鉴于美国海军在轻于空气航空器项目上已中断62年,本研究着力应对将军用适航标准与民用认证体系对齐的挑战,以及认证新型外国研发型号航空器所涉及的复杂性。本研究的目标是,以混合航空器公司Airlander 10为案例进行研究,评估并为美国海军的混合航空器适航认证(飞行许可)流程制定一套新的路线图。通过广泛的文献综述和利用过程分析法的比较分析,本研究确定了一条为海军部实现混合航空器适航认证及获取的途径和预计时间线。本研究最后展望了未来适航技术及其如何应对这一新型航空器与军事系统集成的挑战。本研究为海军航空系统司令部提供了关键见解,同时弥合了民用与军用组织之间的鸿沟,并推动了用于国家安全的航空技术进步。本研究为美海军《兵力设计2045》、国防部中层采办途径以及一项题为《现代化国防采办与激发国防工业基础创新》的行政命令提供支持。
根据《联邦法规汇编》第14编§1.1的规定,美国国防部的飞机在美国境内运行时被视为公共飞机(国家档案和记录管理局,2025年)。在美国境外,军用飞机被归类为国家飞机(国家档案和记录管理局,2025年)。此外,由于国防部飞机采用非标准操作程序,它们不受联邦航空局适航法规的约束(国家档案和记录管理局,2025年)。此外,所有美国国防部飞机均根据《美国法典》及其各自部长的授权,作为主要军事适航机构(MAA)行使其运行管辖权(Purton & Kourousis, 2014年)。国防部确实有一项总体的《国防部适航政策》,即2024年12月3日发布的国防部指令5030.61。该政策规定,在国防部各军种下运行的所有航空系统必须根据各军种的单独政策进行适航性评估(国防部,2024a年)。负责采办与维护的国防部副部长直接负责制定政策、分配职责、提供程序并监督国防部适航事宜(国防部,2024a年)。此外,该政策指出:
如果接收方的适航机构认为外军适航批准适用且适当,则可将其用作国防部下属部门适航批准的基础(国防部,2024a年)……在颁发接收方适航机构的适航批准之前,必须在适当的安全水平上解决在构型、任务和运行环境方面的任何差距或差异(国防部,2024a年,第9页)。
国防部还发布了《适航认证标准手册》MIL-HDBK-516C(2014年12月12日发布)。本手册用作指南,概述了用于所有国防部(2014年)飞机适航性判定的认证要求和流程。它仅作为指南,供各主要军事适航机构通过其各自的军种部门来定义航空系统的认证基础(国防部,2014年)。本手册包含商用衍生飞机(CDA),这类飞机最初已获得联邦航空局的安全飞行批准,并可能持有联邦航空局批准的适航证或型号合格证。本手册以工程为重点,涵盖系统工程、结构、飞行技术、推进与推进装置、飞行器子系统、机组系统、诊断系统、航空电子设备、电气系统、电磁环境效应、系统安全、计算机系统与软件、维护、军械与挂载集成、乘客安全、材料、空运适应性、空投、任务/测试设备以及货物/有效载荷安全(国防部,2014年)。
1. 美国海军 海军作战部长已指定海军航空系统司令部司令作为海军部的独立适航机构,负责设计适航性并支持海军航空企业(NAE)持续适航政策和程序,其管辖遵循2022年6月1日发布的海军航空系统司令部指令13034.1G(NAVAIR,2022年)。适航机构职责的日常执行被授权给海军航空系统司令部适航与网络空间安全办公室主任,作为海军部唯一的适航机构(NAVAIR,2022年)。该办公室负责所有海军部飞机的适航性和飞行安全性评估;它还确保根据其主要法规降低风险,这些法规涵盖诸如适航性审查和颁发流程等领域。此外,适航与网络空间安全办公室被授权根据美国海军/海军陆战队标准和政策,建立和批准技术标准和工具等项目(Purton & Kourousis,2014年)。所有美国海军/海军陆战队拥有、租赁、有人驾驶和无人驾驶飞机均需要获得适航批准(也称为飞行许可),通常最初以临时飞行许可的形式颁发。
海军部的飞行许可流程包括一个结构良好的流程地图,涵盖飞机的全寿命周期(Purton & Kourousis,2014年)。海军部流程的一个独特之处在于,其认证流程没有直接与维护要求挂钩。为保持有效性,飞行许可必须符合适用的维护文件和/或经批准的维护计划(Purton & Kourousis,2014年)。海军航空部队司令(通常称为CNAF)负责分配维护任务和职责,如《海军航空维护计划》4790.2E所述。图10突出了海军部适航性生命周期。
2. 美国陆军 陆军条例70-62概述了陆军飞机系统的适航性鉴定政策(Purton & Kourousis,2014年)。陆军飞机适航批准的权力由陆军副参谋长授予美国陆军航空与导弹司令部司令(Purton & Kourousis,2014年)。陆军的方法围绕飞机系统和子系统构建,涵盖材料与设备等内容,并包括所有执行陆军角色的飞机(Purton & Kourousis,2014年)。陆军飞机适航认证的特点包括三个组成部分:
3. 美国空军 美国空军生命周期管理中心工程部,在工程与技术管理总监兼总工程师领导下,负责技术适航性系统,并受空军部指令62-601管辖(空军部负责采办、技术与后勤的助理部长办公室,2025年)。该系统主要侧重于技术适航性,涵盖以下主题:
空军的策略严重依赖于确保通过设计实现适航性,对维护的提及有限,尽管维护仍是必需的(Purton & Kourousis,2014年)。适航性批准以军用型号合格证或军用飞行放行的形式颁发,其定义上的区别在于军用飞行放行适用于不符合军用型号合格证标准的系统设计(空军部负责采办、技术与后勤的助理部长办公室,2025年)。
4. 英国军事适航性 如果国防部考虑采购像Airlander 10这样的混合航空器的英国军用版本,英国国防部下属部门在国务大臣的授权下,作为主要军事适航机构,负责所有军事航空事务(Purton & Kourousis,2014年)。继2006年英国皇家空军"猎迷"飞机事故后,英国军方对其适航监管框架进行了全面改革,结果显示其遗留的适航性体系因众多复杂的监管文件而受阻,这些文件常常将法规与指南混淆(Purton & Kourousis,2014年)。图11描绘了英国军方适航性重组。这导致国防国务大臣设立军事适航局总监,作为诸如适航认证、检查和采办等要求的单一独立监管机构(Purton & Kourousis,2014年)。在英国皇家空军"猎迷"飞机事故后的哈登-凯夫报告中,英国适航性体系被定义为四个关键原则:
5. 主要军事适航机构总结 Purton 和 Kourousis(2014年)总结了不同的主要军事适航机构,包括其权力来源和重点领域。图12描绘了此总结。