民機操縱面故障適航條款研究

金利云　王磊

【摘 要】本文描述了CCAR25.671（c）條款內容，研究了美國航空規(guī)章制定咨詢委員會ARAC對該條款的解釋和建議，提出了一種舵面故障科目的驗證方法，具有工程應用的價值。

【關鍵詞】操縱面故障；適航條款；民用飛機

A Study of Control Surface failure Airworthiness Provisions for Civil Airplane

JIN Li-yun WANG Lei

（Shanghai Aircraft Design and Research Institute，Shanghai 201210，China）

【Abstract】The airworthiness provisions CCAR25.671（c）of control surface for civil airplane are introduced，the interpretation and proposal of ARAC for which are given.The compliant method of control surface failure is proposed，which has the value of engineering application.

【Key words】Control surface failure；Airworthiness provisions；Civil airplane

0 引言

民用飛機主要的操縱舵面包括升降舵、副翼、方向舵以及擾流板，從而實現(xiàn)飛機俯仰、滾轉、偏航控制。操縱面故障后，飛機的操縱性受到極大的影響。操縱面故障情況下，飛機的適航驗證工作非常重要。CCAR25.671（C）條款針對操縱面故障提出了適航標準。

本文介紹了CCAR25.671（C）條款內容，詳細研究了ARAC針對該條款的解釋和建議，提出了一種舵面故障科目的驗證方法，在工程應用角度給操穩(wěn)工作者一些參考。

1 適航條款描述

1.1 舵面故障相關條款

CCAR25部R4版671（C）條，給出了舵面故障情況下的適航要求[1]：

“必須用分析、試驗或兩者兼用來表明，在正常飛行包線內發(fā)生飛行操縱系統(tǒng)和操縱面（包括配平、升力、阻力和感覺系統(tǒng)）的下列任何一種故障或卡阻后，不要特殊的駕駛技巧或體力，飛機仍能繼續(xù)安全飛行和著陸?？赡艹霈F(xiàn)的功能不正常必須對操縱系統(tǒng)的工作只產(chǎn)生微小的影響，而且必須是駕駛員能易于采取對策的：

1）除卡阻以外的任何單個故障（例如機械元件的脫開或損壞、或作動筒、操縱閥套和閥門一類液壓組件的結構損壞）；

2）除卡阻以外未表明是極不可能的故障的任意組合（例如雙重電氣系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)的故障，或任何單個損壞與任一可能的液壓或電氣故障的組合）；

3）在起飛、爬升、巡航、正常轉彎、下降和著陸過程中正常使用的操縱位置上的任何卡阻，除非這種卡阻被表明是極不可能的或是能夠緩解的。若飛行操縱器件滑移到不利位置和隨后發(fā)生卡阻不是極不可能的，則須考慮這種滑移和卡阻[1]?！?/p>

1.2 ARAC25.671的理解

ARAC25.671是美國航空規(guī)章制定咨詢委員會針對FAR/JAR 25.671的適航咨詢通告，主要給出了以下定義：

a）確認舵面故障位置的原則；

b）通過下述定量指標來表明飛機具有繼續(xù)安全飛行和著陸的能力：

1）飛機從一側30度坡度滾轉至另一側30度坡度所需的時間滿足設計要求；

2）飛機做推拉桿機動，飛機的過載能力滿足設計要求；

3）著陸時抗側風能力滿足設計要求。

2 民機舵面故障科目驗證方法

2.1 驗證思路

首先，根據(jù)ARAC25.671的原則確認舵面故障類型和位置。例如，對于舵面卡阻位置，需由正常飛行包線內各飛行階段正常使用舵面位置來確定。確定了舵面故障類型和位置后，制定試驗狀態(tài)點，包括飛行高度和速度、飛機重量、重心和構型等飛行參數(shù)。有了試驗任務單，在驗證平臺上進行滾轉機動能力、過載機動能力、著陸等進行評估，評估飛機操縱性和機動性。

2.2 驗證平臺

舵面故障科目驗證平臺主要包括桌面計算仿真（MOC2）、工程模擬器試驗（MOC8）、鐵鳥試驗（MOC8）和試飛（MOC6）。在民機詳細設計階段采用前三種平臺驗證，其中桌面計算仿真和工程模擬器試驗都是基于模型進行驗證的，鐵鳥平臺是在真實的飛控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)下進行驗證的。舵面故障試驗在鐵鳥平臺上驗證更接近真實飛機的狀態(tài)。

2.3 驗證結果

在2.2不同的驗證平臺上，驗證結果應該具有一致性。試驗結果需要滿足設計要求，如舵面故障情況下飛機具有足夠的滾轉機動能力、過載機動能力和側風著陸能力。

3 結論

本文研究了民機操縱面故障的適航條款，參考ARAC針對該條款的適航咨詢通告，給出了針對CCAR25.671（C）的理解，從驗證思路、驗證平臺以及驗證結果的角度詳細介紹了一種民機舵面故障科目驗證方法，具有工程應用價值。

【參考文獻】

[1]中國民用航空規(guī)章.第25部運輸類飛機適航標準[S].2011，11.

[2]FAR/JAR 25.671 FCHWG-ARAC Report[R].2010，3.

[責任編輯：田吉捷]