AEP-4671 вимоги до льотної придатності безпілотних авіаційних систем

Що це таке

AEP-4671 - це союзна інженерна публікація NATO, яка викладає вимоги до льотної придатності безпілотних авіаційних систем, позначені в самому документі як USAR. Це видання B версія 1, оприлюднене у квітні 2019 року, і саме цю публікацію STANAG 4671 існує, щоб увести в дію: STANAG - це ратифікаційна угода держав, а USAR - те місце, де живуть власне технічні вимоги. За власним формулюванням, USAR "intended primarily for the airworthiness certification of fixed-wing military Unmanned Aircraft Systems (UAS) with a maximum take-off weight (MTOW) between 150 and 20,000 kg" (пункт 1.1), хоча орган сертифікації може застосовувати його й поза цим діапазоном "where considered applicable."

Побудований на цивільних кодексах льотної придатності, адаптований під безпілотні системи

USAR не починає з чистого аркуша. Його власний вступ зазначає: "it is the intention of this document to correspond as closely as practicable to a comparable minimum level of airworthiness for fixed-wing aircraft as embodied in documents such as EASA CS-23" (пункт 1.2.1), і більшість його вимог ґрунтується на CS-23, адаптованому до безпілотних систем, причому власна нумерація пунктів USAR повторює структуру CS-23. Заявник може замість цього запропонувати адаптацію з CS-VLA або з CS-25 для більших повітряних суден, за умови прийняття органом сертифікації. USAR також прямо говорить про межу, яку це створює: "military aircraft are not specifically required to comply with civil airworthiness regulations as agreed in the ICAO Convention on International Civil Aviation" (пункт 1.2.1) - USAR запозичує структуру та строгість цивільних кодексів, не переносячи владу цивільного авіаційного права над військовими повітряними судами.

Процес сертифікації типу

USAR звертається безпосередньо до двох сторін: до заявника, який проєктує систему й збирає докази відповідності, і до органу сертифікації - національного військового органу сертифікації, який перевіряє ці докази та видає сертифікат типу. USAR визначає цей термін широко: "throughout this document, the term 'Type Certificate' refers to any document issued by a National Military Certifying Authority that within the regulatory framework of that Nation certifies compliance" (пункт 1.1) - на практиці це охоплює Release To Service, Military Aircraft Type Qualification Certificate або Flight Permit, як би це не називалося у власному військовому процесі льотної придатності тієї чи іншої держави.

Перш ніж можна застосувати детальні вимоги, заявник і орган сертифікації погоджують Type Certification Basis і на початку процесу сертифікації встановлюють Design Usage Spectrum та будь-які особливі умови. Сертифікат надають конструкції, а не компанії, яка її створила: двигуни та повітряні винти потребують кожен свого сертифіката типу або прийнятої кваліфікації, окремо від загального сертифіката на систему, а модифікація чи нове передбачене завдання можуть вимагати повторної сертифікації системи під них.

Як організовані вимоги

Книга 1 містить власне вимоги, розподілені за підрозділами, що повторюють схему CS-23: General (Subpart A); UA Flight - підтвердження відповідності, обмеження маси та розподілу навантаження, характеристики й льотні властивості (Subpart B); UA Structure - загальні та польотні навантаження, наземні навантаження й оцінювання втоми (Subpart C); UA Design and Construction - матеріали, системи керування, шасі, протипожежний захист і конструкція парашута (Subpart D); UA Powerplant - двигун, повітряний винт, а також паливна, масляна та система охолодження (Subpart E); Equipment - архітектура навігації, кондиціювання, захист від HIRF та оцінювання безпеки системи (Subpart F); Operating Limitations and Information, включно з UAS Flight Manual (Subpart G); Command and Control Data Link - архітектура, затримка та стратегія на випадок втрати каналу (Subpart H); і UA Control Station - робоче місце екіпажу, мінімальний склад екіпажу та реєстратори (Subpart I). Набір додатків підтримує окремі вимоги: серед них випадки навантаження в умовах посадки, процедура випробування самозгасних матеріалів, формат Instructions for Continued Airworthiness і випробувальні середовища HIRF.

Кожен пункт USAR у книзі 1 має відповідний пункт у книзі 2 - Acceptable Means of Compliance, що описує один прийнятий шлях до його виконання: довідковий документ, метод випробування, підхід до аналізу, - не будучи єдиним шляхом, який може прийняти орган сертифікації.

Як підтверджують відповідність

USAR дозволяє заявникові підтверджувати відповідність аналізом, випробуванням, моделюванням, оглядом або подібністю до вже сертифікованої конструкції, переважно так, як пропонує заявник і погоджує орган сертифікації. Центральним механізмом підтвердження для обладнання, систем і установок є оцінювання безпеки системи, якого вимагає USAR.1309: "the UAS must be designed to reduce the risk to people including UAS crew, ground staff and third parties to a level acceptable to the Certifying Authority" (USAR.1309(a)), через функціональне оцінювання небезпек, що класифікує відмовні стани за тяжкістю, від No Safety Effect до Catastrophic. Книга 2 називає прийнятими методологіями SAE ARP 4761 або, як альтернативу, MIL-STD-882, а відповідність отриманим вимогам "may be shown by analysis and, where necessary, by appropriate ground, flight, or simulator test" (USAR.1309(c)(4)). Для програмного забезпечення аспекти безпеки зазвичай підтверджують за DO-178C/ED-12C, а для складного апаратного забезпечення - за DO-254/ED-80, і в кожному випадку відкритий альтернативний шлях, якщо орган сертифікації на нього погодиться.

Одну вимогу варто назвати окремо, бо вона суперечить припущенню, з яким читач може підходити до безпілотних систем: USAR вимагає, щоб система мала вбудовану можливість аварійного повернення, і прямо виключає підривання апарата в повітрі як прийнятний спосіб її забезпечити.

Чого USAR не охоплює

Вступ USAR прямо зазначає, що кібербезпека та виявлення й уникнення лежать поза його сферою, поряд з іншими ділянками, які він свідомо виключає, і це варто знати, бо зазвичай вважають, що обидві входять до "UAS airworthiness." Програма відповідності, побудована навколо USAR, потребує для них окремої основи.

Місце документа поряд з іншими стандартами

USAR цитує STANAG 4671 як обов'язковий щодо міцності конструкції: "the UA must meet the strength requirements of STANAG 4671" (AMC.U304 2(b)(2)) - той самий STANAG, ратифікація якого й робить USAR національною сертифікаційною основою. В інших місцях він указує на матеріали NATO як на передісторію, а не як на вимогу: AEP-29, наведений у документі як "AEP-29 (NATO STANAG 3856)," щодо настанов з електростатичних явищ в опадах; STANAG 3634 щодо зчеплення на смузі та умов гальмування; і STANAG 4586 щодо проєктування системи зв'язку безпілотної авіаційної системи. Поза каталогом NATO книга 2 цитує матеріали цивільної авіації, зокрема документи EASA CS, FAA Advisory Circulars і стандарти на кшталт DO-160, DO-178C та серії SAE ARP, і завжди як матеріал, який заявник "may" цитувати або взяти за основу доказів, а не як обов'язкові вимоги самі собою.

Стандарти, на які він посилається

• STANAG 4370Довідково
• AECTP-250Довідково
• STANAG 4670Довідково
• AEP-29Довідково
• STANAG 3856Довідково
• STANAG 3634Довідково
• STANAG 4586Довідково

Інші стандарти в темі «Морські озброєння»

• AEP-59AEP-59 процес нанесення фарб і покриттів на військові кораблі
• AEP-60AEP-60 вимоги до характеристик покриттів зовнішніх надводних частин корабля
• AEP-61AEP-61: вимоги до продуктивності систем фарб для підводної частини корпусу
• AEP-63AEP-63: вимоги до продуктивності систем протиковзких покриттів
• AEP-80AEP-80 - вимоги до льотної придатності гвинтокрилих БпЛА
• AEP-83AEP-83 - вимоги до льотної придатності легких безпілотних авіаційних систем