
型式証明書は、製造設計(型式設計)に従って、特定の種類の航空機の耐空性を証明するものです。認証は、量産を目的とした新型航空機が、国内航空法で定められた適用可能な耐空性要件に適合していることを確認するものです。[ 1 ]
座席数が3席以下の場合、主要カテゴリーの航空機の認証費用は約100万米ドル、一般航空機の場合は2500万米ドル、商用航空機の場合は数億ドルかかる。認証の遅延は数百万ドルの損失につながり、プログラムの収益性を左右する可能性がある。[ 2 ]
型式証明書(TC)は、製造される航空機の承認された設計または「タイプ」の耐空性を示すために発行されます。TCは規制当局によって発行され、発行後は、変更をカバーするために認証プロセスの少なくとも一部を繰り返さない限り、設計を変更することはできません。TCは、型式設計が耐空性要件に準拠しているという規制当局の決定を反映しています。[ 1 ]規制当局の例としては、英国民間航空局(CAA)、米国連邦航空局(FAA)、欧州航空安全機関(EASA)、カナダ運輸省、ブラジル民間航空局、中国民用航空局(CAAC)などがあります。
機体または機内機器に変更が必要な場合、2 つの選択肢があります。1 つは型式設計保有者 (製造業者) による変更の開始、もう 1 つは第三者による補足型式証明(STC) の申請です。選択は、変更が新しい設計 (つまり、最初の型式設計で考慮されていないリスクを導入する) を構成するかどうかを検討することによって決定されます。そうである場合、型式設計保有者は型式設計の変更を開発し、承認する必要があります。規制当局が変更が新しいリスクを導入しないことに同意した場合、STC の選択肢が利用できます。STC は、設計変更を専門の設計組織が開発できるため、一般的に元の製造業者を経由するよりも柔軟で効率的なプロセスであるため、費用が安くなります。STC は、製品設計変更を定義し、変更が既存の型式設計にどのように影響するかを述べ、影響を受ける航空機のシリアル番号をリストします。また、設計変更の規制遵守の認証の根拠も特定します。[ 3 ]
TC(技術証明書)は、承認された設計に基づいて製造された航空機に耐空証明書が発行されることを意味します。これらの要件を満たすには、航空機本体と各サブアセンブリも承認される必要があります。例えば、米国では、これらのサブアセンブリは該当する技術標準命令(TSO)の要件を満たさなければなりません。これらの要件を満たすために、設計文書は、当該サブアセンブリに適用される最小運用性能基準(MOPS)への適合性について審査されます。MOPSは、RTCA Inc.、EUROCAE、SAEなどの専門業界団体によって発行されています。
特定の型式証明(TC)を満たすように航空機が製造された場合、個々の航空機を厳密に試験する必要はありませんが、耐空証明書(CoA)が発行されると、TCによって示された信頼性が保証されます。CoAは、型式設計に適合し、安全な運航準備が整った、適切に登録された各航空機に対して発行されます。CoAは有効であり、規制当局が発行する規則に従って整備されている限り、航空機は運航できます。
「型式証明書」の概念は、1919年5月に英国航空大臣ウィンストン・チャーチルによって発行された「航空航行規則」によって導入されました。[ 4 ]
Buhl -Verville CA-3 Airsterは、 1927年3月29日に商務省航空局から型式証明書(ATC No. 1)を取得した米国初の航空機である。 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

まず、申請設計組織は、提案する航空機型式設計が耐空性要件をどのように満たすかを詳述した文書を、地元の航空規制機関に提出します。規制当局による調査の後、これらの文書が(法令遵守のために必要なコメントや修正を加えた上で)最終的に承認されると、認証の基礎となります。企業はこの承認に基づき、認証試験に必要な一連の作業スケジュール案を作成します。申請時には、通常、適用される規制が一定期間固定され、規制変更によって申請者が設計変更を余儀なくされる事態を回避します。
プロトタイプと呼ばれる初期設計サンプルが製作されます。これは、認証の基準に応じて、航空機、エンジン、またはプロペラのいずれかを指します。説明の便宜上、ここでは航空機に限定して説明します。通常、数個のプロトタイプが製作され、それぞれ異なる試験が行われます。プロトタイプはまず地上試験とシステム試験に使用されます。プロトタイプの1つ(「静的機体」と呼ばれる)は破壊試験にかけられます。つまり、プロトタイプは通常の動作および異常な動作を超える応力にさらされ、最終的に破壊されます。試験結果は、最初に提出された計算結果と比較され、最終的な構造強度が決定されます。
他の試作機は、規制当局が満足するまで他のシステム試験を受けます。すべての地上試験が完了すると、試作機は飛行試験の準備が整います。飛行試験は、特別に承認された飛行試験パイロットによって行われ、試作機を操縦して耐空性規則の範囲内であるべき最終的な飛行限界を確立します。長距離旅客機の試験の場合、飛行試験は全世界に及ぶ可能性があります。試験は、航空機の設計範囲全体にわたって適切な性能を確認するために、高高度と低高度、極寒の気候と高温の気候など、さまざまな環境にも及ぶ可能性があります。
航空機の試験と並行して、申請企業は設計承認後の継続的な耐空性を維持するための整備計画も策定する。この計画は、試験結果および初期顧客の技術部門からの情報に基づいて作成される。提案された整備計画は、規制当局に提出され、意見および承認を求められる。
地上試験および飛行試験が成功裏に完了し、承認された整備プログラムが承認されると、試作機は承認され、当該企業には試作機の型式証明(TC)が交付されます(型式証明には、意図された役割に必要なすべての装備品が含まれるものと理解されています)。この企業の法的呼称は「型式証明保有者」となります。その後、試作機は量産機の原型として機能し、工場から出荷される航空機は、型式証明データシートに概説された範囲内で試作機と同一である必要があり、それぞれにシリアル番号が付与されます(「量産機」)。

航空機が運用開始されると、運用上の摩耗や損傷を受け、性能が低下する可能性があります。航空機、エンジン、プロペラ、または部品が、適用される耐空性要件に適合し、運用寿命全体にわたって安全な運用状態を維持するための一連のプロセスを、継続耐空性といいます。整備プログラムは、航空機運航者が発行し、登録国の規制当局によって承認され、運航者が所有する機種の航空機の耐空性を維持します。整備プログラムに概説されている整備作業は、航空機の耐空証明書が有効であり続けるために、計画通りに適時に完了する必要があります。[ 1 ]
その他の継続的な耐空性活動には、整備プログラムおよび設計変更に関連する追加作業が含まれ、以下の方法で実施されます。
運用中に、試作機の試験段階では想定または検出されない、航空機の安全性を損なう可能性のある問題が発生する場合があります。そのため、航空機の設計が損なわれます。規制当局は、型式証明書保有者および世界中のすべての所有者に対して耐空性改善命令( AD)を発行します。この命令は通常、当該機種の耐空性を回復するために必要な追加の整備または設計措置で構成されます。遵守は義務であり、運航者がADに従わない場合、当該航空機は耐空性がないとみなされ、当該機種の運航は違法となり、運航者は関係国の航空当局による法的措置の対象となり、機体損失や第三者賠償責任保険など、当該機種に関連する運航者の保険契約はすべて無効となります。ADは、地域または世界の航空規則や要件の変更に伴って発行される場合もあります。例えば、 9月11日の同時多発テロ事件後にすべての旅客機に装甲コックピットドアの装着が義務付けられた場合などです。
認証機関は、特定の型式設計の製品(航空機、航空機エンジン、プロペラ、または機器)に安全でない状態が存在することが判明した場合、耐空性改善命令(AD)を発行します。ADは、認証機関が航空機の所有者および運航者に安全でない状態を通知し、その是正を要求するために使用されます。ADには、検査、修理、または改造を含む、製品の運用を継続するための条件と制限が規定されています。
運用経験を積むにつれ、型式証明保有者は、メンテナンスコストの削減または性能向上につながる、元の設計を改良する方法を見出すことがあります。これらの改良(通常は何らかの変更を伴う)は、サービス速報を通じて航空機の所有者/運航者にオプション(追加費用が発生する場合もある)項目として提案されます。所有者/運航者は、サービス速報を適用するかどうかを裁量で決定し、その決定を航空機登録地の規制当局に報告する必要があります。サービス速報は、関連する耐空性改善命令(AD)によって義務付けられる場合もあります。
多くの場合、基本設計は型式証明保有者によってさらに改良されます。サービス速報の権限を超える大幅な変更には、型式証明の修正が必要です。たとえば、システム、胴体、翼、またはエンジンを変更して航空機の飛行性能、航続距離、積載量を増減させ、新しい派生型を作成する場合、再認証が必要になる場合があります。ここでも、型式証明の基本プロセス(整備プログラムを含む)が繰り返されます。ただし、基本設計から変更されていない項目は再試験する必要はありません。通常、元の試作機のうち1機または2機が、提案された新しい設計に合わせて再製造されます。新しい設計が元の設計から大きく逸脱しない限り、静的機体を製造する必要はありません。結果として得られた新しい試作機は、再び飛行試験にかけられます。
認証プログラムを無事完了すると、元の型式証明書が改訂され、新しいバリアント(通常は元の型式指定に加えて新しいモデル番号で示される)が追加されます。典型的な例としては、737 オリジナル ファミリー(737-100 および 737-200)と 737 クラシック ファミリー(737-300、737-400 および 737-500)を置き換えたボーイング737NG(737-600、737-700、737-800 および 737-900)、およびエアバスA340-200 および A340-300 をベースにしたエアバス A340-500 および A340-600 が挙げられます。
型式証明保有者以外の者が開始する、航空機の認証済みレイアウト、内蔵機器、機体、エンジンへの追加、削除、変更には、承認された補足型式証明(FAA用語では「補足」)またはSTCが必要です。STCの範囲は非常に狭い場合もあれば広い場合もあります。客室内の備品や設置された計器の軽微な変更が含まれる場合もあります。より大規模な変更には、セスナ・コンクエストやビーチクラフト・キングエアのターボプロップ機に対するブラックホークの改造のようにエンジンの交換、またはB-17やステアマンを農業用航空機に改造するなど、航空機の完全な役割変更が含まれる場合があります。STCは、型式証明保有者が拒否した場合(多くの場合、経済的な理由による)、または一部の所有者の要求を満たすことができない場合に使用されます。STCは、生産終了した航空機の型式を新しい役割に適合させるために頻繁に発行されます。STCが発行される前に、新しい派生型の型式証明の変更と同様の手順が踏まれ、おそらく徹底的な飛行試験が含まれます。 STCはSTC保有者に帰属し、一般的に型式証明書の変更よりも制限が厳しい。
型式証明保有者は、承認された航空機型式設計の継続的な完全性に対する責任を負い、是正措置が必要となる可能性のある問題の解決における中心的な役割を担い続けなければなりません。そのためには、運用上の問題や強制的な是正措置に対して適切な技術的解決策を提供する能力、またはその能力へのアクセスが継続的に必要となります。保有者がその能力を失った場合、または型式証明が別の保有者に譲渡された場合、規制当局は国内法に従って適切な措置を講じる必要があります。型式証明が別の保有者に譲渡された場合、新しい保有者は、型式証明保有者の責任を遂行し、耐空性改善命令(AD)に従い、型式設計を該当する耐空性要件に適合させるための技術サポートを提供できる能力を有していなければなりません。これは、当該航空機型式の生産が停止された後でも、多くの生産終了した航空機が引き続き使用可能な状態にあるためです。型式証明補足(STC)も同様の規則に拘束されます。保有者が型式証明保有者の責任を移転することなく当該航空機型式のサポートを停止することを決定した場合、型式証明は発行元の規制当局に返還され、残りの航空機は、登録された航空機の耐空性継続に関する更なる決定が下されるまで、現在の登録国によって運航停止とすることができます。[ 1 ]このように、エアバスSASがTCを放棄したことで、コンコルドの全機が最終的に運航停止となった。
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