Test Verification Method for Lightning Protection AirworthinessCompliance of Large Transport Aircraft Fuel System

大型运输类飞机燃油系统闪电防护适航符合性的试验验证是整个适航取证工作中的关键内容,试验对象涉及到结构、系统部件及油箱盒段,试验方法包括电流注人、小间隙电压击穿、内部电流/电压测量和引燃源检测等多种方法,试验复杂,工作量大。为了解决试验方法的选择难题,为适航验证工作提供技术指导,分析整理了试验验证中需要试验方法,研究总结了各试验方法的关键环节及重点内容,基于实际应用验证了方法的可行性,这些方法可用于各类军民用飞机燃油系统闪电防护性能的验证。     

民用飞机第23.867条款要求及适航审定研究

随着越来越多先进复合材料应用在民用飞机上以及民用飞机上使用的电子电气设备重要度和集成度越来越高,飞机的闪电防护设计越来越重要。CCAR-23第23.867条对民用飞机机体结构闪电直接效应防护进行了规定。研究了该条款的制定和修订的背景和历程,明确了条款的实质要求。23部飞机的使用用途和设计特点使得23部飞机的闪电防护设计和符合性验证也有自己的特点,为此,重点研究了23.867条款的基本设计、审定步骤和审查关注要素等,梳理出了飞机机体结构的闪电直接效应防护设计和适航审定的基本流程,给出了可接受的符合性方法,提出了23部飞机闪电直接效应防护设计、审定各流程的主要工作、可指导或可参考的文件、重点关注要素和技术审查要点,为民用飞机的闪电直接效应防护的设计和适航审定提供了参考。     

民用飞机概念方案翼盒结构总体有限元快速建模

针对民用飞机概念方案结构设计,以自然网格方法为基础提出一种翼盒结构总体有限元快速建模方法。采用CATIA二次开发实现结构布置参数化并获取翼梁、长桁和翼肋的结构交点,根据翼盒结构实际传力路径建立结构交点间的拓扑关系模型,快速完成翼盒结构总体有限元建模。以某民用飞机的机翼建模实例验证了方法的适用性和有效性。     

民用飞机燃油系统闪电效应研究

民用飞机的闪电防护是飞机设计的一个重要方面,一直受到航空界的普遍关注,民用飞机燃油系统部件的闪电防护设计及验证,更是被美国联邦航空局所重视。通过参考相关咨询通告及标准规范,对民用飞机燃油系统部件闪电直接效应进行分析和研究,归纳出几种典型的符合性分析及验证方法,主要有仿真分析法、工程计算分析法及试验验证法等,并总结出各方法的应用范畴。     

基于可行方向法的机翼盒段结构参数优化设计

利用TCL语言对Hyper Works进行二次开发,建立翼盒长桁与蒙皮面积比以及上蒙皮、梁腹板局部稳定性响应并关联部件几何参数。在可行方向法的基础上提出了小步长迭代分层优化方法,以民用飞机为例,对机翼盒段进行参数优化设计,实现了翼盒结构减重。     

波音完成787梦想飞机翼盒的破坏性试验

日前,波音完成了787梦想飞机全尺寸复合材料翼盒的破坏性试验,这也是波音首次为民用飞机制造全复合材料的翼盒。此次试验是全新787飞机认证流程的一部分。翼盒是将机翼与机身相连接的悬臂梁,能支撑前缘和后缘装置、操纵舵面、发动机以及起落架。试验结构件为机翼段的一部分,长度约为15.2m。机翼上部、下部面板和翼梁全部由与机身相同的复合材料制成。翼肋为单块铝结构,     

民用飞机舱门试验研究综述

舱门是飞机结构的重要部件,舱门试验是验证舱门设计满足可靠性、安全性、适航要求的重要手段。民用飞机舱门试验包括设计验证试验和适航验证试验,结合民用飞机舱门研制的经验和教训,本文研究总结了舱门研制过程中,应当开展的试验项目和内容,指出了试验的试验目的、试验意义和开展试验的必要性,给出了试验台架设计建议。本文研究对于舱门满足功能、性能等设计要求、使用要求、持续适航要求以及在设计阶段制定合理的试验规划,具有一定的参考价值。     

民用飞机短舱防冰系统冻雾天试验方法研究

基于民航25部适航规章1093(b)(2)条款民用飞机短舱防冰系统在冻雾天环境中的性能要求,通过构建开放式结冰条件模拟装置,对民用飞机短舱防冰系统在特定的地面冻雾条件下的性能进行了验证,并在真实的航空发动机运转条件下进行适航验证试验,详细给出了民用飞机短舱防冰系统地面冻雾天试验的方法。结果表明:试验方案科学合理,试验方法符合短舱防冰系统对民航25部适航规章的要求,并在某型飞机上得到成功应用。该试验方法可为其他型号飞机地面冻雾天试验提供参考。     

民机燃油箱防爆闪电防护新适航要求研究

民用飞机燃油箱系统防爆设计是飞机设计的一个重要方面,其中适航对燃油箱系统闪电防护设计要求作为燃油箱防爆设计及验证的一个重要组成部分,历来受到航空工业界及美国联邦航空局(FAA)的普遍关注。通过研究FAA 关于民用飞机燃油箱系统防爆方面闪电防护的最新适航要求,总结了相关条款的变化内容及相应的符合性验证方法,并预判了未来航空工业界由此产生的影响,对民用飞机适航验证有一定借鉴意义。     

民用飞机雷电间接效应防护设计与适航验证

基于雷电耦合机理的分析,提出了飞机雷电间接效应防护的设计原则、设计流程和设计过程中应考虑的细节。针对系统受雷电间接影响失效等级的不同,研究了不同等级系统雷电间接效应防护的验证流程,介绍了飞机级验证和系统级验证中不同的验证方法,尤其是重点阐述了缩比模型雷电分区试验、全机雷电间接效应试验和相似性分析等方法。随着民用飞机受雷电间接效应的危害日益凸显,本文将会对我国民用飞机雷电间接效应防护设计和适航取证起到一定的借鉴作用。     

飞机典型盒段结构静力破坏预估方法研究

为了避免飞机结构试验的灾难性破坏,在试验前要对试件的破坏载荷与部位进行预估。基于积木式虚拟试验验证思想,从小部件着手对结构破坏进行预估和试验仿真,以求对大试件的破坏预估提供方法和经验。通过工程半经验法和有限元屈曲分析这两种方法对一模拟直机翼盒段进行了破坏预估分析。     

民用飞机客舱储藏设施的设计和适航验证方法

从设计输入、设计内容和适航验证三个方面,介绍了民用飞机客舱储藏设施的总体设计思路和方法,并重点阐述了储藏设施在结构设计、连接设计、附件设计和材料选用等方面的设计原则和应注意的问题。最后,结合中国民用航空规章第25部(CCAR25)的相关适航条款要求,重点说明了储藏设施在进行材料的阻燃、热释放、烟密度和静力试验等适航验证试验及行业标准规定的材料毒性试验时应遵循的具体要求、程序和方法。为民用飞机客舱储藏设施的工程设计和适航验证工作提供了思路和参考。     

复合材料结构螺旋桨闪电防护及直接效应验证研究

闪电对航空器的直接危害可能导致机体结构,特别是复合材料结构的破坏,造成机毁人亡;间接危害可能引起电气/电子设备丧失功能,影响飞机的正常操作。通过对螺旋桨规章及试验要求的分析,提出螺旋桨闪电防护设计考虑,并提出了验证过程中直接效应试验的选点方案,明确了试验验证的考核重点,提出了验证思路。     

民用飞机燃油箱系统闪电防护分析方法研究

民机燃油箱系统的闪电防护是燃油箱安全的重要研究范畴,本文依据FAA的25-146号修正案和咨询通告AC25.954-1,介绍了民用飞机燃油箱系统闪电防护分析方法。在点火源防护分析思路的基础上,针对闪电引起的点火源,在明确飞机闪电分区后,可通过容错类设计或非容错类设计分别开展分析。针对容错类设计,可仅通过证明防护设计特征有效且可靠来表明符合性,无需进一步分析失效概率。针对非容错类设计,通过定性和定量分析法进行评估。在定性分析时,需评估非容错特征失效且引起点火源的概率小于1E-5。在定量分析中,可结合燃油箱可燃性、关键闪电和防护特征失效概率确保闪电引起燃油蒸气点燃的概率为极不可能。同时,根据闪电环境定义的电流振幅和波形对防护设计特征进行有效性验证。     

民用飞机发动机短舱灭火适航验证试验研究

为验证民用飞机发动机短舱灭火系统满足CCAR25.1195(b)、(c)条款的要求,需进行地面验证试验和飞行验证试验,以证明发动机短舱灭火系统足以灭火。在介绍某型民用飞机灭火系统功能和结构组成的基础上,给出了短舱灭火系统的试验要求,试验方案和试验结果可接受判据。为CCAR25.1195(b)、(c)条款的地面和飞行验证试验提供了有效途径,对民用飞机型号合格审定中有关短舱灭火验证试验的相关工作具有指导意义。     

民用飞机防火系统适航试验研究

民用运输类飞机是按照中国民用航空规章第25部运输类飞机适航标准进行研制设计和适航审定的。基于某民用飞机适航取证试飞工作,本文介绍了民用飞机防火系统的适航要求、验证目的和适航试验方法,为从事飞机防火系统研究的人员提供参考。     

军事动态

美国海军已经开始在美国空军的阿诺德工程发展中心(AEDC)试验"闪电"Ⅱ联合攻击战斗机(JSF)的舰载型 F-35C。目前的试验包括在5米跨声速风洞进行12%缩比模型的测力试验,此前已经完成了 F135-PW-100发动机在试验室环境下的性能验证试验。下一步的试验将包括在1.2米跨声速风洞内完成 AIM-120直接攻击弹、"宝石路"Ⅱ激光制导炸弹和 C-13外部油箱等外挂物的投放特性评估试验。(徐)     

某型飞机翼盒结构多约束优化设计

将翼盒尺寸设计中多学科设计要求,包括应力、稳定性、气动弹性、变形和制造等要求转化为优化设计过程中和结构尺寸相关联的约束条件,从而将翼盒尺寸多学科优化设计(MDO)问题转化为多约束优化设计(MCO)问题。基于Hyperworks优化设计平台,建立了某型飞机翼盒有限元模型并利用TCL\TK语言将多学科约束嵌入到翼盒尺寸优化设计过程中,定义了多约束优化设计模型。优化设计结果减重7.4%,有效指导了翼盒结构详细设计。     

民用飞机增材制造结构的适航验证技术研究

本文针对金属增材制造技术应用在民机结构时,适航符合性验证技术研究不充分,安全认知不全面,缺乏统一的适航审查要求和符合性验证方法的问题,开展了民用飞机的金属增材制造结构适航符合性验证技术研究。根据民用飞机金属增材制造技术的特点和适用条款,分析了民用飞机金属增材制造结构的适航符合性验证要求,包括材料、工艺、材料强度性能的确定、特殊系数、零件设计、无损检测和制造数据等方面的要求,并针对每项适航符合性验证要求,研究了符合性验证技术和实施路线,给出了增材制造结构的适航符合性验证方法。以激光选区熔化成形进气道零件为例,给出了金属增材制造结构适航符合性验证具体实施方案。     

大气扰动建模及在民机工程应用中的研究

大气扰动是影响飞机飞行安全的重要因素。对民用飞机研制试验所需的及相关适航文件中规定的大气扰动进行了建模分析,包括环球风、风切变、大气紊流等。介绍了大气扰动模型在实时仿真系统中的实现及仿真,该研究是民用飞机飞行品质评估、FHA试验及大气扰动相关的适航验证试验的重要支撑。