低空飞行器型号审定技术指南（试行）

低空飞行器型号审定技术指南（试行）1适用范围与术语定义1.1适用范围本指南适用于在我国低空空域（真高1000m<含>以下）运行的民用低空飞行器的型号合格审定，包括但不限于：最大起飞重量0.25kg以上的多旋翼无人机、垂直起降固定翼无人机、自转旋翼机、动力三角翼、动力伞、轻型运动飞机、载人低空飞行器、系留/自由浮空器等。军用、警用、出口专用低空飞行器型号审定不适用本指南。1.2术语定义1.2.1型号审定：指民航管理部门对民用低空飞行器设计的安全性、符合性进行审查，确认其符合适用安全标准后核发型号合格证的法定活动。1.2.2设计保证系统：指申请人为保证型号设计符合安全要求建立的设计管控、构型管理、验证、更改体系。1.2.3飞行包线：指低空飞行器满足设计安全要求的所有运行工况边界，包括速度、高度、重量、重心、气象条件范围。1.2.4残余风险：指采取风险管控措施后仍然存在的安全风险。1.2.5简化审定：指针对低风险小型低空飞行器采取的简化流程、减少试验验证要求的审定模式。2审定分类与基本流程2.1审定分类依据低空飞行器最大起飞重量、是否载人划分审定类别：2.1.1第一类（简化审定类）：最大起飞重量＜25kg的无人低空飞行器，运行风险等级为低风险，适用简化审定程序。2.1.2第二类（常规审定类）：25kg≤最大起飞重量＜150kg的无人低空飞行器，以及最大起飞重量＜500kg的非载人低空作业飞行器，运行风险等级为中风险，适用常规审定程序。2.1.3第三类（严格审定类）：最大起飞重量≥150kg的所有低空飞行器，以及所有载人民用低空飞行器，运行风险等级为高风险，适用严格审定程序。2.2基本审定流程2.2.1申请受理：申请人向民航地区管理局提交型号审定申请，附型号设计说明、飞行手册草案、设计保证系统文件、初步风险评估报告等材料，民航部门在5个工作日内完成材料初审，出具受理通知书或补正要求。2.2.2符合性计划审查：申请人编制符合性验证计划，明确验证方法、试验项目、进度安排，审定组在10个工作日内完成计划审查，出具修改意见或确认计划。2.2.3符合性审查：开展设计技术文件审查、地面试验验证、飞行试验验证，审定组全程跟踪关键试验，核实验证数据。2.2.4结论发证：审查合格的，核发型号合格证；审查不合格的，出具整改意见，整改后重新审查，仍不合格的驳回申请。3设计技术要求审查3.1气动布局与飞行性能要求3.1.1气动稳定性要求：全飞行包线内，低空飞行器不得存在不可改出的失速、尾旋、发散滚转等危险气动特性；固定翼类低空飞行器失速速度不得超过设计巡航速度的60%，且改出高度损失不超过100m；多旋翼类低空飞行器在单旋翼故障工况下，必须具备可控迫降能力，姿态偏差不超过15°/s。3.1.2飞行性能指标要求：所有型号的实用升限不得低于申请运行最大高度的1.2倍，预留足够的安全裕度；滑跑起降类飞行器，自转旋翼机起飞滑跑距离不得超过150m，着陆滑跑距离不得超过100m，轻型运动类飞机起飞滑跑距离不得超过300m，着陆滑跑距离不得超过200m；垂直起降类飞行器悬停效率不得低于60%，最大爬升率不小于1m/s，最大下降率不大于5m/s；所有载人民用低空飞行器必须具备复飞能力，复飞爬升率不小于0.8m/s。3.1.3低空操纵性要求：操纵系统响应延迟不得超过0.5s，舵面/操纵机构操纵余量不小于15%；设计最大侧风3m/s工况下，接地横向偏差不超过2m，纵向偏差不超过5m，满足低空起降精度要求。3.2结构与强度要求3.2.1极限载荷要求：参照CCAR-23、CCAR-26、CCAR-27相关标准执行，非载人结构安全系数不小于1.5，载人结构安全系数不小于2.0；低空局域最大突风按照15m/s设计，所有结构必须承受最大突风载荷不发生破坏。3.2.2疲劳与环境适应性要求：关键结构件在设计总寿命内，疲劳安全裕度不小于0.2；复合材料结构必须完成1000小时湿热老化试验，试验后极限强度下降不得超过10%；金属结构必须完成盐雾腐蚀试验，腐蚀后强度下降不得超过5%。3.2.3起落缓冲要求：垂直起降类飞行器，1.2倍最大着陆载荷工况下，结构残余变形不得超过许用变形的5%；滑跑起降类飞行器起落架，必须具备吸收1.2倍最大着陆能量的能力，无永久性结构损伤。3.3动力与能源系统要求3.3.1输出裕度要求：最大起飞重量额定工况下，动力系统最大功率输出裕度不小于20%，满足最大爬升、复飞、侧风运行要求。3.3.2可靠性与安全性要求：载人低空飞行器动力系统平均故障间隔时间（MTBF）不低于1000小时，非载人不低于500小时；油动力固定翼/自转旋翼必须具备30分钟发动机停车后滑翔/自转降落能力；电动飞行器电池剩余电量最低储备不得低于总容量的15%，或满足备降+10分钟留空要求，取大值；多旋翼载人飞行器必须采用双余度电池配电系统，单路配电故障不影响飞行器安全降落。3.3.3环境适应性要求：动力系统排放符合GB18352.6-2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》要求，噪声水平符合GB9661-1988《机场周围飞机噪声测量方法》要求，距离起飞点100m处测量最大起飞噪声不得超过85dB(A)，避免干扰地面生活。3.4飞控与导航系统要求3.4.1定位导航精度要求：GNSS定位水平误差不大于5m，垂直误差不大于3m；GNSS信号丢失后，惯性导航系统30秒内水平漂移不超过50m，满足返航迫降要求；低空运行飞行器必须配备主动避障系统，最大运行速度100km/h以下的，避障探测距离不低于100m，避障响应时间不大于0.2s，能够识别固定障碍物和移动障碍物。3.4.2失控保护要求：飞控系统必须设置三级失控保护机制：一级，数据链路丢失1秒内触发自动返航至预设备降点；二级，返航过程中出现低电量、核心故障时触发自动迫降；三级，迫降过程中自动绕开人口稠密区和障碍物，选择安全迫降区域；载人民用低空飞行器失控后，必须提前10秒触发声光报警，为飞行员或地面管控人员预留处置时间。3.4.3数据链路与信息安全要求：遥控数据链路通信延迟不超过200ms，通信丢包率不超过1%；数据链路必须符合民用航空信息加密标准，具备防劫持、防篡改功能，未经授权不得接入飞控系统。3.4.4软件适航要求：飞控软件按照功能重要性分级，第三类审定型号飞控软件符合DO-178CA级软件要求，第二类符合B级要求，第一类符合C级要求，软件版本必须固化，所有更改必须留痕可追溯。3.5载人安全专项要求所有载人民用低空飞行器必须满足以下要求：3.5.1座舱结构必须承受14g正向冲击载荷不发生解体，座椅安全带系统必须承受20g冲击载荷不发生断裂、脱落；最大起飞重量1500kg以下的载人低空飞行器必须配备整机型应急降落伞，降落伞开伞时间不超过3秒，最低开启高度不高于50m，能够在低空故障情况下保证人员安全。3.5.2座舱内一氧化碳浓度不得超过10ppm，通风系统满足1000m高度运行供氧需求，无需加压供氧。3.5.3必须配备应急定位发射装置，故障后持续发送定位信号，信号有效覆盖距离不小于100km。4符合性试验验证要求4.1地面验证试验要求4.1.1结构强度试验：必须完成全机静强度试验、关键部件疲劳试验，风挡、机头部位必须完成1.8kg飞鸟撞击试验，撞击后不发生穿透，不影响结构完整性；试验数据偏差不超过设计值的5%为合格。4.1.2系统功能试验：动力系统台架累计试验运行不少于50小时，额定工况下输出功率下降不超过2%为合格；飞控系统连续通电试验不少于100小时，无故障报警、无功能异常为合格；锂电池组完成-20℃~55℃高低温循环试验，放电容量不低于额定容量的90%为合格。4.1.3地面操纵试验：分别在硬化路面、草地、砂石地面完成滑跑试验，验证刹车性能、方向操纵性，实测刹车距离与设计值偏差不超过10%为合格。4.1.4系统故障模拟试验：在地面模拟单旋翼停转、动力停车、信号丢失、GNSS丢失等故障，验证保护机制触发逻辑正确，响应时间符合要求。4.2飞行验证试验要求4.2.1试飞大纲要求：试飞大纲必须明确试飞科目、试飞高度、工况参数、测点布置、安全预案，试飞高度覆盖100m、500m、1000m三个高度层，完整覆盖申请运行空域。4.2.2必飞科目要求：（1）性能试飞：测量起飞滑跑距离、爬升率、航程、续航时间、着陆滑跑距离，实测值与设计值偏差不超过10%为合格；（2）操纵稳定性试飞：完成1.2倍设计最大侧风试飞、失速试飞、大坡度转弯试飞，失速改出时间不超过3秒，高度损失不超过100m为合格；（3）故障试飞：模拟单旋翼停转、动力完全停车、GNSS信号丢失、数据链路中断等核心故障，验证应急处置程序可行，能够安全降落为合格；（4）极限工况试飞：完成最大起飞重量、最小起飞重量、重心前极限、重心后极限、高温（40℃）、高原（1000m海拔）工况试飞，所有工况下飞行性能符合设计要求为合格。4.2.3试飞架次要求：第一类简化审定不少于5架次，第二类常规审定不少于20架次，第三类严格审定不少于50架次，故障模拟试飞架次不低于总架次的20%。4.2.4试飞数据要求：所有试飞必须全程记录飞行参数，包括位置、速度、姿态角、角速度、动力输出参数、操纵输入参数，采样率不低于100Hz，数据完整率不低于95%，数据造假或不完整的审定不予通过。5设计保证系统审查要求5.1体系建设要求：第三类严格审定型号申请人必须建立符合CCAR-21部要求的设计保证系统，明确设计输入、设计输出、验证、构型管控、更改控制的流程；第二类常规审定型号适用简化设计保证体系，明确核心设计环节管控要求即可；第一类简化审定型号可由申请人出具设计保证自我声明。5.2构型管控要求：所有型号设计必须建立完整的构型档案，所有设计更改必须分类管控，影响气动、结构、动力、飞控安全的重大更改必须报审定部门进行补充审查，非重大不影响安全的更改由申请人存档报备。5.3文档管理要求：所有设计文档、计算报告、试验报告必须保留至少10年，核心设计图纸、飞控软件源代码必须存档可追溯。6特殊类型低空飞行器专项审定要求6.1载人多旋翼飞行器：必须采用双余度飞控系统，飞控、传感器、配电全部实现冗余；四旋翼载人飞行器必须配备整机型应急降落伞，六旋翼允许1个旋翼故障后可控降落，八旋翼及以上允许2个旋翼故障后可控降落。6.2自转旋翼机：旋翼刹车系统必须具备双路控制，发动机停车后旋翼自转启动时间不超过2秒，最低自转下降率不超过5m/s，能够在50m×50m的平整场地完成迫降。6.3系留浮空器：系留缆绳断裂强度不低于10倍最大工作拉力，必须配备自动放气降压装置，缆绳断裂后触发自动放气，2小时内飞行高度下降至100m以下，避免对其他空域造成影响。6.4动力伞与动力三角翼：伞衣极限强度安全系数不低于3，伞绳断裂强度不低于5倍最大工作载荷，必须配备伞绳应急切割装置，发生伞绳缠绕故障时能够快速切断缠绕伞绳。7风险管控与符合性裁定7.1风险分级管控：按照风险发生概率和后果严重程度分为四级：I级（灾难风险，导致人员死亡、重大财产损失）、II级（危险风险，导致人员重伤、较大财产损失）、III级（重大风险，导致人员轻伤、一般财产损失）、IV级（轻微风险，无人员伤亡、财产损失可忽略）；I级风险必须彻底消除，II级风险残余风险发生概率不得超过1×10^-6/飞行小时，III级不得超过1×10^-4/飞行小时。7.2符合性裁定：符合性裁定可采用设计文件审查、计算分析、试验验证、相似性对比四种方法，已经获得同类型号审定，设计更改不涉及核心安全特性的，可采用相似性对比简化验证；第一类简化审定型号可采