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2022.11.22 广东

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简介
PART 01

ETOPS(Extended Operations)延伸航程运行,是指双发飞机在其飞行航路上至少有一点距可用机场的距离超过飞机以批准的一台发动机不工作的巡航速度飞行1小时航程的飞行。

在航空业早期,由于飞机发动机可靠性普遍不高,经常在空中发生故障、空停等情况,出于安全考虑,FAA在1953年颁布相应法规规定飞机在飞行时,从航路上任意一点出发能够在1小时内到达可以用于飞机紧急备降的机场。

ETOPS主要应用在跨洋飞行以及跨沙漠飞行中。这是因为,此时可供选择的备降机场较少,如果没有ETOPS能力,意味着飞机需要选择尽量靠海岸线或者沙漠边缘的航路飞行,以确保安全。简而言之,ETOPS能力越强,航空公司就可利用双发飞机开辟更多的直飞航线。

关于ETOPS条款,FAA从最初的60分钟限制,延长到了120分钟,后来又增加到了180分钟限制,而空客A350是目前世界上唯一具有370分钟限制的机型。

注:120分钟ETOPS是指,双发飞机在单发失效情况下飞往备降机场所规定的时间不能超过120分钟。

由于火山或者天气等原因,在一些特殊区域内,为了满足ETOPS运行要求,FAA针对特定区域的飞行,将最大改航时间从相应的正数点延长至75分钟,138分钟和207分钟。







审定
PART 02

飞机生产厂家向FAA申请ETOPS能力,主要根据FAR25部(AIRWORTHINESS STANDARDS: TRANSPORT CATEGORY AIRPLANES)附录K下的具体适航要求进行。

对于双发飞机来说,申请人必须同时符合附录K下的25.1条(Design requirements设计要求)和25.2条(Two-engine airplanes双发飞机)下的相应适航要求来进行ETOPS适航审定


FAR25部附录K关于ETOPS的适航审定要求

以波音公司的737-800机型为例,通过其TCDS,在对于FAR25部规章的符合性审定内我们可以找到对于附录K下的25.1条和25.2条的合格审定。所以,据此我们可以确定该机型已经通过FAA对于ETOPS型号设计批准的审定。

扩展:TCDS是英文Type Certificated Data Sheets的缩写,中文翻译为型号合格证数据单,是型号合格证(TC)的一部分,用于记录型号合格审定的产品、适用的审定基础、使用限制以及所规定的的任何其他限制和资料。

737-800 TCDS

除了ETOPS双发延伸航程运行外,对于多于两发的航空器是否也同样能够申请ETOPS运行能力

答案是可以的。FAR25部规定,对于多于2台发动机的航空器,申请人必须同时符合附录K下的25.1条(Design Requirement设计要求)和25.3条(Airplanes with more than two engines多于两发的飞机)下的适航要求来进行ETOPS适航审定


747-800 TCDS






延伸航程运行不同的缩写




EDTO (Extended Diversion Time Operations),国际民航组织(ICAO)对于延伸航程运行的叫法,适用于双发、三发和四发飞机。

ETOPS(Extended Twin Operations),EASA对于延伸航程运行的叫法,仅适用于双发飞机。

LROPS(Long Range Opserations),EASA对于延伸航程运行的叫法,仅适用于三发和四发飞机。

ETOPS(Extended Operations),FAA对于延伸航程运行的叫法,适用于双发、三发和四发飞机。







审定方法





在航空器适航合格审定阶段,以FAA为例,对于航空器ETOPS能力的批准,一般采用以下三种方法:

1.服役经历方法-通过对于申请机型的服役经历的评估(包括设计评估),来确定其具备ETOPS运行的能力和可靠性。

2.早期ETOPS方法-允许FAA对一架新飞机进行ETOPS批准,而无需服役经历。但需要比正常在25部下颁发新型号合格证更严格的分析和试验,即飞机对于ETOPS可靠性的演示实验。

3.服役经历和早期ETOPS相结合的ETOPS批准方法-主要针对那些未达到服役经历方法要求的航空器对于ETOPS能力的批准。

对于安装在打算获得ETOPS运行批准飞机上的发动机,需要满足FAR33部(AIRWORTHINESS STANDARDS: AIRCRAFT ENGINES)的要求。其持续适航文件必须包含特定的发动机状态监控程序并且证明在发动机不同程度的性能衰减和外界条件下,在飞行前能够确定当一台发动机失效时,另一台发动机能够在批准的使用限制内提供需要的最大连续推力、引气和功率。

这里需要特别注意的是,为ETOPS运行所提供的发动机状态监控程序并不是为了满足相应运行规章要求而需要的完整的发动机状态监控程序。




运行
PART 03

对于双发飞机而言,如果执飞ETOPS航线,则必须具备两个条件:

1.执飞机型已具备相关飞机注册国适航部门批准具备ETOPS运行能力(适航审定)


2.运营该航空器的航空公司通过飞机注册国适航部门运行合格审定后具备执飞ETOPS航线的能力(运行审定)

1)当航空器具备适航部门批准的ETOPS能力后,只是证明了航空器本身的可靠性和安全飞行的能力,即通过了适航审定环节。

2)为了保证安全,适航部门还需进一步对运营该机型的航空公司进行运行审定,以确保该航空公司具备足够的保障能力以及必备的ETOPS运营经验后,才会批准其延伸航程运行

3)如果航空公司在ETOPS运行过程中由于保障不力或者经常发生不安全隐患的情况,那么航空公司会被相关适航部门取消ETOPS运行资格

4)如果经过长期对某机型ETOPS运行的追踪调查无法显示该机型能足够保证安全运行的情况,则该机型会被暂停ETOPS运行能力


ETOPS航线,也称双发飞机延伸航程运行航线,是指计划航路上(包括灵活航路),至少有一点处在延程运行区域中的航线。

实施延伸航程运行航线是需要经过局方批准,即通过运行审定后在相应的运行规范中列明。在制定ETOPS航路的过程中,按照双发飞机一发失效后,在标准静止大气中,以批准的一发失效的巡航速度和运行规范中列明的最大改航时间内可飞的最远距离画圈后:

1)选定ETOPS航路备降机场(如下图)

2)计算出ETOPS进入点(EEP)、等时点(ETP)等相关资料

3)对飞机在ETOPS航路备降机场的着陆重量进行分析

4)计算正常燃油和临界燃油

5)计算在一台发动机失效同时增压系统也失效的情况下,以飞机一发失效的巡航速度计算氧气的需求量,并且需要和飞机增压系统失效但是两台发动机正常工作情况下的氧气需求量进行比较,选较大值。


维修
PART 04

延伸航程运行关键系统(ETOPS Significant System)是指包括发动机在内的飞机系统,如果其失效或者发生故障时,会危及ETOPS运行安全,或者危及飞机在改航备降时飞行和着陆的安全。

延伸航程运行关键系统可分为一类延伸航程运行关键系统(ETOPS Group 1 Significant System)和二类延伸航程运行关键系统(ETOPS Group 2 Significant System)。相较于一类延伸航程运行关键系统,二类延伸航程运行关键系统的失效不会导致航空器飞行性能的丧失或者客舱增压等环境问题,但可能导致航空器返航或者改航备降。

FAR(参考AC 120-42)和CCAR中均规定在合格证持有人的维修方案中,应列明ETOPS运行关键系统的适航要求。

737-6/7/8/9机型延伸航程运行关键系统






滑油监控





如果发动机和APU未能正确确定或者处置滑油高消耗率问题,可能导致不安全事件发生,包括空中停车或改航备降。所以,合格证持有人应建立滑油消耗监控方案以确保有足够的滑油完成计划的延伸航程运行。

1)发动机滑油消耗率=本次发动机滑油添加量/发动机飞行小时数(两次连续添加滑油之间的发动机小时数)

2)APU滑油消耗率=本次APU滑油添加量/APU使用小时数(两次连续添加滑油之间的APU小时数)

合格证持有人可通过上述公式计算出发动机/APU滑油消耗率并建立趋势监控,并且滑油消耗率不得超过厂家标准。如果排故后确认滑油消耗率超限问题不是由于发动机/APU故障原因造成的,飞机可以按照相应手册进行放行,反之,飞机不能放行。






构型管理






合格证持有人应对其实施ETOPS运行飞机的构型(包括基本构型和附加构型)、维修和程序进行管理和控制。在获准实施ETOPS运行前,合格证持有人应向局方提交当前飞机构型满足实施ETOPS运行的证明文件。在后续运行中,任何对于OEM厂家要求的偏离,都必须经过局方的批准。

以空客A330系列为例,选装不同发动机的不同系列330机型所批准的最大改航时间也不尽相同。比如安装有BR Trent 772B-60发动机的A330-743L机型就无ETOPS运行能力。所以,在相应机型实施/申请ETOPS运行前,需要通过构型确定是否满足相应ETOPS的运行要求。

对于实施ETOPS运行的航空器,合格证持有人需要评估和制定相应的MEL,使适用的MEL限制能够满足ETOPS运行的相关要求。(下图列出了对于737-800飞机发动机振动指示系统在ETOPS运行和非ETOPS运行条件下的放行要求。)


A330机型TCDS

737-800机型MMEL






双重维护






根据CAAC规章要求,对于实施ETOPS运行的航空器,在执行飞行任务前,必须由经过相应培训和授权的ETOPS放行人员完成ETOPS飞行前检查单后对航空器实施放行工作,并且检查工作必须在飞行前2-4小时内完成。

在平时的维修工作中,为了避免共同因素导致的人为差错,在对延伸航程运行关键系统执行维修工作中,引入双重维修的概念。即对相同的或者相似的ETOPS运行关键系统实施双重维修。

相同的延伸航程运行关键系统是指ETOPS关键系统中的相同部件,如:更换两台发动机上的滑油滤。

相似的延伸航程运行关键系统是指ETOPS关键系统中的相似部件,如:更换1发IDG和更换2发EDP,由于这两个部件都是由AGB驱动,所以定义为相似部件。

在实施ETOPS运行中,应尽量避免或者减少对ETOPS关键系统实施双重维修。对于需要实施双重维修的情况,应该:

1)由具有ETOPS维修资质的不同人员执行

2)维修人员在执行维修操作时,由另一名具有ETOPS维修资质的人员监督

3)实施验证工作(可通过地面验证或者飞行验证的方式对ETOPS关键系统的纠正措施予以验证。当更换发动机、地面验证无法满足要求、C检(含)以上级别的定检维修工作后需要执行飞行验证)

需要指出的是,飞机勤务工作,如发动机加滑油,往往由于航线安排和航司组织结构等原因无法保证双重维修程序和要求的落实。对此,局方态度是鼓励航司通过程序来确保在独立或者相似的ETOPS关键系统上实施相同勤务工作时由不同的人员来实施。




END

兄弟在旁,易行千里

姐妹在侧,千里易行

互勉、互助、互利、互行


公众号ID:兄弟姐妹起风了


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