沈飛
【摘 要】本文對美國聯邦航空條例(FAR)第25部《運輸類飛機適航標準》中的第25.1355條款(簡稱§25.1355條款)的背景、修訂歷史和條款要求進行了研究,并基于國內某型飛機對此條款的符合性驗證過程提出了建議的符合性驗證方法。
【關鍵詞】民用飛機;25.1355條款要求;符合性驗證
Civil Transport Category Airplanes 25.1355 Compliance Verification
SHEN Fei
(Shanghai Aircraft Design and Research Institute, Shanghai 201210, China)
【Abstract】This paper provides a research on background, revision histories, and requirements of 25.1355 in Federal Aviation Regulations Part 25‘Airworthiness Standards: Transport Category Airplanes(Hereinafter referred to as§25.1355). Based on the 25.1355 compliance verification of a certain domestic airplane,means of compliance are proposed.
【Key words】Civil Airplanes; Requirements of 25.1355; Compliance Verification
0 引言
美國聯邦航空條例(FAR)第25部《運輸類飛機適航標準》[1]是美國運輸類飛機研制必須滿足的最低安全標準。其中,§25.1355條款對飛機電源系統的配電系統提出了要求。中國民用航空規章(CCAR)第25部《運輸類飛機適航標準》[2]中的25.1355條款與§25.1355條款內容完全一致。本文對§25.1355條款的要求進行解析,進而對該條款的符合性驗證方法進行研究。
1 背景
1953年FAA的前身美國民用航空局(Civil Aeronautic Administration, CAA)頒布了CAR4b,用于運輸類飛機的適航審定。隨著渦輪發動機在運輸類飛機中的應用,美國適航當局于1957年發布了SR422,并于1959年發布SR422B,對CAR4b中的性能要求進行全面修訂。1965年FAA基于CAR4b-16和SR422B,制訂了FAR25部作為運輸類飛機適航審定標準,并于1965年2月1日生效,共含348個條款(含3個附錄)。其中§25.1355由CAR4B.623轉換而來,對飛機電源系統的配電系統提出了要求。
2 修訂歷史
1966年4月25日至29日,FAA與工業界聯合會議,對運輸類飛機適航標準提出改進建議,目的是改進運輸類飛機的適航標準。FAA在NPRM68-18[3]中提出,建議刪除原§25.1355(b)款和(c)款,認為這兩款的規定太具體,不適合作為所有現代飛機配電系統設計的一般準則。在征求意見階段,有評議者提出反對意見。FAA經評審后認為,原§25.1355(b)款規定的“每個系統必須被設計成在合理可能的故障或斷路情況下,重要負載電路能被供電”內容已在§25.1309(e)(4)充分涵蓋,建議刪除;保留§25.1355(c)款。
因此,1970年5月8日生效的FAR第25-23號修正案對FAR 25.1355條款進行了修訂,本次修訂刪除了§25.1355(b)款。
1974年,FAA召開首屆適航規章評審年會,會后按議題陸續發布了NPRM75-10、NPRM75-19、NPRM75-20、NPRM75-23、NPRM75-25、NPRM75-26和NPRM75-31,建議修訂FAR多部法規的適航條款。基于NPRM75-10[4],FAA于1976年發布了Final Rule,是對首屆適航規章評審年會問題的第3次整理,其中包括25-38號修正案。該修正案對大量運輸類飛機適航條款進行了修訂。在NPRM75-10中FAA提出,修訂§25.1355(c)款,將原條款中對兩路獨立電源的要求適當放寬,重點強調獨立電源必須具有其單獨的饋電線。
因此,1977年2月1日生效的FAR第25-38號修正案再次對FAR 25.1355條款進行了修訂。本修正案修訂了§25.1355(c)款,將原來(c)款中所描述的對兩個獨立的電源供應的過分限制性規定修訂成了現在(c)款中所描述的內容,目的是為了適當地放寬要求并使得其更加具有可操作性。
3 條款要求
3.1 條款原文
第25.1355條配電系統
(a)配電系統包括配電匯流條、與其相關聯的饋電線及每一控制和保護裝置。
(b)〔備用〕
(c)如果民用航空規章要求由兩個獨立的電源向某些特定的設備或系統供電,則這些設備或系統的一個電源一旦失效后,另一電源(包括其單獨的饋電線)必須能自動或手動接通,以維持設備或系統的工作。
3.2 條款解讀
§25.1355(a)款明確了配電系統的范圍,配電系統應包括主發電機接觸器(或主發電機主電路斷路器)之后到用電設備電路保護裝置(包括斷路器、熔斷器等)之前的部分,其主要功能是將發電機或其它電源的功率分配到各用電設備。
§25.1355(c)款要求對飛行安全有影響的設備或對飛機執行飛行任務直接有關的設備,在配電系統設計時應考慮到這些設備或系統使其接在可轉換供電的匯流條上,即該匯流條正常供電時由某一電源供電,當這一電源或電源饋電線發生故障時,通過轉換接觸器的通斷,由另一獨立電源對該匯流條供電。
3.3 符合性驗證思路
在型號合格審查過程中,為了獲得所需的證據資料以表明適航條款的符合性,型號合格證申請人通常需要采用不同的方法,而這些方法統稱為符合性驗證方法(MOC),以下簡稱為符合性方法。為了統一審查方和申請人雙方的認識,以便信息交流,審查方在整理以前的審查經驗和借鑒國外的管理成果的基礎上,將符合性方法匯總為10種。審查中根據適航條款的具體要求選取其中一種或多種組合的方式來滿足條款的要求。
針對§25.1355(a)款,通過電源系統說明性文件(MOC1)表明配電系統的組成。
針對§25.1355(c)款,通過說明性文件(MOC1)表明雙余度供電設備所連接的匯流條及供電轉換邏輯,并通過試驗室試驗(MOC4)、地面試驗(MOC5)和飛行試驗(MOC6)驗證當一個電源失效后,另一個電源能自動接通,以維持設備的正常工作。
4 國內某型飛機驗證過程
4.1 符合性驗證方法
針對25.1355條款的符合性驗證方法見表1。
4.2 符合性驗證說明
4.2.1 25.1355(a)款符合性驗證說明
針對25.1355(a)款,采用的符合性驗證方法為MOC1,驗證具體工作如下:
通過電源系統描述表明配電系統的組成,含有主匯流條、負載匯流條、饋電線,以及相應的控制(包括有GCU、控制繼電器等)和保護裝置(包括有接觸器、斷路器和熔斷器等)。
4.2.2 25.1355(c)款符合性驗證說明
針對25.1355(c)款采用的符合性驗證方法包括MOC1、MOC4、MOC5、MOC6,各項驗證工作具體如下:
a) MOC1驗證過程:
電源系統通過匯流條向用電系統和設備供電。為了滿足本條款的要求,除直流地面服務匯流條外(該匯流條不用于向本條款規定的用電系統/設備供電),電源系統的每個匯流條均設有至少兩路獨立電源輸入,如表2所示。
表2 電源系統匯流條電源輸入
對于那些設置有多個電源輸入的匯流條,在一個電源失效的情況下,電源系統會自動進行供電轉換,由剩余可用電源向匯流條供電。
對于飛控系統、指示記錄系統、起落架系統、照明系統、導航系統、動力系統,通過系統描述表明雙余度供電設備所連接的匯流條及供電轉換邏輯,說明在一套電源喪失的情況下,另一套電源能自動接通,以維持設備的正常工作。
b) MOC4驗證過程:
電源系統通過試驗室故障試驗驗證在單個電源失效的狀態下,電源系統會自動進行供電轉換,由剩余可用電源代替失效電源向相應的匯流條供電。
電源系統通過試驗室配電試驗驗證電源系統中的冗余電源裝置可以進行自動供電轉換,在一個電源不可用的情況下由剩余可用電源向相應的匯流條供電。
c) MOC5驗證過程:
電源系統通過機上地面試驗驗證電源系統可以實現自動供電轉換,在一個電源失效后,由剩余可用電源代替其向相應的匯流條供電。
d) MOC6驗證過程:
電源系統通過飛行試驗驗證電源系統可以實現自動供電轉換,在一個電源失效后,由剩余可用電源代替其向相應的匯流條供電。
5 總結
本文討論了§25.1355的條款要求以及國內已取得型號合格證(TC)某型飛機25.1355的驗證過程。針對25.1355,提出建議符合性驗證方法為說明性文件(MOC1)、試驗室試驗(MOC4)、地面試驗(MOC5)和飛行試驗(MOC6),以供國內民用運輸類飛機適航取證使用。
【參考文獻】
[1]FAR Part 25 Airworthiness Standards Transport Category Airplanes;
[2]中國民用航空局 CCAR-25-R4,運輸類飛機適航標準,2011.
[3]FAA Notice of Proposed Rulemaking. Notice No. 68-18, Issued on 08/16/68;
FAA Notice of Proposed Rulemaking. Notice No. 75-10, Issued on 2/27/75.
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