Возможна ли смена фамилии при замене паспорта в 20 лет?

Подпись в паспорте всего лишь подтверждает, что вы прочитали его содержание и согласны, что все ваши данные, указанные в нем верны (фио, дата, место рождения). образцом она не является, вы можете расписываться в остальных документах так, как вам нравится. даже крестик ставить или фамилию полностью - это законом не регламентировано.
имя меняют в загсе на основании вашего заявления, которое у вас примут при предъявлении действительного паспорта. поэтому, если не хотите паспорт менять 2 раза (сначала в 20 лет, а потом в связи с переменой имени), то заявление о перемене имени лучше написать за месяц-полтора до 20-летия. тогда в 20 лет получите паспорт уже с новым именем.
госпошлина за перемену имени 1600 рублей.