review Item"- protokoll som normalt används för att definiera certifieringskraven och av en "Compliance Question Book" som innehåller diskussioner rörande vissa problemfrågor som arbetsgruppen mött. Vid certifieringen av SAAB 2000 kom det fram 359 sådana frågor.
Totalt använde certifieringsgruppen för SAAB 2000 nästan 25 000 mantimmar innan projektledarens slutrapport kunde presenteras.
Aktiviteter efter typcertifieringen
Certifieringsgruppen bibehålls även efter typcertifieringen för att utvärdera
konstruktionsförändringar som kommer från produktförbättringar, antingen som krav från marknaden eller från drifterfarenheter med de levererade flygplanen. Luftfartsmyndigheten i tillverkarlandet har ett speciellt ansvar med avseende på fortsatt luftvärdighet genom att definiera konstruktions- och tillverkningsförändringar samt inspektioner när det under flygplanets användningstid har kommit fram problem som har betydelse för flygplanets luftvärdighet. Dessa förändringar blir obligatoriska för flygplanägarna genom utgivning av Luftvärdighetsdirektiv som sänds ut till alla de länder som har ifrågavarande flygplanstyp i sina register.
Artikeln är en bearbetning av en artikel presenterad på engelska i Saabs Annual Technical Journal, "Griffin" nr 1994/95