CCAR25.1438，FAR25.1438和CS25.1438條款差異性分析

江娜

【摘 要】本文研究了CCAR25.1438，FAR25.1438和CS25.1438對于驗證爆破壓力要求的差異性，為民用飛機對于25.1438條款的符合性驗證提供參考。

【關鍵詞】飛機；適航；25.1438

0 引言

民用航空產品的型號設計應符合相應適航標準的要求。對于運輸類飛機，適用的適航標準為25部。其中，中國民用航空總局（CAAC）頒布的為CCAR25部，美國航空管理局（FAA）頒布的為FAR25部，歐洲航空安全局（EASA）頒布的為CS25部。雖然三大適航標準日益趨于一致，但目前三者仍然有較小的差異。本文的目的旨在研究三者在25.1438條款中對驗證爆破壓力要求的差異，為民用飛機設備對于25.1438條款的符合性驗證提供參考。

1 25.1438條款要求

1.1 CCAR25.1438 增壓系統和氣動系統[1]

（a）增壓系統元件必須分別進行壓力值為最大正常工作壓力2 倍的破壞壓力試驗和1.5倍的驗證壓力試驗。

（b）氣動系統元件必須分別進行壓力值為最大正常工作壓力3 倍的破壞壓力試驗和1.5倍的驗證壓力試驗。

（c）可以用分析或分析和試驗相結合的方法，來代替本條（a）或（b）要求的各項試驗，條件是適航當局認為該方法與所要求的試驗等效。

1.2 FAR 25.1438 Pressurization and pneumatic systems[2]

（a）Pressurization system elements must be burst pressure tested to 2.0 times，and proof pressure tested to 1.5 times，the maximum normal operating pressure.

（b）Pneumatic system elements must be burst pressure tested to 3.0 times，and proof pressure tested to 1.5 times，the maximum normal operating pressure.

（c）An analysis，or a combination of analysis and test， may be substituted for any test required by paragraph （a） or （b） of this section if the Administrator finds it equivalent to the required test.

經比對，CCAR25.1438與FAR25.1438無任何差別，本文不再累述。

1.3 CS 25.1438 Pressurisation and low pressure pneumatic systems[3]

Pneumatic systems（ducting and components）served by bleed air， such as engine bleed air，air conditioning， pressurisation，engine starting and hot air ice protection systems，which are essential for the safe operation of the aeroplane or whose failure may adversely affect any essential or critical part of the aeroplane or the safety of the occupants， must be so designed and installed as to comply the CS 25.1309 In particular account must be taken of bursting or excessive leakage.（See AMC 25.1438 paragraph 1 for strength and AMC 25.1438 paragraph 2 for testing.）

翻譯如下：CS25.1438增壓系統和低壓氣動系統

使用引氣的氣動系統（管路和設備），如發動機引氣系統、空調系統、增壓系統、發動機起動系統以及熱氣防冰系統等對飛機安全運行至關重要，或其失效將對飛機任何重要或關鍵部件或者乘客安全產生不利影響時，其設計和安裝必須滿足CS25.1309的要求，尤其應考慮爆裂和過量泄漏的情況。（參見AMC 25.1438第1段強度部分和AMC25.1438第2段試驗部分）

其中在AMC25.1438 中要求：系統的每個元件（管路和設備），其失效可能影響飛機和乘員安全的，都必須滿足如表1所示的極限工況。元件在經受下表1工況1后，應能正常工作，且無永久變形，即驗證壓力。元件在經受下表1工況2后，不會破裂或過度滲漏，不要求功能正常，即爆破壓力。

各種發生可能性定義對應的失效概率如下表3所示：

2 25.1438適航條款差異分析

前文已經闡述，CCAR25.1438和FAR25.1438無任何差別，現將FAR25.1438和CS25.1438的差別匯總如下。

2.1 適用系統

FAR25.1438條款中沒有直接對增壓系統和氣動系統的范圍進行定義。根據AC25-22，氣動系統是指發動機壓氣機和輔助動力裝置的引氣系統，特指從發動機引氣端口到壓力調節或切斷閥之間的部分；增壓系統主要是指氣動系統調節閥以后、空氣分配系統中組成空氣分配支系的所有管路和部件[4]。

CS25.1438條款中明確定義了條款的適用范圍：發動機氣源系統、空調系統、增壓系統、發動機啟動系統以及熱氣防冰系統等。

對比可知，FAR25.1438適用于所有的增壓系統和氣動系統。而CS25部將低壓氣動系統和高壓氣動系統分開，CS25.1438主要適用于低壓氣動系統。另外的CS25.1436被用于CS25.1438沒有涵蓋的系統及設備，如高壓空器（如儲氣灌、氮氣瓶）。FAR25部則沒有單獨的條款。

2.2 驗證爆破壓力的確定工況

FAR25.1438中僅需考慮正常工作工況。而CS25.1438則考慮了失效工況，且針對不同的失效概率區間分配了不同的壓力系數。

另外，CS25.1438中還考慮了溫度對壓力值的影響。條款中并不是要求最大壓力以及對應的溫度，而是最嚴酷壓力值和其對應的溫度。即，需列出同一種失效概率下所有壓力溫度組，再根據材料特性，將壓力轉化到同一溫度下（通常是室溫）進行比較，取大者。而FAR25.1438中沒有明確溫度影響是否需考慮。

因此，從驗證爆破壓力的確定工況來說，CS25.1438要嚴于FAR25.1438。

2.3 驗證爆破壓力系數

FAR25.1438對增壓系統和氣動系統給出了不同的系數。CS25.1438對于不同的失效情況給出了不同的系數。兩者對于驗證爆破壓力的系數見表4所示。

表4 FAR25.1438和CS25.1438驗證爆破壓力系數

從表4可知，在Normal模式下，CS25.1438要求的驗證爆破壓力系數分別為1.5/3，而FAR25.1438僅對氣動系統要求的驗證爆破壓力系數為1.5/3，對增壓系統要求的驗證爆破壓力為1.5/2。且FAR25.1438對于非正常模式沒有要求，即系數為0。CS25.1438對于reasonably probable，remote 和extremely remote均有驗證爆破壓力要求。因此，從驗證爆破壓力系數取值來說，CS25.1438要嚴于FAR25.1438。

3 總結

本文對CCAR25.1438，FAR25.1438和CS25.1438對于驗證爆破壓力要求的差異性進行了研究。得出以下結論：①CCAR25.1438與FAR25.1438無差異；②對于高壓氣動系統CS25部有單獨的CS25.1436條款。而在FAR25部中，未區分低壓氣動系統和高壓氣動系統，均須滿足FAR25.1438；③無論是驗證爆破壓力的確定工況，還是驗證爆破壓力的系數取值，CS25.1438的要求都要嚴于FAR25.1438。

【參考文獻】

[1]CCAR-25-R4 運輸類飛機適航標準[S].2011年第四次修訂.

[2]FAR25 Airworthiness Standards：Transport Category Airplanes[S].2015年141修正案.

[3]CS-25 Certification Specifications for Large Aero planes[S].2016年第18次修訂.

[4]AC25-22 Certification of transport airplane mechanical systems[S].2000.

[責任編輯：田吉捷]