В последнее время все чаще звучат призывы упростить и оптимизировать систему сертификации беспилотных авиационных систем (БАС). По мнению авторов предлагаемой статьи, если это делать, то основываться необходимо на риск-ориентированном подходе в зависимости от приемлемости рисков авиационных происшествий для различных ожидаемых условий эксплуатации, конструктивных особенностей и применений БАС.

Как известно, действующая система сертификации пилотируемых воздушных судов (ВС) состоит из трех частей - сертификации разработчика и сертификации типа ВС или дистанционно-пилотируемого воздушного судна (ДПВС), а также сертификации изготовителя ВС или ДПВС. Такой подход обеспечивает для гражданских пассажирских самолетов вместимостью более 20 пассажиров риск авиационного происшествия не более чем 10-6 на час полета. С точки зрения риск-ориентированного подхода кажется очевидным, что для БАС с дистанционно-пилотируемыми воздушными судами, в ожидаемые условия эксплуатации (ОУЭ) которых входят полеты в Едином воздушном пространстве (ЕВП) над населенной местностью, ничего оптимизировать, допуская большее по сравнению с пилотируемой авиацией количество авиационных происшествий (АП), не стоит. Следует использовать существующую систему сертификации, единую как для пилотируемых ВС, так и для БАС, поскольку риски АП в этой ситуации для них должны быть одинаковыми.

Это подтверждается и мировой практикой. Например, ДПВС, входящее в БАС Hermes 900 StarLiner, которая разработана и произведена израильской компанией Elbit Systems. Эта беспилотная авиационная система первой в мире получила сертификат типа авиационных властей Израиля CAAI, разрешающего полеты в ЕВП с пассажирскими самолетами. Сертификат типа БАС Hermes 900 StarLiner получила после шестилетнего (!) процесса разработки и сертификации данного типа, включающего обширные расчетные исследования, стендовые, наземные и летные испытания. ДПВС Hermes Starliner имеет размах крыла 17 м и весит 1,6 т. Оно способно совершать до 36 часов непрерывного полета на высоте до 7500 м и может нести 450 кг электронно-оптических, тепловизионных, радиолокационных и других полезных нагрузок.

Таким образом, оптимизировать в разной степени можно только систему сертификации типа тех БАС, в ожидаемые условия эксплуатации которых входят полеты в сегрегированном воздушном пространстве над поверхностью земли, при падении на которую ДПВС в результате авиационного происшествия риск последствий для людей и наземной инфраструктуры будет приемлемым.

Начнем с систем сертификации разработчика и/или изготовителя БАС и рассмотрим, что в них можно было бы оптимизировать, не снижая безопасность полетов входящего в нее ДПВС.

При сертификации и разработчика, и изготовителя БАС, организация должна представить в Росавиацию и Авиарегистр России Руководство разработчика и/или изготовителя с описанием того, как у нее организованы и функционируют процессы разработки и/или производства БАС.

Также, как указано в документах ИКАО и ФАП-21, у разработчика БАС для обеспечения безопасности полетов, разработанных им и передаваемых в эксплуатацию БАС с ДПВС, должны быть внедрены и эффективно функционировать три системы.

1. Система управления безопасностью авиационной деятельности (СУБАД) по разработке типовой конструкции (ТК) БАС.
   
2. Система сертификации типа разрабатываемой БАС.
   
3. Система управления качеством разрабатываемой БАС.

У изготовителя БАС для обеспечения безопасности полетов разработанных и передаваемых в эксплуатацию БАС с ДПВС должны быть внедрены и эффективно функционировать две системы.

1. Система управления безопасностью авиационной деятельности (СУБАД) по производству БАС.
   
2. Система управления качеством производства БАС.

Рассмотрим Систему управления качеством.

Система управления качеством разработки БАС должна обеспечивать, как минимум, уверенность разработчика, Росавиации и Авиарегистра России в том, что все чертежи опытной конструкции БАС разработаны в соответствии с требованиями Единой системы конструкторской документации (ЕСКД), образцы материалов, элементов конструкции, агрегатов, систем и опытных экземпляров БАС изготовлены разработчиком или соисполнителями в точном соответствии с техническим заданием (ТЗ) и конструкторско-технологической документацией, а расчеты, стендовые, наземные и летные испытания проведены строго в соответствии с утвержденными программами стендовых, наземных и летных контрольных испытаний при выполнении всех метрологических требований.

Система управления качеством производства БАС должна обеспечивать, как минимум, уверенность разработчика, Росавиации и Авиарегистра России в том, что в процессе производства все изготавливаемые изделия производятся в полном соответствии с утвержденной типовой конструкцией БАС, из утвержденных материалов, все поступившие в производство комплектующие изделия работоспособны и соответствуют ТЗ, а все приемо-сдаточные испытания проходят по утвержденным методикам при выполнении всех метрологических требований.

Отсюда видно, и это подтверждено документами ИКАО и ФАП-21, что на предприятии должно функционировать структурное подразделение с руководителем на уровне не ниже других линейных руководителей организации, подчиняющегося непосредственно ответственному руководителю разработчика или изготовителя и отвечающего за эффективное функционирование системы управления качеством, включая и контроль за соответствием ТЗ всех комплектующих изделий и материалов.

Из всего вышесказанного следует, что в системах управления качеством разработки и производства БАС вряд ли можно что-то оптимизировать без ущерба для безопасности полетов ДПВС поступающих в эксплуатацию БАС. При этом, естественно, эта система создается с учетом масштаба деятельности разработчика и/или изготовителя, а также сложности поставляемых им БАС и их комплектующих.

Рассмотрим сейчас Систему сертификации типа разрабатываемой БАС, представляющей собой совокупность правил выполнения работ по сертификации, ее участников и правил функционирования. Целью сертификации типа БАС является определение соответствия конструкции БАС предъявляемым требованиям, гарантирующим достижение приемлемого уровня безопасности полетов разработанных ДПВС при эксплуатации БАС в ОУЭ. Важнейшим звеном этой системы является подразделение по сертификации, руководитель которого согласно документами ИКАО и ФАП-21 должен находиться на уровне не ниже других линейных руководителей организации и подчиняться непосредственно ответственному руководителю разработчика. Он отвечает за эффективное функционирование системы сертификации типа на предприятии.

В функции же подразделения по сертификации типа БАС входит составление сертификационного базиса БАС, разработка Программы сертификационных работ по подготовке доказательной документации, Программы сертификационных стендовых, наземных и летных испытаний БАС и ее элементов для подтверждения соответствия конструкции БАС требованиям сертификационного базиса. Также они консультируют и контролируют всех участников организации, разрабатывающих типовую конструкцию БАС в целом и ее элементы по выполнению ограничений, накладываемых на них требованиями сертификационного базиса. Именно это подразделение взаимодействует с Росавиацией и Авиарегистром России по всем вопросам сертификации типа разрабатываемой БАС.

На наш взгляд, и здесь нет необходимости что-либо оптимизировать, однако также необходимо при сертификации учитывать сложность поставляемых предприятиями БАС и их комплектующих.

Хотя существует предложение передать деятельность по сертификации типа на аутсорсинг какой-нибудь компетентной в вопросах сертификации типа сторонней компании, но это противоречит требованиям и рекомендуемой практике ИКАО и не принесет облегчения разработчику типа БАС. Во-первых, ему все равно придется оплачивать услуги этой сторонней организации, а это всегда дороже, чем иметь необходимых сотрудников в своем штате.

Во-вторых, вся ответственность за функционирование системы сертификации типа БАС все равно остается за разработчиком и передаче сторонней организации не подлежит. В-третьих, представлять и отстаивать все результаты по подготовке доказательной документации при проведении работ по сертификации типа БАС перед Росавиацией и Авиарегистром России будет все-таки сам разработчик, что без собственного подразделения по сертификации представляется практически не реальным. В-четвертых, вообще не понятен статус сторонней организации, квалификация и подготовка ее сотрудников в области знания вопросов сертификации, поскольку подготовка и квалификация сотрудников разработчика оценивается в процессе сертификации разработчика, тогда как оценивать подготовку и квалификацию сотрудников некой сторонней организации в области их понимания сертификации типа у Росавиации и Авиарегистра России нет ни малейших оснований.

Не может же сертификат разработчика удостоверять, что организация соответствует требованиям к разработчику при условии, если в ее работе по разработке и сертификации типа беспилотных авиационных систем принимают участие сторонние организации, обеспечивающие в ней функционирование СУБАД, систем управления качеством и сертификацией. Это был бы просто нонсенс.

Рассмотрим сейчас Систему управления безопасностью авиационной деятельности (СУБАД) по разработке БАС. Но сначала следует кратко напомнить о том, что подразумевается под понятием "безопасность". ИКАО дает следующее определение этого понятия: "Безопасность полетов - это состояние, при котором риски, связанные с авиационной деятельностью, относящейся к эксплуатации воздушных судов или непосредственно обеспечивающей такую эксплуатацию, снижены до приемлемого уровня и контролируются". Таким образом понятие "безопасность" тесно связано с понятием "риск". Понятие же "риск" всегда имеет "субъект", для которого этот риск определяется, "объект", который подвержен риску, и "негативное событие", для которого и оценивается "риск". (Подробнее об этом в других публикациях авторов статьи в журнале "АвиаСоюз").

Таким образом, для созданных разработчиками и/или изготовителями БАС понятие "Безопасность полетов" формулируется следующим образом: "Безопасность полетов при эксплуатации парка БАС данного типа - это состояние, при котором риски авиационных происшествий находящегося в эксплуатации парка БАС данного типа вследствие конструктивных и/или производственных недостатков снижены до приемлемого уровня и контролируются".

Сами же организации разработчики и изготовители не выполняют никаких полетов, поэтому для них "Безопасность авиационной деятельности разработчиков и/или изготовителей БАС, связанная с безопасностью полетов находящегося в эксплуатации разработанного и/или изготовленного ими парка БАС данного типа - это состояние, при котором риски финансовых и/или имиджевых потерь, связанных с конструктивными и/или производственными недостатками эксплуатирующегося парка БАС данного типа, снижены до приемлемого уровня и контролируются".

Риски же финансовых и/или имиджевых потерь организаций разработчиков и/или изготовителей, связанных с безопасностью полетов находящегося в эксплуатации разработанного и/или изготовленного ими парка БАС данного типа, требуется определять и контролировать для публичных акционерных обществ и в соответствии со Статьей 87.1. "Управление рисками, внутренний контроль и внутренний аудит в публичном обществе" Федерального закона от 26.12.1995 № 208-ФЗ "Об акционерных обществах".

Очевидно, что "Безопасность авиационной деятельности разработчиков и/или изготовителей БАС, связанная с безопасностью полетов находящегося в эксплуатации разработанного и/или изготовленного ими парка БАС данного типа", тесно связана с "Безопасностью полетов парка БАС данного типа".

Таким образом, вряд ли и эту часть требований при сертификации разработчиков и изготовителей можно оптимизировать, поскольку в процессе сертификации разработчика и/или изготовителя БАС определяется: способны ли данные организации в принципе разрабатывать и/или производить для эксплуатации безопасный парк БАС.

Но и здесь, естественно, также необходимо при сертификации СУБАД учитывать масштаб организации и сложность поставляемых ею БАС и их комплектующих.

Прежде чем переходить к оптимизации сертификации типа БАС в зависимости от ОУЭ в сегрегированном воздушном пространстве, рассмотрим подходы к классификации БАС, поскольку вопросы оптимизации сертификации типа будут сильно зависеть от правильности выбранной классификации.

С точки зрения гражданских областей применение БАС можно разделить на обеспечивающие следующие виды деятельности:

1. БАС - камикадзе, самоуничтожающиеся при выполнении работ, например, при вызове искусственного схода снежных лавин в целях безопасности горнолыжных курортов, подрывов ледяных заторов на реках при весенних паводках и т. п.
   
2. БАС для фото, видео, инфракрасной и других видов съемки, наблюдения и мониторинга.
   
3. БАС для сканирования и картографирования местности. Причем в этих целях ДПВС могут, по-видимому, летать и в несегрегированном пространстве на высотах выше 13 тыс. м.
   
4. БАС для ретрансляции теле- и радиосвязи. Причем в этих целях ДПВС могут, по-видимому, летать и в несегрегированном пространстве на высотах выше 13 тыс. м.
   
5. БАС для решения задач аэрологистики. К ним относится точечная, многоточечная и распределенная (опыление, опрыскивание и т. п.) по местности доставка грузов. Причем, если на борту ДПВС находится опасный для людей или экологии груз, то работы, выполняемые данными БАС, будут относиться к категории перевозки опасных грузов со всеми вытекающими из этого последствиями.
   
6. БАС для пассажирских перевозок. Для них требования по безопасности полетов будут аналогичны требованиям для пилотируемой авиации, а, возможно, и несколько строже.

Деление БАС с ДПВС по конструктивному признаку можно представить в следующем виде.

По схемному решению конструкции ДПВС

1. Самолетного типа, которые делятся на:
   • аэродромного взлета и аэродромной посадки;
     
   • аэродромного взлета и внеаэродромной посадки;
     
   • укороченного аэродромного и внеаэродромного взлета и аэродромной посадки (взлет с применением катапультных устройств; взлет с применением ракетных ускорителей);
     
   • укороченного аэродромного и внеаэродромного взлета и внеаэродромной посадки;
     
   • вертикального взлета и посадки - ВВП (с маршевыми и дополнительными подъемными двигателями; с превращением подъемных двигателей в маршевые);
     
   • вертикального взлета и посадки на парашюте.
2. Вертолетного типа:
   • с одним несущим винтом;
     
   • с двумя несущими винтами (схема с соосными несущими винтами; схема с продольными несущими винтами; схема с перекрещивающимися несущими винтами);
     
   • мультикоптерного типа с количеством несущих винтов больше двух (например, проект трикоптера грузоподъемностью 60 т ОКБ М.Л. Миля, разработанный в конце 1970-х гг.);
     
   • с дополнительной маршевой двигательной установкой (автожиры; скоростные вертолеты).

По типу двигательной установки

• с двигательной установкой на базе двигателей внутреннего сгорания;
  
• с двигательной установкой на базе электрических двигателей;
  
• с турбовинтовой двигательной установкой;
  
• с турбореактивной двигательной установкой;
  
• с гибридной двигательной установкой;
  
• с ракетной двигательной установкой.

По типу Пункта дистанционного пилотирования (ПДП)

• планшетного типа ручного ношения;
  
• стационарного типа на базе кузова универсального нулевого (нормального) габарита (КУНГ) или бытовки;
  
• передвижного типа на базе КУНГ, прицепа к автомобилю или фургона.

По типу оборудования, используемого для линии контроля и управления С2

1. С оборудованием, обеспечивающим функционирование электродистанционной линии С2, при которой контроль и управление ДПВС осуществляется по проводам или оптическому волокну.
   
2. С радиоэлектрогидравлической линией С2, при которой контроль и управление ДПВС осуществляется от ПДП по радиосвязи, а внутри ДПВС - с помощью гидравлической системы управления.
   
3. С радиоэлектродистанционной линией С2, при которой контроль и управление ДПВС осуществляется от ПДП по радиосвязи, а внутри ДПВС - с помощью электродистанционной линии связи.

Деление по характеристикам используемого воздушного пространства можно представить в виде:

1. Полеты в едином воздушном пространстве:
   • Класса А.
     
   • Класса С.
     
   • Класса G.
2. Полеты в сегрегированном воздушном пространстве:
   • полеты осуществляются в пределах городской черты населенных пунктов на высотах, сопоставимых с высотностью застройки (городская аэромобильность);
     
   • полеты осуществляются на высотах, значительно превышающих высотность застройки над населенной местностью при наличии опасных техногенных объектов;
     
   • полеты осуществляются над малонаселенной или ненаселенной местностью при наличии на ней опасных техногенных объектов;
     
   • полеты осуществляются над малонаселенной или ненаселенной местностью при отсутствии опасных техногенных объектов.

Все представленные выше характеристики БАС и их ожидаемых условий эксплуатации могут сочетаться между собой самым замысловатым образом, что не позволяет предложить какую-либо единую упрощенную схему их сертификации.

Необходимо предупредить всех желающих безответственно свести сложную и достаточно устоявшуюся за ее 100-летнюю историю в пилотируемой гражданской авиации систему сертификации типа к простой выдаче ничего не гарантирующей, с точки зрения безопасности полетов, формальной бумажке.

Однако для упрощения и удешевления процессов сертификации для разработчиков БАС можно выбрать типовой набор наиболее востребованных заказчиками решений для бизнес-задач, поставленных ими перед разработчиками, и проработать для них на основе рекомендуемого ИКАО риск-ориентированного подхода создание типовых:

• сертификационного базиса;
  
• программы сертификационных работ;
  
• программы стендовых наземных и летных испытаний.

Для каждого типового подхода можно провести примерную оценку стоимости всего процесса стендовых наземных и летных испытаний при сертификации беспилотных авиационных систем для заявленных целей. Такой подход позволит исключить для разработчиков затраты на эти цели при сертификации и позволит разработчикам иметь представление о тех затратах, которые потребуются от них при сертификации БАС. Но следует иметь в виду, что в эти затраты не будут входить расходы для доказательства заказчику насколько хорошо разработанная беспилотная авиационная система реализует те задачи, для выполнения которых она предназначена.

Выбор типовых задач, решаемых с помощью БАС и наиболее необходимых бизнесу, в настоящее время может проработать за бюджетные средства НИЦ "Институт им. Н.Е. Жуковского" совместно с АНО "Платформа НТИ", "Почтой России" и другими заказчиками услуг БАС. После того, как типовые задачи будут определены, НИЦ "Институт им. Н.Е. Жуковского" совместно с Авиарегистром России и сертификационными центрами проведет за бюджетные средства разработку вышеуказанных типовых документов для облегчения и удешевления разработчикам сертификации ими своих БАС. При этом НИЦ "Институт им. Н.Е. Жуковского" будет оказывать заказчикам и консультативную помощь в процессе подтверждения заявленных ими требований и создания безопасных БАС в заданных ограниченных условиях эксплуатации.

Как нам представляется, внедрение такого подхода к практике создания и сертификации БАС позволит в кратчайшие сроки обеспечить потребности в них российского бизнеса и выйти на мировой рынок продаж отечественных беспилотных авиационных систем.

Александр Книвель, кандидат технических наук, лауреат премии Правительства РФ в области науки и техники
Василий Шапкин, доктор технических наук, профессор, лауреат премии Правительства РФ области науки и техники...