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民用飞机CCAR 25.623条款研究

2019-10-11周凯华

科技视界 2019年22期
关键词:民用飞机安全系数条款

周凯华

【摘 要】本文主要对CCAR 25.623条款的条款要求、发展历史及符合性验证方法进行研究。CCAR 25.623条款适用于民用飞机结构零件,可通过符合性说明、符合性分析的方法来表明对CCAR 25.623条款的符合性。分别对每种符合性方法的验证过程进行了详细描述,并给出了试验合格判据。

【关键词】民用飞机;25.623;条款符合性;结构零件

中图分类号: V249.1 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2019)22-0233-002

DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.22.108

0 引言

適航标准是保证民用航空器适航性的最低安全标准,CCAR 25部是我国民用飞机型号审定的适航标准,我国民用飞机申请型号合格证必须符合CCAR 25部中的条款要求,通过适航审查获得适航当局颁发的型号合格证,这是民用飞机生产及投入商业运营的前提。

本文详细介绍了CCAR 25.623条款的条款要求、条款发展历史及飞机上有间隙(自由配合)并承受敲击或振动的零件满足25.623条款的符合性方法,包括符合性说明、符合性分析,对每种方法进行了说明。

1 CCAR 25.623条款要求介绍

CCAR 25.623条款是民用飞机针对有间隙(自由配合)并承受敲击或振动的零件的适航标准,以保证应对那些存在间隙并承受敲击或振动的零件之间正常的相对运动,主要内容如下:

支承系数

(a)除本条(b)规定的情况外,每个有间隙(自由配合)并承受敲击或振动的零件,必须有足够大的支承系数以计及正常的相对运动的影响。

(b)对于规定有更大的特殊系数的零件,不必采用支承系数。

本条款的适用范围为有间隙(自由配合)并承受敲击或振动的零件。因为零件之间发生敲击或振动载荷,会在支承面上产生高的应力,并可能使零件发生磨损,需要采用支承系数以降低支承面上的应力,提高安全性。这些零件通常包括起落架、起吊、牵引、操纵面和配重的连接、发动机连接和系留连接处等的接头零件。

本条(a)款规定支承系数必须足够大,但是未给出具体的数值要求。这是因为支承系数与诸多因素有关,比如被连接结构的弹性特征、长度、硬度等,难以给出唯一准确地数值。

本条(b)规定当有其它更大的特殊系数保证结构的安全性,不必采用支承系数。

2 条款发展历史

CCAR第25.623条参照§25.623制定。

1937年11月1日生效的最初的美国《航空器适航要求》(CAR 04 AIRPLANE AIRWORTHINESS)就包含对接头(fitting)放大安全系数(Multiplying Factors of Safety)的要求(CAR 04.271)。CAR04.271规定所有主结构接头应当采用放大安全系数。这些接头被定义为用于连接一个主结构元件与另一个主结构元件的零件,包括这些零件的支承,不包括金属板连续接头和主结构件的焊接接头。规定接头的放大安全系数为1.2。1950年生效的CAR 04a(CAR 04a.208)对接头放大安全系数的要求与CAR 04相同。

至CAR 04b.307,将放大安全系数(Multiplying Factors of Safety)改称为特殊系数(Special Factors),并由支承系数(Bearing Factors)代替接头(fitting)。

第25.623条在CCAR25部初版首次发布,截止到CCAR-25-R4,该条款未进行过修订。

3 相关条款

CCAR 25.619条款是综述条款,对于第25.623提出了总体要求。

第25.619特殊系数。

对于每一结构零件,如果属于下列任一情况,则第25.303条规定的安全系数必须乘以第25.621条至第25.625条规定的最高的相应特殊安全系数:

(a)其强度不易确定。

(b)在正常更换前,其强度在服役中很可能降低。

(c)由于制造工艺或检验方法中的不定因素,其强度容易有显著变化。

本条款要求根据零件具体情况,特殊系数选用按照第25.621条铸件系数、第25.623条支承系数、第25.625条接头系数的要求。当某零件同时满足第25.621条、第25.623条、第25.625条中两条或者三条的适用范围时,仅需要使用其中最大的特殊系数,不需要叠加使用。

需要考虑特殊系数的结构零件包括:强度不易准确确定的结构零件。比如:边界模拟困难或受载复杂,难以准确计算内力的零件,难以准确测量强度的零件;载荷分布和传递复杂,难以准确计算强度的结构接头等。在正常更换前的使用过程中,不可避免地会遭受损伤或其他致使强度下降的因素影响的结构零件。如采用间隙配合,可能因震动而导致冲击的零件。由于制造中出现的尺寸误差、工艺控制参数误差或检验上的方法存在的误差等不定因素,使强度容易出现显著变化的零件。如铸件。

对于需要使用特殊系数的零件,其最终的安全系数等于1.5乘以特殊系数。

4 条款符合性验证方法

为表明飞机制造方法对于25.623条款的符合性,可采用符合性说明、符合性分析的方法,符合性方法表见表1。针对第25.623条,其符合性判据为所有存在间隙(自由配合)并承受敲击或振动的零件考虑了支承系数,同时支承系数的选取是合适的。

4.1 25.623的符合性说明

根据飞机的设计特征,编制飞机强度设计准则,明确有间隙(自由配合)并承受敲击或振动的零件范围;同时各零件需要选取的支承系数最低值给出原则予以明确的规定或者约定。

4.2 25.623的符合性分析

对于支承零件的强度计算中必须采用支承系数。

5 结论

本文对25.623条款的要求、发展历史进行了论述,详细描述飞机有间隙(自由配合)并承受敲击或振动的零件满足25.623条款的适航符合性方法,可为民用飞机相关零件的适航取证提供有效参考。随着今后工作的不断深入,将逐渐改进和完善此验证方法。

【参考文献】

[1]CCAR-25-R4.中国民用航空规章第25部-运输类飞机适航标准[M].

[2]杨建忠.运输类飞机适航要求解读:设计与构造[M].航空工业出版社.2013,9(1).

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