rpas certificación civil

SEMINARIO DE CERTIFICACION Y CALIFICACION DE AERONAVES

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CERTIFICACION y CALIFICACIONConferencia 17RPASCertificación CIVIL

Bogotá 26-30 de Agosto de 2013


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JARUS (1) En el ámbito CIVIL los Sistemas Aéreos No Tripulados se

denominan RPAS en lugar de “UAS” que queda mas centrado en Sistemas de uso Militar.

La Normativa aplicable es muy dispersa y a pesar de que las grandes Organizaciones de ambos lados del Atlántico han tratado de poner un poco de orden en su esquema Normativo, cada una en su ámbito de influencia, ya que cada Nación (al menos en Europa) tiene competencias propias en el segmento mas bajo de los Sistemas, es decir, el las plataformas con menor MTOW, y por lo tanto muchas de ellas se han apresurado a editar Normativas propias.

La Organización JARUS, que agrupa a 19 Autoridades de Aviación Civil de diversa naciones de los 5 continentes, esta tratando de unificar, con poco éxito hasta la fecha, la Normativa y los criterios de aplicación.


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JARUS (2) JARUS JARUS

A harmonized approach to UAS rulemaking

Who participate in JARUS?JARUS is a group of National Aviation Authorities working on harmonised regulations for UASEurocontrol and EASA are active participantsOpen to all NAAs for participation

(http://ec.europa.eu/enterprise/docs/uas/1_4_JARUS.ppt#258,3,Who participate in JARUS?)


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JARUS (3)


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JARUS (y 4)


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EUROPA-EASA (1)En el ámbito de los UAS, la EASA, por mandato de las

naciones de la JAA, tomó el liderazgo de la Normalización para la Certificación, de estos Sistemas y edito en el 2.009 un Documento con la “policy” “Policy Statement Airworthiness Certification of Unnamed Aircraft Systems (UAS), ref. E.Y013-01” .

Dicha “POLICY” establece lo siguiente:

El UAS esta compuesto por el Vehiculo Aéreo y la Estación de Control en tierra, así como otros sistemas (Datalink, Catapulta, etc) necesarios para operar con el Sistema.

El UAS no incrementara los niveles de riesgo para personal o propiedades respecto a aeronaves tripuladas “equivalentes”


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EUROPA-EASA (2)

La filosofía de Certificación, contenida en la CS-21, es plenamente aplicable al caso de los UAS.

Los fabricantes demostraran su capacidad, al igual que en el caso de las aeronaves tripuladas, mediante procesos de acreditación habituales (DOA, POA, etc) ó “equivalentes”.

Para UAS con MTOW › 150 Kg, en tanto no se desarrolla y se aprueba su aplicación de un nuevo Código, serán de aplicación los “equivalentes” de aeronaves tripuladas (CS-VLA, CS-23 y CS-25 para ala FIJA y CS-VLR, CS-27 y CS-29 para ala ROTARORIA).


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EUROPA-EASA (3)

Dentro su Artículo 4 “Principios básicos y aplicabilidad” , en el Apartado 4 establece las exenciones de aplicación de los apartados anteriores (1,2 y 3) y hace referencia a las aeronaves relacionadas en el Anexo II, en cual se dispone lo siguiente:

“i) las aeronaves no pilotadas con una masa operativa no superior a 150 kg”

El Reglamento 216/2008 del Parlamento Europeo, por el que se crea la EASA( http://easa.europa.eu/regulations/regulations-structure.php)


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EUROPA-EASA (4)

No obstante se reconoce que son necesarias “condiciones especiales” para acometer los siguientes apartados:

Capacidad de recuperación de emergenciaDatalinkNivel de autonomíaInterfaz hombre/máquinaUCSTipo de operaciónSSA

Las Bases de Certificación serán, básicamente , los Códigos “CS” vigentes complementados, en lo necesario , con otros códigos como, por ejemplo, la subpartes “H e I” de lasSTANAGs “equivalentes” para el Datalink y la UCS, respectivamente.


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EUROPA-EASA (5)En el Apéndice 1 de esta Policy se incluye una guía para la selección

del Código “CS” a aplicar en cada caso, según la consideración de los DOS criterios comparativos siguientes:

“Unpremeditated Descent Scenario”

El UAV sufre un fallo (o combinación de fallos) que le impide mantener su altitud de vuelo de seguridad respecto al GL

“Loss of Control Scenario”

El UAV sufre un fallo (o combinación de fallos) que resulta en pérdida de control con la posibilidad de impactar contra el suelo a gran velocidad.


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EUROPA-EASA (6)Para ambos criterios el parámetro clave el la Energía Cinética de

impacto. La velocidad a considerar varia según sea el criterio empleado:

“Unpremeditated Descent Scenario”

Ala fija: 1,3 x VS (Conf. Aterrizaje con MTOW)Ala rotatoria: VautorrotacionGlobos/dirigibles: Vterminal y Vwind combinadas

“Loss of Control Scenario”

Ala fija: 1,4 x VMOAla rotatoria: Vterminal en estacionarioGlobos/dirigibles: Vterminal y con L = 0 (globo roto y/ó desinflado)


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EUROPA-EASA (7)


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EUROPA-EASA (8)


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EUROPA-EASA (y 9)


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EE.UU. (1)

En EE.UU. el “Aviation Rulemaking Committee” de la FAA confeccionó una selección de reglas aplicables a “Small UAVs”, denominacion con la que se engloba a todos aquellos UAS cuyo UAV tenga un MTOW ≤ 25 kg


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EE.UU. (2)

Normativa Norteamericana


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EE.UU. (3)

APLICACIÓN:

Deporte o recreoEducación y enseñanzaFabricantes, con objetivos comerciales, pero coordinados con la FAA


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EE.UU. (4)

REGLAS GENERALES:Vuelos en espacios abiertos sin poner en riesgo personas o propiedades ajenos

Obligación de ceder el paso a cualquier aeronave tripulada que aparezca en la zona

Rango máximo : 3NM (VLOS)

Permanencia dentro del espacio señalado durante toda la operación


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EE.UU. (5)

PROHIBICIONES:

Hélices metálicasImpulsores de gas comprimido Tetranitroetano e hidracinaMotores de turbina *Elementos pirotécnicos

Nota (*): No hubo consenso entre los miembros


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EE.UU. (6)

LIMITACIONES

MTOW ≤ 55 Lbs (25 Kg)Vuelo lejos de la nubes No se permite lanzamiento de cargasDistancia mínima a un Aeropuerto:3 Millas (*)

Techo máximo(&): 400ft (coherente con AC 91-57)Vuelos diurnos (amanecer ⇒ ocaso)

Notas (*): Con excepción de UAVs de MTOW ≤ 2 Lbs y V ≤ 52 knots(&): Es superable con un Observador dedicado


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EE.UU. (7)

LIMITACIONES OPERATIVASNo se permite la ubicación del “piloto” (PIC) dentro de un vehiculo terrestre.Rango de frecuencias: las habituales en RC (es decir 72 ÷ 76 MHz (es decir, Banda VHF)Pinturas que hagan fácil la visión del UAS por el PIC (“High-contrast Scheme”)Capacidad de descenso de 50 ft en 5 segundosSeñal de posición OBLIGATORIA (luces ) paraMTOW ≥ 4,4 Lbs


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EE.UU. (8)

CLASIFICACION (5 Grupos)


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EE.UU. (9)


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EE.UU. (10)


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EE.UU. (y 11)

Formación de tripulaciones

Plan de estudio de un PIC


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CANADA (1)

Organización

TRANSPORT CANADA

En el 2.006, la “General AviationBranch” de TANSPORT CANADA creó un Grupo de Trabajo conjunto (Industria /Administración) con la misión de evaluar las regulaciones actuales y emitir su recomendaciones para el ordenamiento del sector de los UAS en el Canadá.

Desde el principio este Grupo estableció como MTOW de referencia los 150, y los 35 Kg.


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CANADA (2)

Organización

TRANSPORT CANADA

El primero, 150 Kg, fue admitido como límite inferior a partir del cual, CANADA debería armonizarse con el resto de iniciativas a nivel mundial (p.e. la STANAG 4671) mientras que 35 Kgera una “frontera” interior para la Reglamentación aplicable a los UAS a nivel nacional.

Estos UAS cuyo UAV tiene un MTOW menor de 35 Kg son denominados “Model Aircraft”


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CANADA (3)

Hipótesis

Las hipótesis del Grupo fueron la siguientes:

Los UAS se integraran en el espacio aéreo de una manera SEGURANo inducirán riesgos mayores que las aeronaves tripuladasTendrán acceso libre siempre que estén debidamente equipadasUn UAS se compone de Plataforma+CP, UCS y DatalinkSiempre habrá un DUO (“Pilot in Command”) RESPONSABLECumplirán con la reglamentaciones e instrucciones del ATCEl fabricante producirá las ICA (“Instruction for Continuous Airworthiness”) aceptables para la AutoridadSe dotaran de posibilidades de “sense and avoid”


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CANADA (4)

Recomendaciones finales

Mientras que la Recomendaciones finales fueron las siguientes:

Los DUO deben tener una edad mínima y deben estar sometidos a reconocimientos médicos periódicos

Se debe constituir una Licencia de DUO a nivel nacional

Cualquier sistema cuyo UAV tenga un MTOW > 150 Kg debe disponer de un Certificado de Tipo.


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CANADA (5)

Excepto en el caso de sistemas con UAV de MTOW ≤ 35 Kg

Las organizaciones de mantenimiento deben aprobadas por la Autoridad

La operaciones fuera del alcance visual deben ser aceptadas por la Autoridad

En la tablas de las paginas siguientes se resumen requisitos y condiciones.


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CANADA (6)Flight Authority and Maintenance Requirements

Classification Next step Maintenance & Personnel

UAV does not exceed 35 Kg MTOW and is operated within visual range

Flight authority1 not mandated by regulationEXCEPTWhere it is determined by review of the SFOC risk assessment that a Flight authority1 could be issued

Unmanned aircraft system maintenance performed by owner/operator\Where a Flight Authority1 is issued, maintenance requirements would be spelled out in the conditions attached to the Flight Authority1

UAV does not exceed 35 Kg MTOW and is operated beyond visual range

Flight authority1 mandated by regulationEXCEPTWhere it is determined by review of the SFOC risk assessment that there should be relief from the Flight authority1 requirement2

Unmanned aircraft system maintenance performed by an “Unmanned Aircraft System maintainer”Maintainer trained by manufacturer with a TBD number of hours of aviation experience

UAV MTOW exceeds 35 Kg up to 150 Kg4 Flight Authority1Unmanned aircraft system maintenance performed by an “Unmanned Aircraft System maintainer”Maintainer trained by manufacturer with a TBD number of hours of aviation experience

UAV MTOW exceeds 150 Kg4 Flight Authority3Type design is certified by Transport Canada & complies with Article 31 of the ICAO conventionUnmanned aircraft system maintenance performed by an M1 or M2 category AME licence holder

Notes:1.The nature of the flight authority has not been specifically defined. It could be a Special Certificate of Airworthiness (C of A) –Unmanned Aircraft System or a Flight Permit. A Special C of A unique to unmanned aircraft systems could be developed using a UAVSector developed and Transport Canada approved airworthiness standard.2.It may not be necessary to issue a Flight Authority to an unmanned aircraft system where it is intended that the flight terminates in the total destruction of the UAV.3.Flight Authority would be a Certificate of Airworthiness.4.The 150 Kg weight limit is subject to international harmonization.


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CANADA (7)Airworthiness Contribution

Notes:1. Adapted from the Advanced Ultra-light Aeroplane Design Standards model.2. Increased Airworthiness input into SFOC approval process - for example, in order to permit the continued use of the existing SFOC process in the absence of

appropriate airworthiness and operating standards and regulations, any operator wishing to fly a UAV in a sector of public airspace where other aircraft will be present and/or fly over populated areas, could be required to demonstrate the satisfactory performance of the collision avoidance capability of the system, the accuracy of air vehicle navigation and the effectiveness of the flight termination/emergency recovery system.

3. Three new operating certificates, to replace the SFOC, are being introduced in section 20.2. These certificates will address private, commercial and state use of unmanned aircraft systems.

4. The 150 Kg weight limit is subject to international harmonization.

SFOC = Special Flight Operation Certificate


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CANADA (8)UAV Does Not Exceed 35 Kg MTOW, Operated Within Visual Range

.Notes:1. Near future (short-term)2. Future (long-term)

MTOW ≤ 35 Kg


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CANADA (9)UAV MTOW Exceeds 35 Kg up to 150 Kg MTOW

.Notes:1. Near future (short-term)2. Future (long-term)

35 Kg < MTOW ≤ 150 Kg


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CANADA (10)

UAV MTOW Exceeds 150 Kg

.Notes:1. Near future (short-term)2. Future (long-term) MTOW ›150 Kg


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CANADA (11)Un reciente estudio medico de CCUVS*ha establecido una

categorización basada en la energía de impacto

.Notes:* Frase & Donnithorne-Tait , 2010

CCUVS


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CANADA (y 12)Las conclusiones finales recomiendan elevar el limite de

MTOW desde 150 hasta 500 Kg.

CCUVS


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AUSTRALIA

UAS v.s. RC

CASA establece claramente las diferencias entre “Model Aircraft y un UAS


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FRANCIA (1)

DGAC-France para MTOW ≤ 150 Kg

Por encima de los 150 Kg de MTOW se aplican la Normativa y la Policy” de la EASA


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FRANCIA (2)Se contemplan 4 Escenarios para Trabajos aéreos con la restricciones siguientes:


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FRANCIA (y 3)DGAC-France para MTOW ≤ 150 Kg

DNC = Déclaration de Niveau de Competénce (“Nivel de competencia”)


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CHEQUIA (1)

El 25 de Agosto de 2011 la Aviación Civil Checa, la ERU, publicó un proyecto de Directiva para regular el empleo, deportivo, científico-técnico y comercial, de los vuelo de UAS con MTOW ≤ 150 Kg.

Se esperaba entre en vigor a partir del 1º de Marzo de 2012.

Se resume en la tabla siguiente:


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CHEQUIA (y 2)


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REINO UNIDO-CAA (1)

En el Reino Unido existe la Air Navigation Order 2000(“ANO”) para ordenar todos los temas relacionados con la navegación aérea en su territorio, cuyo Articulo 8 establece la necesidad de que las aeronaves, para poder operar en ese espacio aéreo, dispongan de un Certificado de Aeronavegabilidad en vigor.

En el articulo 129 de la mencionada ANO, se ofrece la posibilidad de que los “Small Aircraft” (OM* ≤ 20 Kg) NO requieren un Certificado en vigor pero no pueden dedicarse al misiones comerciales si su OM sobrepasa los 7 Kg. Para poder realizar estas tareas (trabajos aéreos), se requiere un “Permit to Flight” de la CAA que, generalmente, contiene numerosas limitaciones (como p.e. OMmáxima de 75 Kg).

(*) = OM es la Operating Mass, es decir MTOW sin combustible ni cargas de pago (Cap 722 de la CAA)


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REINO UNIDO-CAA (2)

Para regular en detalle estas funciones y reunir los requisitos exigibles en cada una de las áreas afectadas por la inclusión de los UAS en el espacio aéreo británico , el Directorado de Política de Espacio Aéreo de la Civil Aviation Authoriry (“CAA”) editó, el 29 de Mayo de 2.002, el Cap 722 .

Lo primero que incluye este Cap722 es una clasificación de los UAS según su MTOW que se incluye en la tabla de la siguiente página.


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REINO UNIDO-CAA (3)


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REINO UNIDO-CAA (4)

Contenidos del Cap722


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REINO UNIDO-CAA (5)

En cualquier caso la “policy” y los criterios de Seguridad en Vuelo que se aplican en Reino Unido a la hora de Certificar un UAS son idénticos a los establecidos por la EASA como, por otra parte, no podría ser de otra manera ya que e la CAA fue una de la impulsoras y creadoras de la doctrina europea de la EASA.


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REINO UNIDO-CAA (6)Para UAS con UAV de categoría “Light” se imponen las

restricciones siguientes:

UASOM ≤ 150 KgVMO ≤ 70 KEASEmax ≤ 95 KJ (*)

OPERACIÓN

VUELOS “VLOS” (es decir, Dmax : 500 m del DUO)Hmax : 400 ft

(*) : Corresponde a una caída desde 400 ft de un UAS de 80 Kg de MTOW volando con velocidad máxima de 70 KEAS (criterio de Pérdida de Control)


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REINO UNIDO-CAA (7)Esta restricción de Energía máxima (95 KJ) aplicada a un

UAS, cayendo desde el techo máximo permitido (400 ft), limita la velocidad Máxima en función del MTOW, de manera que, solamente hasta un MTOW de 75 Kg la velocidad VMO podría ser de 70 Nudos.


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REINO UNIDO-CAA (y 8)

Además de estas condiciones, para la operación de los “SmallUAS” (7< MTOW ≤ 20) se aplicaran las Condiciones (restricciones) operativas siguientes:

Distancia MINIMA a áreas habitadas: 150 m

Distancia MINIMA a personas, estructuras, vehículos: 50 m

(esta distancia puede reducirse hasta 30 m durante despegue o aterrizaje)

Incorporación de un mecanismo de TERMINACION DE VUELO con características “fail-safe”

Aseguramiento de cargas en el Modelo


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ESPAÑA-DGAC/AESA (1)

En el ámbito de los UAS ligeros, la DGAC, como el resto de las Autoridades Civiles, es soberana en cuanto a la concesión de Certificados y Permisos de Vuelo.

A la espera de que se consolide una Normativa europea por parte de la EASA, la DGAC, a través de la Agencia Española de Seguridad Aérea (AESA) esta aplicando criterios muy conservadores , parecidos a los británicos de la CAA, y un poco como consecuencia del nivel técnico aeronáutico (bastante limitado) de la mayoría de sus solicitantes nacionales actuales.

En general SOLO se conceden Certificados de Aeronavegabilidad Especiales Experimentales (“CAEE”), en el futuro serán “Permisos de Vuelo”. para espacios segregados muy restrictivos, y vuelos tipo VLOS SIN ANIMO DE LUCRO


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X150 m500 m

PERMISO HABITUAL EN LA ACTUALIDADVuelo en línea de vista (VLOS, “Visual Line of Sight”) con un observador independiente del DUO y un comando de terminación de vuelo en modo de emergencia.

Para MTOW ≤ 150 Kg

Tamaño del Espacio Segregado Concedido


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DOCUMENTOS REQUERIDOS PARA EL CAEE

DESCRIPCION DE DISEÑO (datos físicos, CP, Motopropulsión, etc.)AREA DE VUELOPROGRAMA DE VUELOS (Objetivos, duración, etc)INTEGRIDAD ESTRUCTURALGESTION DE SOFTWARECONFIGURACION UAVESTACION DE CONTROLFRECUENCIAS DE TRABAJOMANDO Y CONTROLTERMINACION DE VUELO Y PERDIDA DEL RADIOENLACEINSPECCION Y MANTENIMIENTOMANUAL DE VUELOPRUEBAS FUNCIONALES EN TIERRA


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ESPAÑA-DGAC/AESA (4)REQUISITOS ADICCIONALES

A) Técnicos

Demostrar que tanto el área de vuelos como el anillo de seguridad están despobladosPlan de seguridad (con identificación de riesgos y medidas de mitigación)Limitaciones dentro del Manual de Vuelo Certificado de conformidad con el diseñoDeclaración de AeronavegabilidadAcreditación de formación adecuada del DUO


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REQUISITOS ADICCIONALES

B) Organizativos y administrativos

Seguro de Responsabilidad Civil en vigorMantenimiento de libros de aeronave y procedimientos de trabajo internos Pago de Tasas de Emisión del CAEEAutorización para el uso de Frecuencias empleadas emitida por la DGT de MITCFORMACION DEL DUO (tbd)


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No obstante ya hay un “Borrador de Documento interno” de la AESA sobre la “policy” aplicable a la expansión de los Cerificados de Aeronavegabilidad:

FASE CERTIFICADO CONDICIONES LIMITACIONES

I Autorización de Vuelo VLOS R = 500 m ; H = 150 m

II Aeronavegabilidad Experimental RLOS Fiabilidad: 10 -5/Fh

III Aeronavegabilidad Restringido RLOS Individual, Esp. Segregado,

“Policy” EASA aplicable

IV TIPO RLOS Fiabilidad: 10 -7 /FhDOA & POA (equivalentes)


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La Fase I es relativamente fácil de conseguir pero no da mucho de si ya que es espacio autorizado es pequeño y no hay autorización para realizar trabajos aéreos.

Pasar a la Fase II con la demostración del Nivel de Fiabilidad 10 -5 no es tarea obvia, pero es al pasar a la Fase III cuando la cosa se complica (requisitos CS-VLA óCS-VLR, CS 23, etc en sintonía con la EASA) aunque sea dentro de un espacio aéreo segregado.

Y, finalmente, el salto a la Fase IV es realmente complicado ya que, el Certificado de Tipo, Civil, entre otras cosas, implica reconocimiento de la Organización como DOA y POA para garantizar la A/W continuada.


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ESPAÑA-DGAC/AESA (y 8)

Actualmente se esta preparando un Real Decreto que posiblemente será puesto en vigor el año próximo (2014) donde se establecerán mayores facilidades para vuelos en VLOS con MTOW hasta 25 Kg.

Este planteamiento, NO satisface demasiado a la Industria y Operadores españoles que quieren mayor libertad para operar sus RPAS en entornos LOS, es decir, fuera del campo visual.


60

¡ GRACIAS POR SU ATENCION !

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