B民用飞机起落架系统适航符合性研究

科技资讯 ２０１０ ＮＯ．３２ ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ 民用飞机起落架系统适航符合性研究
工 程 技 术
姜逸民 刘永军 戴攀 钟科林 （ 上海飞机设计研究院液压部 上海 ２ ０ ０ ２ ３ ２ ）
摘 要“： 运输类飞机适航标准”是民用飞机设计、研制、生产及使用维护中必须满足的最低安全标准。适航工作需要从飞机以及系统
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科技资讯 ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ 讯 ２０１０ ＮＯ．３２ ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
增大泵的并联流量必须从上面的三个因素 综合考虑在进行系统设计时，若想增加流 量不可以只从增加并联水泵的数量来考 虑，随着并联水泵数量增加，流量增量却在 逐渐减少，因此单靠增加并联水泵的方法 来增加流量的设计思路是不宜采用的。
（２）当准备着陆时如果起落架未在下位 锁锁住，必须向飞行机组发出持续的或定 期重复的音响警告。
（３）发出警告的时间必须足以来得及将 起落架在下位锁锁住或进行复飞。
（４）本条（ｅ）（２）所要求的警告不得有容 易被飞行机组操作的手动关断装置，以 免 其 可 能 因 本 能 、无 意 或 习 惯 性 反 应 动 作 而关断。
下位置。 ３．２．２ 符合性描述 起落架上装备有锁及下位锁弹簧将提
供飞机在飞行或地面时能保持在放下位 置，同时也有上位锁机构能将起落架及舱 门 保 持 在 正 确 的 收 上 位 置 。主 起 舱 门 是 由 液压驱动，前起则是与前起落架机械联动。 其符合性将在图纸、试验台架测试， 飞行试 验及设备鉴定试验中表明。
方案设计阶段就着手开展。本文以当前国内某大型民机起落架系统方案为例，来说明此方案如何考虑相关适航条款，以及验证其符合性
的符合性方法。
关 键 词： 民用飞机 适航条款 起落架系统 符合性方法
中 图 分 类 号 ：ＴＰ２
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１６７２－３７９１（２０１０）１１（ｂ）－００７４－０２
５ 结语 循环水系统水泵并联设计选型时，应
尽量不要选用性能曲线平坦的水泵，管路 设计尽可能减少阻抗，并且不能只考虑并 联工况，必须校核单台泵运行工况，流量是 否满足调节需要，以及是否有超载的可能。 应尽量使泵的并联运行和单台运行时都在 高效区工作。
在 对 旧 泵 房 挖 潜 、扩 建 时 必 须 同 时 考 虑旧管道的阻抗，并经过经过并联工况的 分析计算后，才能确定能否通过增加并联 水泵台数来增大流量，以满足设备供水量 需求。
位置传感器数量上及逻辑设置上保证 了不会有虚假告警出现。
３．５．３ 符合性方法 此 条 所 用 的 符 合 性 方 法 为 Ｍ Ｃ １ 、Ｍ Ｃ ２ 、 Ｍ Ｃ ３ 、Ｍ Ｃ ６ 。 ３．６ ２５．７２９ （ｆ） ３．６．１ 条款内容 ２５．７２９（ｆ）轮舱内设备的保护位于轮舱 内且对于飞机安全运行必不可少的设备必 须加以保护，使之不会因下列情况而损伤。 （１）轮胎爆破（除非表明轮胎不会因过 热而爆破）。 （２）轮胎胎面松弛（除非表明由此不会 引起损伤）。
常用的符合性验证方法如下。 ＭＣ０－简述；ＭＣ１－设计说明；ＭＣ２－分 析和计算；ＭＣ３－安全性评估；ＭＣ４－试验室 试验；ＭＣ５－飞机地面试验；ＭＣ６－飞行试
验；ＭＣ７－检查；ＭＣ８－模拟器试验；ＭＣ９－设 备鉴定。
３ 方案符合性描述 若将ＣＣＡＲ－２５部中所有与起落架有
关的条款一一进行论证，则篇幅太长，本文 以２５．７２９（收放机构）条款为例，说明起落架 系统方案符合性论证的一般方法。 ３．１ ２５．７２９（ａ）
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ“： Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃａｔｅｇｏｒｙ Ａｉｒｐｌａｎｅ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ”ｉｓ ｔｈｅ ｍｉｎｉｍｕｍ ｓａｆｅｔｙ ｓｔａｎｄａｒｄ．Ｔｈｅ ａｉｒｗｏｒｔｈｉｎｅｓｓ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｂｅｇｉｎｎｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ａｉｒｃｒａｆｔ ａｎｄ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ ｐｈａｓｅ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｔａｋｅ ｔｈｅ ｌａｎｄｉｎｇ ｇｅａｒ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ａ ｔｒｕｎｋｌｉｎｅｒ ａｓ ａｎ ｅｘａｍｐｌｅ ｔｏ ｄｅｓｃｒｉｂｅ ｈｏｗ ｔｏ ｃｏｎｓｉｄｅｒ ｔｈｅ ａｉｒｗｏｒｔｈｉｎｅｓｓ ｔｅｒｍｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｉｖｉｌ ａｉｒｃｒａｆｔ；ａｉｒｗｏｒｔｈｉｎｅｓｓ ｔｅｒｍｓ；ｌａｎｄｉｎｇ ｇｅａｒ ｓｙｓｔｅｍ；ｍｅａｎｓ ｏｆ ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ
起落架系统为关系飞机安全的重要系 统之一，因此在系统方案设计初期把适航 标准贯彻到方案中是保证起落架系统以及 飞机安全的重要前提。
１ 国内某大型民机起落架系统研制方案 概述
起落架系统采用可收放式前三点起落 架，前起落架向前收入机身下部的前起落 架舱内，主起落架向内收入机翼／机身的主 起落架舱内，采用空间转轴的三维收放形 式。前 、主 起 落 架 均 为 双 轮 并 列 支 柱 式 。
３．１．１ 条款内容 ２５．７２９（ａ）总则对于装有可收放起落架 的飞机，采用下列规定。 （ １ ）起落架收放机构、轮舱门和支承结 构必须按下列载荷设计。 ①起落架在收上位置时的飞行情况下 出现的载荷。 ②在直到１．６ＶＳ１（襟翼在设计着陆重 量下的进场位置）的任何空速下，起落架收 放 过 程 中 出 现 的 摩 擦 载 荷 、惯 性 载 荷 、刹 车 扭 矩 载 荷 、空 气 载 荷 和 陀 螺 载 荷 的 组 合；陀螺载荷为机轮旋转所致，机轮边缘的 线速度为１．３ＶＳ（襟翼在设计起飞重量下 的起飞位置）。 ③襟翼放下情况的任何载荷系数，直 到§２５．３４５（ａ）中的相应规定。 （ ２ ） 起 落 架 、收 放 机 构 和 飞 机 结 构 （ 包 括 轮舱门）必须设计成能承受直到０．６７ＶＣ的 任何速度下起落架在放下位置时出现的飞 行载荷，除非在此速度下另有措施使飞机 在空中减速。 （３）除了考虑本条（ａ）（１）和（２）规定的空 速和载荷系数的情况外， 起落架舱门、其操 纵机构和支承结构还必须根据对飞机规定 的偏航机动来设计。 ３．１．２ 符合性描述 起落架收放机构和起落架舱门的载 荷工况机构的设计均按照适航规定的最 严酷的状态设计，并在静力试验前进行 强度计算。 ３．１．３ 符合性方法 此 条 所 用 的 符 合 性 方 法 为 Ｍ Ｃ ２ 、Ｍ Ｃ ４ 、 ＭＣ６。 ３．２ ２５．７２９（ｂ） ３．２．１ 条款内容 ２５．７２９（ｂ）起落架锁，必须有可靠的 措施能在空中和地面将起落架保持在放
３．６．２ 符合性描述 轮舱内不布置起落架系统附件，轮舱 内的起落架系统管路及电缆均有余度设 置，不会因轮胎爆破导致整个系统无法正 常工作。 机轮上装有热熔塞和过压放气阀门， 保证轮胎不会因为过热或过压而导致轮胎 爆破。 ３．６．３ 符合性方法 此 条 所 用 的 符 合 性 方 法 为 Ｍ Ｃ １ 、Ｍ Ｃ ３ 、 ＭＣ７。
起 落 架 正 常 收 放 系 统 为 电 传 操 纵 、液 压作动形式，起落架位置指示及告警信息 在Ｅ Ｉ Ｃ Ａ Ｓ中 显 示， 并 提 供 如 客 舱 门 、货 舱 门 等通用装置的位置传感系统的信号处理。
起落架应急放下采用电动打开起落架 舱门锁和上位锁，起落架靠重力自由放下 并上锁。
前 轮 转 弯 系 统 为 电 传 操 纵 、液 压 作 动 形式， 具备低速大角度、高速小角度转弯功 能，并具备前轮减摆功能。
多台水泵并联工作时各泵的工况与 各泵单独工作时的工况点相差较大，选 泵应兼顾两种工况，使水泵均在高效区 工作，如果所选的水泵是以经常单独运
图３
工 程 技 术
行为主，那么并联工作时，要考虑个单泵 的流量是会减少的，扬程是会提高的，如 果设计时选泵是为了水泵经常并联运行 的情况，泵单独运行时，相应流量将会增 加，轴功率也会增大，无论流量增量变大 或变小，只要超过水泵高效区工作，就会 产生汽蚀对泵造成危害。
前起落架舱门共四块，前起前舱门两 块（左右各一块），前起后舱门两块（左右各 一块） 。前 起 舱 门 机 构 与 起 落 架 联 动 形 式 。
主起落架舱门共三块，分别为外侧舱 门 ， 中 部 舱 门 和 内 侧 舱 门 （ 也 称 轮 舱 门 ） 。起 落架外侧舱门和中部舱门与起落架收放系 统联动，内侧舱门由液压作动。
循环水系统管路设计时应尽量减少管 路系统的阻抗，来提高水泵并联流量的增 量，这也是系统设计时必须考虑的一个主 要因素，如通过合理的布置管道走向，力求
做到使管道短少，减少弯头的数量，在兼顾 经济性的同时，适当增加管径以降低介质 流速等措施，减少管路系统的阻抗。
从泵的特性对流量增量的影响方面 看，为了增大并联水泵流量，应尽量不要选 用性能曲线平坦的水泵。
（５）用于发生音响警告的系统设计必须 避免虚假警告或不当警告。
（６）用于抑制起落架音响警告的系统， 其阻止警告系统工作的失效概率必须是不 大可能的。
３．５．２ 符合性描述 起落架位置信息将在ＥＩＣＡＳ（发动机指
示及机组告警系统）中显示，如果起落架位 置不在安全位置，ＥＩＣＡＳ会发出警告信息。
上 位 锁 、下 位 锁 及 舱 门 均 设 有 位 置 传 感器，当飞行员发出收上或放下起落架的 指令后，位置传感器会将起落架的位置状 态信号发送到起落架控制单元进行判断， 若判断结果为未放下并上锁或未收上并上 锁，ＥＩＣＡＳ会告警，ＥＩＣＡＳ显示页上起落架 状态也会显示为红色即非正常状态，直至 起落架到位并上锁后，状态才会恢复正常， 告警解除，人工无法关闭告警信息以防飞 行员误操作关闭或清除告警信息。
图４
（上接 ７４ 页） 其它手段来通知驾驶员，起落架已锁定在 放下（成收上）位置，该指示和警告手段的设 计必须满足下列要求。
（１）如果使用开关，则开关的安置及其 与起落架机械系统的结合方式必须能防止 在 起 落 架 未 完 全 放 下 时 误 示“ 放 下 和 锁 住”， 或 在 起 落 架 未 完 全 收 上 时 误 示“ 收 上 和 锁 住 ”。开 关 可 安 置 在 受 实 际 的 起 落 架 锁 闩或其等效装置驱动的部位。