航空發動機適航規定

《航空發動機適航規定》是為了民用航空科學、安全和快速發展而制定的法規,《航空發動機適航規定》於2016年3月11日經交通運輸部第5次部務會議通過,自2016年4月17日起施行。

基本介紹

  • 中文名:航空發動機適航規定
  • 發布單位:民用航空
  • 發布機構:交通運輸部
  • 發布日期:2016年3月17日
  • 實施日期:2016年4月17日
政策全文,內容解讀,

政策全文

A章 總 則
第33.1條 適用範圍
(a) 本規定規定頒發和更改航空發動機型號合格證用的適航標準。
(b) 按照中國民用航空規章《民用航空產品和零部件合格審定規定》(CCAR-21)的規定申請航空發動機型號合格證或申請對該合格證進行更改的法人,必須表明符合本規定中適用的要求,並且必須表明符合中國民用航空規章《渦輪發動機飛機燃油排泄和排氣排出物規定》(CCAR-34)。
[2002年4月19日第一次修訂]
第33.3條 概述
每一個申請人必須表明該型航空發動機符合本規定中適用的要求。
第33.4條 持續適航檔案
申請人必須根據本規定附屬檔案A編制中國民用航空總局可接受的持續適航檔案。如果有計畫保證在交付第一架裝有該發動機的航空器之前或者在為裝有該發動機的航空器頒發適航證之前完成這些檔案,則這些檔案在型號合格審定時可以是不完備的。
第33.5條 發動機安裝和使用說明手冊
每一個申請人必須備有在型號合格證頒發之前可供中國民用航空總局套用,在發動機交付時可供用戶套用的經批准的發動機安裝和使用說明手冊。該說明手冊必須至少包括下列內容:
(a) 安裝說明
(1) 發動機安裝構件的位置,將發動機裝接到航空器上的方法及安裝構件和相關結構的最大允許載荷;
(2) 發動機與附屬檔案、管件、導線和電纜、鋼索、導管及整流罩連線的位置和說明;
(3) 包括總體尺寸的發動機輪廓圖。
(b) 使用說明
(1) 中國民用航空總局認定的使用限制;
(2) 功率或推力的額定值及在非標準大氣條件下的修正程式;
(3) 在一般和極端環境條件下,對下列情況的薦用程式:
(i) 起動;
(ii) 地面運轉;
(iii)飛行中的運轉;
第33.7條 發動機額定值和使用限制
(a) 發動機額定值和使用限制由中國民用航空總局認定,並包含在中國民用航空規章《民用航空產品和零部件合格審定規定》(CCAR-21)規定的發動機型號合格證數據單中,其中包括按本條規定的各種適用的使用條件和資料確定的額定值和限制以及為發動機安全使用所必需的任何其他資料。
(b) 對於活塞式發動機,額定值和使用限制的確定與下列因素有關:
(1) 下列功率狀態值在臨界壓力高度與海平面壓力高度下的功率或扭矩、轉速(轉/分)、進氣壓力和時間:
(i) 額定最大連續功率(與非增壓使用狀態或與適用的增壓器各種使用狀態有關)。
(ii) 額定起飛功率(與非增壓使用狀態或與適用的增壓器各種使用狀態有關)。
(2) 燃油牌號或規格;
(3) 滑油品級或規格;
(4) 下列各項溫度:
(i) 氣缸溫度;
(ii) 滑油進口溫度;
(iii) 渦輪增壓器的渦輪進氣溫度。
(5) 下列各項壓力:
(i) 燃油進口壓力;
(ii) 主滑油腔的滑油壓力。
(6) 附屬檔案傳動扭矩和懸臂力矩;
(7) 部件壽命;
(8) 渦輪增壓器的渦輪轉速(轉/分)。
(c) 對於渦輪發動機,額定值和使用限制的確定與下列因素有關:
(1) 下列狀態的功率、扭矩或推力、轉速(轉/分)、燃氣溫度和時間:
(i) 額定最大連續功率或推力(加力的);
(ii) 額定最大連續功率或推力(不加力的);
(iii) 額定起飛功率或推力(加力的);
(iv) 額定起飛功率或推力(不加力的);
(v) 額定30分鐘一台發動機不工作(OEI)功率;
(vi) 額定2 1/2分鐘一台發動機不工作(OEI)功率;
(vii) 額定連續一台發動機不工作(OEI)功率;
(viii) 額定2分鐘一台發動機不工作(OEI)功率;
(ix) 額定30秒鐘一台發動機不工作(OEI)功率;
(x) 輔助動力裝置(APU)的工作方式。
(2) 燃油牌號或規格;
(3) 滑油品級或規格;
(4) 液壓油規格;
(5) 下列各項溫度:
(i) 在申請人規定部位上的滑油溫度;
(ii) 超音速發動機進口截面上的進氣溫度,包括穩態工作時的溫度和瞬時超溫溫度及其允許超溫的時間;
(iii) 超音速發動機的液壓油溫度;
(iv) 在申請人規定部位上的燃油溫度;
(v) 申請人如有規定的發動機的外表面溫度。
(6) 下列各項壓力:
(i) 燃油進口壓力;
(ii) 在申請人規定部位上的滑油壓力;
(iii) 超音速發動機進口截面上的進氣壓力,包括穩態工作時的壓力和瞬時超壓壓力及其允許超壓的時間;
(iv) 液壓油壓力。
(7) 附屬檔案傳動的扭矩和懸臂力矩;
(8) 部件壽命;
(9) 燃油過濾;
(10) 滑油過濾;
(11) 引氣;
(12) 每一轉子盤和隔圈被批准的起動-停車應力循環次數;
(13) 發動機進氣畸變;
(14) 轉子軸的瞬時超轉轉速(轉/分)和超轉出現的次數;
(15) 燃氣的瞬時超溫溫度和超溫出現的次數;
(16) 超音速航空器發動機的轉子風車轉速(轉/分)。
[2002年4月19日第一次修訂]
第33.8條 發動機功率和推力額定值的選定
(a) 必須由申請人選定所申請的發動機功率和推力額定值。
(b) 選定的每種額定值必須是所有同型號發動機在用來確定此額定值的條件下預計能產生的最低功率或推力。
B章 設計與構造
總 則
第33.11條 適用範圍
本章規定航空活塞式和渦輪發動機的一般設計與構造要求。
[第33.13條 備用]
第33.14條 起動一停車循環應力(低循環疲勞)
根據中國民用航空總局批准的程式,必須確定使用限制。該使用限制規定發生失效後可能危及航空器安全的每一轉子結構件(壓氣機和渦輪的盤、隔圈、輪轂、軸)起動-停車應力循環的最大允許次數。起動-停車應力循環由飛行循環剖面圖或由發動機當量使用圖表組成,它包括發動機起動、加速到最大額定功率或推力、減速和停車。對於每次循環,除非表明轉子結構件在溫度沒有穩定的情況下經受了相同的應力範圍,否則,在發動機以最大額定功率或推力運轉期間及發動機停車後,轉子結構件必須達到穩定的溫度。
第33.15條 材料
發動機所用材料的適用性和耐久性必須滿足下列要求:
(a) 建立在經驗或試驗的基礎上;
(b) 符合經批准的規範(如工業或軍用規範),保證這些材料具有設計資料中採用的強度和其他性能。
第33.17條 防火
(a) 發動機的設計和構造及所用的材料必須使著火和火焰蔓延的可能性減至最小。此外,渦輪發動機的設計和構造必須使出現導致結構失效、過熱或其他危險狀態的內部著火的可能性減至最小。
(b) 除本條(c)、(d)和(e)的規定外,存留或輸送易燃液體的每一外部管路、接頭和其他部件,均必須是耐火的。上述部件必須防護或設定以防止點燃泄漏的易燃液體。
(c) 屬於發動機部分並與發動機相連的易燃液體箱和支架必須是防火的或用防火罩防護,任一非防火的零部件被火燒壞後不會引起易燃液體泄漏或濺出則除外,活塞式發動機上容量小於23.7升(25夸脫)的整體濕油池,既不必是防火的,也不需用防火罩防護。
(d) 對於超音速航空器的渦輪發動機的型號合格審定,要求每一個輸送或存留易燃液體的外部部件必須是防火的。
(e) 必須用排放和通風的方法防止易燃液體和蒸汽的有害積聚。
第33.19條 耐久性
(a) 發動機的設計與構造必須使得發動機在翻修周期之間不安全狀態的發展減至最小。壓氣機和渦輪轉子機匣的設計必須對因轉子葉片失效而引起的破壞具有包容性。必須確定由於轉子葉片失效,穿透壓氣機和渦輪轉子機匣後的轉子葉片碎片的能量水平和軌跡。
(b) 屬於發動機型號設計部分的螺旋槳槳距調節系統的每一個部件必須滿足中國民用航空規章第35.42條的要求。
第33.21條 發動機冷卻
發動機的設計與構造必須在飛機預定工作條件下提供必要的冷卻。
第33.23條 發動機的安裝構件和結構
(a) 必須規定發動機安裝構件和相關的發動機結構的最大允許的限制載荷和極限載荷。
(b) 該發動機安裝構件和相關的發動機結構必須能承受下列載荷:
(1) 規定的限制載荷並且沒有永久變形;
(2) 規定的極限載荷並且沒有破壞,但可以出現永久變形。
第33.25條 附屬檔案連線裝置
發動機在附屬檔案傳動裝置和安裝構件受載的情況下,必須能正常地運轉。每一個發動機附屬檔案傳動裝置和安裝構件必須具有密封措施以防止發動機內部的污染或來自發動機內部的不可接受的泄漏。要求用發動機滑油潤滑外部傳動花鍵或聯軸節的傳動裝置和安裝構件,必須採用密封措施以防止不可接受的滑油流失和防止來自封閉傳動連線件腔室外的污染。發動機的設計必須能對發動機運轉所需的每個附屬檔案進行檢查、調整或更換。
第33.27條 渦輪、壓氣機、風扇和渦輪增壓器轉子
(a) 渦輪、壓氣機、風扇和渦輪增壓器轉子必須具有足夠的強度以便能承受本條(c)款規定的試驗條件。
(b) 發動機控制裝置、系統和儀表的設計和功能必須給予合理的保證,使影響渦輪、壓氣機、風扇和渦輪增壓器轉子結構完整性的發動機使用限制在使用中不會超出。
(c) 根據分析或其他可接受的方法確定的每個渦輪、壓氣機和風扇中經受最關鍵應力的轉子部件(除葉片外),其中包括發動機或渦輪增壓器中的整體鼓筒轉子和離心式壓氣機,必須在下列條件下試驗5分鐘:
(1) 除了本條(c)(2)(iv)的規定外,以其最大工作溫度進行;
(2) 以下列適用的最高轉速進行:
(i) 如果在試驗台上試驗並且轉子部件裝有葉片或葉片配重塊,則以其最大允許轉速的120%進行;
(ii) 如果試驗在發動機上進行,則以其最大允許轉速的115%進行;
(iii) 如果試驗在渦輪增壓器上進行,由一特製燃燒室試驗台提供熾熱燃氣驅動,則以其最大允許轉速115%進行;
(iv) 以120%的某個轉速進行,冷轉時,轉子部件承受的工作應力相當於最高工作溫度和最大允許轉速導致的應力;
(v) 以105%的最高轉速進行。此最高轉速是發動機典型安裝方式中導致最關鍵的部件或系統失效時的轉速;
(vi) 在發動機典型安裝方式中,任一部件或系統失效並和飛行前例行檢查中或正常飛行使用期間一般不予以檢測的部件或系統發生的任一故障相組合時,所導致的最高轉速。
試驗後,在某種超轉情況下的每個轉子必須在批准的尺寸限制內,並且不得有裂紋。
第33.28條 發動機電氣和電子控制系統
依靠電氣和電子裝置進行正常工作的每一控制系統必須滿足下列要求:
(a)在第33.5條所要求的發動機安裝和使用說明手冊中應對控制系統進行說明、並應規定在正常工作和失效狀態所控制的可用功率或推力的百分比、以及其他被控制的功能的控制範圍;
(b)控制系統的設計和構造應能保證由飛機提供的電源或數據的任何失效不應導致功率或推力發生不可接受的變化,或妨礙發動機繼續安全運轉;
(c) 控制系統的設計和構造成應能保證不會由於控制系統電氣或電子部件的單個失效或故障,或可能發生的組合失效,而導致不安全狀態的發生;
(d)在該安裝和使用說明手冊中應規定環境限制,包括雷擊引起的瞬變狀態;並且
(e) 所有相關軟體的設計和執行應具有防止導致不可接受的功率或推力損失或其他不安全狀態的防錯功能,並且,軟體的設計和實施方法須經中國民用航空總局批准。
[2002年4月19日第一次修訂]
第33.29條 儀表連線
(a) 除非在結構上能防止錯接儀表,否則,按航空器適航標準要求的動力裝置儀表所設定的每個連線件或者為保證發動機工作符合任何發動機使用限制所必需的每個連線件,都必須作標記,以標明與相應的儀表一致。
(b) 每台渦輪發動機必須為指示轉子系統不平衡的顯示系統提供接頭。
(c) 具有30秒鐘一台發動機不工作(OEI)功率額定值和2分鐘一台發動機不工作(OEI)功率額定值的旋翼航空器渦輪發動機應採取以下措施:
(1) 當發動機處於30秒鐘一台發動機不工作(OEI)和2分鐘一台發動機不工作(OEI)功率狀態及狀態開始和該時間間隔結束時,應提示飛行員;
(2) 使用可靠的方式確認發動機是在每一額定功率狀態運轉;並且
(3) 自動記錄每次使用的次數和在每一額定功率狀態的持續時間。
[2002年4月19日第一次修訂]
C章 設計與構造: 活塞式航空發動機
第33.31條 適用範圍
本章規定活塞式航空發動機附加的設計與構造要求。(余略)

內容解讀

適航作為國家對民用航空器實行的一種強制性合格審定製度,是民用航空器必須滿足的最低安全要求和進入民用航空市場的必備條件,也是企業研發、製造、運營、維修安全保證能力的綜合體現。民用航空器適航性深化了對航空安全規章的認識,是航空事業發展經驗教訓的科學總結,是民用航空科學、安全和快速發展的根本保證。適航當局需要在航空產品的全壽命周期內履行適航管理和監督的職責,通過相應適航證件的管理來履行相應職責。規範開展適航工作,是繫緊通航發展“安全帶”,通航產業健康發展的必由之路。
我國通航研發製造企業,尤其是大批新興通用航空研發製造企業在適航能力和經驗上都有一定的不足,這也造成了國內當前通用航空研發製造企業“取證難”的現狀。對於通用航空研發製造企業來說,必須規範開展適航工作,保障產品的適航性,才能克服適航取證的困難。概括來說,研發製造企業需要在以下幾個方面開展適航性工作:在設計上滿足型號初始適航性要求並得到充分驗證與確認;在生產上符合批准的工程設計,保持製造對設計的一致性;在持續適航階段,應在使用和維修過程中,保證航空器持續安全飛行。
對於航空器研發設計來說,需要按照局方的管理程式開展適航工作,產品要在設計上滿足適航性要求,並向局方表明對適航性要求的符合性。以民用航空器、航空發動機和螺旋槳等民用航空產品研發企業為例,應按照CCAR-21-R3《民用航空產品和零部件合格審定規定》選取適用的設計批准證件。同時,在具體適航取證工作中,有的產品需要構建滿足要求的設計保證系統,以及滿足局方製造符合性要求的質量控制系統等。民航局對不同類型的航空產品都規定了相應的適航性要求,如CCAR-23-R3《正常類、實用類、特技類和通勤類飛機適航規定》、CCAR-27-R1《正常類旋翼航空器適航規定》和CCAR-33-R2《航空發動機適航規定》等。同時,應按照局方批准的符合性方法,如實驗室試驗(MC4)、地面試驗(MC5)及試飛(MC6)等,表明對相應適航性要求的符合性。對於民用航空材料、零部件和機載設備,根據CCAR-21-R3規定,對機載產品的批准方式包括頒發技術標準規定項目批准書(CTSOA)、頒發零部件製造人批准書(PMA)、隨航空產品型號合格(TC)審定(或補充型號合格(STC)審定)、型號設計批准(TDA)審定或改裝設計批准(MDA)審定一起批准等6種方式,其適航管理程式及適航性要求也可能與航空產品的不同,如在適航性要求方面,應滿足CCAR-37《民用航空材料、零部件和機載設備技術標準規定》規定的中國技術標準規定(CTSO)。
對於生產製造來說,應確保產品的每一項目均能符合相應設計批准,保持製造對設計的一致性。對於企業來說,必須要在航空產品型號獲得設計批准證件後(或取得相關權益),進行生產許可審定,否則只能按照CCAR-21-R3,僅依據型號合格證或型號設計批准書進行生產。航空產品生產製造企業應按照AP-21-04-R4《生產許可審定和監督程式》申請生產許可審定,在具體審定過程中,製造商應通過局方對質量控制資料、組織機構和生產設施的審查,建立並能夠保持符合AP-21-04-R4《生產許可審定和監督程式》規定的質量控制系統,包括對外包生產製造商的控制,以確保民用航空產品的每一項目均能符合相應型號合格證、型號設計批准書、補充型號合格證或改裝設計批准書的設計要求。局方對申請人的質控系統的審查包括資料審查和現場審查兩個方面。局方首先按照AP-21-04-R4規定的航空器合格審定系統評審大綱(ACSEP)的要求對申請人提供的質量控制系統相關檔案進行審查,審查質控檔案的完整性、一致性和合理性,審查質控系統是否具有質量的可保證性(獨立開展工作、可控等)。然後,局方會對申請人的質控系統進行現場審查,審查質量控制檔案貫徹、執行情況,質量控制系統運轉情況和有效性。對於部分民用航空材料、零部件和機載設備,按照AP-21-06R3《民用航空材料、零部件和機載設備的合格審定程式》,生產階段的審定與設計批准過程是合併的,統一通過一個證件進行管理。
在航空產品的持續適航階段,應直至產品生命周期結束,使產品始終保持在合格審定(或經批准的設計更改)時所確定的安全水平之內。初始適航審定過程中,不但對飛機結構、系統等硬體、軟體進行審定,也要對作為飛機使用和維修提供技術指導和操作指南的持續適航檔案、技術資料進行審查,並通過批准或認可的方式加以確認。持續適航是在航空器滿足初始適航標準和規範、滿足型號設計要求、符合型號合格審定基礎,並獲得適航證、投入運行後,為保持它在設計製造時的最低安全標準或適航水平,為保證航空器能始終處於安全運行狀態而開展的工作。持續適航工作涉及的面比較廣,包括運營保障、維修、人員管理等多個方面,涉及到航空產品研發、製造、運營、維修保障等全壽命周期內的各個環節。對於從事各環節業務的通航企業,也都有相應的適航管理和技術要求。以航空研發生產製造企業為例,就需要按照局方的要求,在售後的運營階段收集、分析缺陷和使用中發現的問題並發布服務通告(SB)以及通過合適的維修活動保持其適航性,保證航空器持續安全飛行。通航產業是一個民眾性、開放性和社會化的事業,在這當中,以“公眾安全”為出發點的適航工作重要性愈加凸顯。航空產品的適航性需要在其驗證過程中賦予,在製造過程中實現,並在交付後的運營過程中持續保持。通航企業只有嚴格按照局方的工作程式和技術要求規範地開展適航工作,才能有效減緩“取證難”的問題,確保航空產品全壽命周期內安全水平,促進通航產業健康有序快速發展。

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