Certificacion militar de UAS/RPAS en España. Eduardo Sanchiz. INTA

MINISTERIO
DE DEFENSA
SECRETARIA
DE ESTADO
LA CERTIFICACION MILITAR DE UAS/RPAS
Eduardo SANCHIZ GARROTE
Dr. Ingeniero Aeronáutico
Jefe de Programas de Certificación de UAS
INTA
Seminario RPAS del COPAC
El gran reto evolutivo de la Aviación Civil.
Marco regulatorio operacional
Mº de Fomento, Madrid 7-8/Oct./2014

Dpto. Aeronaves y Armamento
LA CERTIFICACION MILITAR DE UAS/RPAS EN ESPAÑA| Página 2
INTRODUCCION
CERTIFICACION MILITAR DE UAS
General
Ala FIJA
• STANAG 4671
• STANAG 4703
Ala ROTATORIA
• STANAG 4702
• STANAG 4746
ENSAYOS DE CERTIFICACION
INDICE

A diferencia de la CALIFICACION, que no es más que
una evaluación del grado de cumplimiento de la Especificación
de un sistema, en el proceso de CERTIFICACION se evalúa la
adecuación para el vuelo seguro, dentro de la envolvente de
diseño, de una Plataforma aérea.
En dicho proceso el Solicitante del Certificado, tiene
que aportar “evidencias”, es decir, declaraciones, cálculos,
ensayos, etc, que demuestren, a satisfacción de la Autoridad
de Aeronavegabilidad, el cumplimiento del Código de
Aeronavegabilidad que ha condicionado, desde el principio, el
diseño del Sistema.
INTRODUCCION (1)

INTRODUCCION (2)
Obviamente para
garantizar la SEGURIDAD
EN VUELO NO basta
únicamente con garantizar la
idoneidad de la Plataforma ó
del SISTEMA (RPAS/UAS).
Hay que considerar
también los factores
humanos y los ambientales.
Y, OBVIAMENTE,

INTRODUCCION (3)
ESTACION DE
CONTROL EN
TIERRA
PLATAFORMA
TELECOMANDO

TELECONTROL
…………… En el caso de los UAS/RPAS, los Requisitos de
Aeronavegabilidad incluidos en el Código seleccionado se aplican al
Sistema UAS COMPLETO es decir, tanto la Plataforma Aérea (UAV)
como a la Estación de control en tierra (UCS) y al Radio-enlace que los
une ó “Datalink” y otros medios de comunicación y auxiliares (si los
hubiere) y “apuntando” hacia su plena integración en el espacio aéreo
libre..

UCS
UAVs
Contenedores
INTRODUCCION (4)
Antenas
Catapulta auxiliares
SISTEMA “SIVA”

Dpto. Aeronaves y Armamento INTRODUCCION (5)
LANZAMIENTO
KARRAR (Iran)
SIVA (España)

RECUPERACION CON RED
Recuperación por red

INTRODUCCION (y 9)
Gancho de frenada IAI-”Shadow”
Cable de pista
INTRODUCCION (7)
RECUPERACION CON CABLE

RECUPERACION CON PARACAIDAS

INTRODUCCION (y 9)
Cable de pista
INTRODUCCION (9)

INTRODUCCION (y 9)
Cable de pista
INTRODUCCION (y 10)

CERTIFICACION MILITAR (1)
Certificación
MILITAR

En el ámbito militar, los EE.UU. y también los
países mas avanzados europeos redactaron, a partir de
los años 20´s , Códigos específicos para aeronaves
tripuladas (HIAD, MIL, AvP, Air, BVF, etc ) y con el
tiempo se hizo necesaria, en el ámbito de la aviación civil,
la armonización de criterios de Certificación (JAA),
mientras que en ámbito militar ese proceso ha sido mas
lento ya que este progresa por obsolescencia de las
Normativas nacionales y por la participación en los
Programas Internacionales (Tornado, Eurofighter, A400,
etc).

En el caso de los UAS/RPAS esta armonización, ha
sido evidente desde el principio en el ámbito militar esta
siendo impulsada por la OTAN, quien ha aplicado los
mismos criterios habituales de Normalización de material
de defensa, es decir,
MEDIANTE NORMATIVA “STANAG”

En el ámbito MILITAR, en España estamos trabajando de
acuerdo a la doctrina contenida en el REGLAMENTO DE
AERONAVEGABILIDAD DE LA DEFENSA de 2004 (RD 2218/2004
de 26 de Noviembre, BOE nº 286) y con los requisitos incluidos en
los Códigos “STANAG” aplicables, es decir:
STANAG 4671, aplicable a UAS con UAV de ALA FIJA y
con MTOW entre los 150 y 20.000 Kg.
STANAG 4703, aplicable a UAS con UAV de ALA FIJA y con
MTOW igual o inferior a los 150 Kg.
STANAG 4702 , aplicable a UAS con UAV de ALA
ROTATORIA y MTOW entre 150 y 3175 Kg.
STANAG 4746, aplicable a UAS con UAV de ALA
ROTATORIA y con MTOW igual o inferior a los 150 Kg.

TIPO TAMAÑO MTOW (Kg) STANAG
ALA FIJA
PEQUEÑO 0 ÷ 150 4703
GRANDE 150 MTOW ≤ 20,000 4671
ALA
ROTATORIA
PEQUEÑO 0 ÷ 150 4702
GRANDE 150 MTOW ≤ 3,175 4746

CERTIFICACION MILITAR (y 5)
STANAG 4703 (Ala Fija)
STANAG 4746 (Ala Rotatoria)
STANAG 4671 (Ala Fija)
STANAG 4702 (Ala Rotatoria)

STANAG 4671
UAV Systems Airworthiness Requirements
(USAR) for North Atlantic Treaty
Organization (NATO) Military UAV Systems
STANAG 4671 (1)

Dpto. Aeronaves STANAG 4671 (2) y Armamento
La creación Norma fue impulsada desde el NATO-FINAS
(“Flight in Not Segregated Air Space “) quien puso a trabajar a las
Autoridades de Certificación de las diferentes naciones de las naciones
en la iniciativa USAR (“UAV Systems Airworthiness Requirements”)
liderada por inicialmente por Francia y finalmente por los EE.UU.
Lógicamente, este Grupo arrancó de un punto de partida obvio: la
CS-23 “NORMAL, UTILITY, ACROBATIC AND COMMUTER
CATEGORY” que era de Código Unificado más cercano al problema desde
el punto de vista de la Plataforma, si bien, el segmento de tierra y la
conexión entre ambos NO estaban cubiertos en esta Norma.
El objetivo estaba claro:
NO pedir un nivel de seguridad en vuelo ni
mayor ni menor que el exigible a las aeronaves
de aviación general.

La STANAG 4671, denominada “USAR” consta,
análogamente a la CS-23 en la que inspira, de 2
Volúmenes:
BOOK 1: que contiene el Código de Aeronavegabilidad,
respetando párrafo a párrafo la numeración
de la CS-23 en las Subpartes comunes,
introduce las nuevas Subpartes (H y I) y
mantiene 4 Apéndices.
BOOK 2: que contiene el conjunto de material
Interpretativo (AMCs “Acceptable Means of
Compliance”) habituales en la Normativa CS.

La primera Edición del a Norma se
consolidó en Agosto de 2009 poniéndose,
inmediatamente, en circulación para la
ratificación por las diferentes naciones.
En España pasó a ser de obligado
cumplimiento a partir del día 20 de Julio de
2011, en que apareció la disposición del
DIGAM publicada en el BOE.
Existe una Edición 2, no ratificable y
esta preparándose ya la 3ª edición.

MANTIENE CRITERIOS AERONAUTICOS TRADICIONALES
Como, p.e.
CALIFICACION AERONAUTICA DE EQUIPOS Y SISTEMAS
CALIFICACION AERONAUTICA DE METODOS DE FABRICACION
REBAJA (MUY POCO) LOS NIVELES DE SEGURIDAD EXIGIBLES
ELIMINA REQUISITOS DE ACONDICIONAMIENTO INTERIOR
INTRODUCE CRITERIOS AERONAUTICOS TRADICIONALES
PARA LA ESTACION DE TIERRA Y EL DATALINK
EXIGE CALIFICACION AERONAUTICA PARA LOS EQUIPOS
ELECTRONICOS E INFORMATICOS DE LA ESTACION DE
TIERRA
ES MUY EXIGENTE EN LA SEGURIDAD DE LA
COMUNICACIONES

Dpto. Aeronaves STANAG 4671 (y 5) y Armamento
CS-23 v.s.STANAG 4671
Frente a los 379 REQUISITOS a considerar y a los cuales hay que
asignar un MEDIO DE CUMPLIMIENTO de acuerdo con CS-23, se requiere
considerar 397 de la STANAG 4671, es decir, el esfuerzo y la carga de
trabajo de la certificación es del mismo orden en ambos casos.

STANAG 4703

Al contrario que en el ámbito CIVIL, en el
que por parte de la Autoridades Europeas se
considero que los UAS cuyo UAV tenían un MTOW
≤ 150 Kg caían fuera de las competencias de la
EASA y, por lo tanto, no se considero necesario
especificar ningún Código, en el ámbito militar
(NATO) SI se consideró necesario, dada la gran
proliferación en el mercado de Sistemas de estas
características y por ser, en principio, de
tecnología y precio mas accesibles que los grandes
UAS.

La STANAG 4703 denominada USAR-Light,
contrariamente a la 4671, no sigue el esquema ni
el capitulado de ningún Código FAR o CS, sino que
su principal referencia la constituyen los
“ESSENTIAL REQUIREMENTS FOR CIVIL
AVIATION AIRWORTHINESS” que constituyen
el Anexo I de la Regulación Europea (EC) nº
216/2008 del Parlamento y Consejo Europeos de
20 de Febrero de 2.008.

El Código tiene TRES Capítulos fundamentales:
1. INTEGRIDAD DEL SISTEMA, que contiene TODOS
los requisitos técnicos que debe cumplir el sistema
material para poder ser aceptado para su
certificación
2. OPERACIÓN DEL SISTEMA, que contiene los
aspectos operativos del Sistema que afectan a la
Aeronavegabilidad del mismo
3. ORGANIZACIÓN, que incluye los requisitos que debe
cumplir toda Organización que pretenda fabricar y/o
operar estos sistemas.

Análisis de la STANAG 4703

Dpto. Aeronaves y Armamento STANAG 4703 (7)
Análisis de la STANAG 4703

En total la STANAG 4703 incluye de
Requisitos que exigen 69 MOCs, además de los 8
Apéndices, para completar una Certificación de un
nuevo diseño.
Además , si lo que se requiere es una
Certificación de Tipo, al igual que en el ámbito Civil,
donde se exige la calificación del Solicitante como
Organización de Diseño Aprobada (DOA ó ROD) y,
para producción en serie (POA ó ROP).

Los OCHO Apéndices de la STANAG 4703 son:
1. Landing Conditions - Condiciones de carga de aterrizaje
2. Recriprocating Engines- Calificación de motores alternativos
3. Electric Engines – Calificación de motores eléctricos
4. Propellers – Calificación de hélices propulsoras
5. Hazard Reference System – Niveles de fiabilidad requeridos
6. Stability Response – Requisitos de estabilidad Lateral y Longitudinal
y de respuesta transitoria
7. Safety Management Plan – Aseguramiento del NO deterioro de la
seguridad en vuelo por acciones de la Organización
8. UAS con UAV de menos de 66 J (49 Lb x ft) de Energía Cinética
Guía de Certificación

¡¡ COMPONENTES NO CALIFICADOS ¡¡
SK90
Displacement: .90cu/in / 14.9cc
Bore/Stroke: 28.12mm / 24mm
Power: 2.6HP @ 16,000 RPMs
Weight: 25.96oz (measured: engine:
21.1oz, muffler: 7oz) 733 grms
Cost: 100 U.S. $

1 Joule (J) = 0.738 ft-lb
Example: Baseball
m = 145 g
¡¡49 Lbs-ft es algo
menor energía que
adquiere una pelota
de beisbol lanzada
por un adolescente!!

APENDICE 8
UAS con UAV de menos de 66 Julios de Energía
Contiene los apartados siguientes:
1. Design Usage Spectrum
2. General Requirements
3. Structures and Materials
4. Propulsion System
5. Systems and Equipment
6. Continuous Airworthiness
STANAG 4703 (12)

Ec = 66 J = cte
MTOW (Kg) Velocidad max. (m/s)
0.001 234.47
0.01 74.15
0.1 23,45
1 11,49
5 3,31
50 1,05
100 0.74
Las posibilidades
reales de NO
letalidad se reducen a
un segmento muy
pequeño
STANAG 4703 (y 13)

RW-UAS
STANAG 4702 (1)
STANAG 4702 (for MTOW 150 Kg)

Análogamente a como se hizo para el caso de
Ala Fija en el caso de UAS con Plataforma de tipo
Ala Rotatoria de mayor tamaño se usó como
referencia de partida la Norma CS-27 (análoga
europea de la FAR part 27), lo cual conduce al igual
que en la STANAG 4671 a DOS Volúmenes:
Book 1: Código de Aeronavegabilidad
Book 2: AMC
STANAG 4702 (2)

Ala Rotatoria
En este caso es aun mas patente la dificultad que entraña certificar un
UAS que un Helicóptero tripulado, y que puede llegar hasta un 43 % mas
si se compara con un helicóptero tripulado de hasta 2 pasajeros, de uso
diurno y deportivo, y con un MTOW inferior a 600 Kg (CS-VLR)
STANAG 4702 (y 3)

RW-UAS
STANAG 4746 (for MTOW ≤ 150 Kg)
STANAG 4746 (1)

Análogamente a como se hizo para el caso de
Ala Fija pequeños (STANAG 4703), en el caso
equivalente de Ala Rotatoria (STANAG 4746) se
adaptó el formato y la referencia fundamental (es
decir, los “Essential Requirements”del Consejo y
Parlamento Europeos) .
Casualmente el numero de MOC también es 69
aunque presenta dos Apéndices más
Terms and Definitions and Accronims Abbreviations
Turbine Engine Qualification Guide
que aun no han sido implementados en la STANAG
4703.
STANAG 4746 (2)

Análogamente al caso de Ala Fija pequeños
(STANAG 4703), también hay un Apéndice dedicado
a plataformas con Energía de impacto igual o inferior
a 66 J, con idéntico contenido
STANAG 4746 (y 3)
Unv. Harvard “ROBOFLY”
(2b = 3 cm) MTOW =0.06 grs

Dpto. Aeronaves CONCLUSIONES (1) y Armamento
La Certificación CIVIL de RPAS en España se caracteriza por:
Falta de Procedimientos y CODIGOS consolidados por
EASA y Países miembros de la JAA.
AESA es miembro de JARUS.
Aplicación “provisional” de Códigos aplicables a
Aeronaves Tripuladas (Certification Standards “CS”),
complementados con Subpartes H e I de la STANAG
4671
Para RPAS ligeros (MTOW ≤ 150 Kg) permisos de
operación muy restrictivos y fuertes limitaciones para
realización de trabajos aéreos fuera del rango VLOS.

Dpto. Aeronaves CONCLUSIONES (2) y Armamento
La Certificación MILITAR de UAS en España se caracteriza por:
Aplicación de la misma filosofía contenida en el RAD.
Pleno acuerdo con la OTAN, que esta demostrando
tener un particular interés en UNIFORMIZAR
criterios y Códigos entre las diferentes Autoridades
de Certificación de los países miembros (STANAG
4671), incluso entre los UAV de menor tamaño
(STANAG 4703) y los correspondientes de ala
rotatoria (STANAG 4702 y 4746).
En caso de micro-UAV cuyo fallo catastrófico NO
pueda producir efectos letales, la preocupación se
centra en la Calificación y Mantenimiento de vida en
servicio durante la vida útil

Dpto. Aeronaves y Armamento CONCLUSIONES (y 3)
PERO, sobretodo, hay que tener
en cuenta que ……………………

Dpto. Aeronaves y Armamento CONCLUSION FINAL
¡¡ Los UAS de uso militar deben ser CERTIFICADOS
independiente mente de su tamaño !!
Unviversidad de Harvard “ROBOFLY”
(2b = 3 cm) MTOW =0.06 grs
Northrop-Grumman X-47B, MTOW = 44,500 Lb

¡ GRACIAS POR SU ATENCION !
FIN

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