ICS 49.090 V 45
HB 8431-2014
民用飞机大气数据计算机通用规范
General specification for air data computer of civil aircraft
2014-05-19 发布 2014-10-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
前言
本规范按照 GB/T 1. 1-2009 给出的规则起草。
本规范由中国航空综合技术研究所归口。
本规范起草单位:成都凯天电子股份有限公司、中国航空综合技术研究所。本规范主要起草人:陈红萍、王旭峰、杨杰、舒振杰、杨德祥。
民用飞机大气数据计算机通用规范
1 范围
本规范规定了民用飞机大气数据计算机的要求、验证及交货准备。
本规范适用于民用飞机大气数据计算机(以下简称大气机)的设计、制造、检验和交付。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件, 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 191 包装储运指示标志
GB/T 4892 硬质直方体运输包装尺寸系列
GB/T 5080-1986 设备可靠性试验
HB 5870-1985 航空辅机产品运输和包装通用技术条件
HB 5872-1985 航空辅机产品运输包装设计
HB 6096-1986 SZ-01 数字信息传输系统
HB 6127-1986 飞行大气参数
HB 7390-1996 民用飞机电子设备接口要求
RTCA/DO-160F 机载设备环境条件和试验方法
RTCA/DO-178B 机载系统和设备合格审定中的软件考虑
RTCA/DO-254 机载电子硬件设计保证指南
3 符号和缩略语
3.1 符号
下列符号适用于本文件。
Hbc:气压修正高度。
Hp:气压高度。
HR:升降速度。
M:马赫数。
Mi:指示马赫数。
MMO:最大允许马赫数。
Pbs:气压装订。
PS:静压。
PSi:指示静压。
Pt:总压。
Pti:指示总压。
qc:动压。
qci:指示动压。
Ts:静温。
Tt:总温。
Tti:指示总温。
VC:校正空速。
Vi:指示空速。
VMO:最大允许速度。
Vt:真空速。
3.2 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ADR ——大气密度比(air density rate)
AOA ——攻角(angle of attack)
AOAL ——局部攻角(angle of attack local)
AOAT ——真攻角(angle of attack true)
AOS ——侧滑角(angle of sideslip)
AOST ——真侧滑角(angle of sideslip true)
4 要求
4.1 尺寸
除另有规定外,大气机的机箱形式及外形尺寸应按 HB 7390-1996 的规定采用 MCU 机箱规格。
4.2 重量
大气机及安装支架的重量应按 HB 7390-1996 的规定或由专用规范规定。
4.3 颜色
大气机的外表面颜色由专用规范规定。
4.4 外观质量
大气机的外观质量应符合下列要求:
a) 表面不应有凹坑、裂纹、锈蚀、毛刺等明显缺陷;
b) 涂镀层应均匀、平滑,不应有脱落、划痕、流痕等明显缺陷;
c) 结构件应固定牢靠、无损伤。
4.5 标志
4.5.1 一般原则
大气机(含零部件和软件)的标志(包括文字、符号、代号、图形、颜色等)应简明、清晰、耐久、明显、易读,标志不应影响设备的机械和电气性能。
4.5.2 设备标志
大气机应设置防火和不易损坏的清晰的标牌或标记,其内容应包括:
a) 产品名称;
b) 产品型号;
c) 制造商名称;
d) TSO/CTSO 编号;
e) 制造序列号;
f) 制造日期;
g) 环境试验类别;
h) 能够表明硬件和软件更改状态的标识。
4.5.3 零部件标志
安装在大气机上的规定有更换时间、检查间隔的关键性零部件, 应当将零件号、序列号标记在零部件上(特别小的、位置不允许的或打上会影响性能的零部件除外)。
4.5.4 软件标志
软件程序应有易识别的编号、计算机软件等级和修订版本号, 并应尽量显示在显示器上。若不可行时,应标在大气机的机箱上。
4.6 材料
4.6.1 选用原则
大气机损坏可能对安全性有不利影响的零件所用材料的适用性和耐久性应满足下列要求:
a) 建立在经验或试验的基础上;
b) 符合经批准的标准(如工业或军用标准,或技术标准规定),保证这些材料具有设计资料中采用的强度和其他性能;
c) 考虑服役中预期的环境条件,如温度和湿度的影响。
注:4.6. 1 条要求与 CCAR-25-R4 §25.603(a)、(b)、(c)的要求一致。
4.6.2 防护处理
对于需要表面防护的零部件应进行防护处理。
4.6.3 阻燃性
除了火情蔓延影响不大的小零件(如按键、紧固件、密封件、垫圈及小的电气元件)之外, 所使用的全部材料均应是阻燃的或自熄的。
4.7 设计与结构
4.7.1 功能
大气机接受来自飞机的总静压受感器(空速管)、大气温度传感器、攻角传感器、侧滑角传感器、场压装订器等多种输入信息,并对静压、攻角、侧滑角和总温的输入进行位置误差或系统误差的修正, 再经解算后,向飞机的相关系统提供以下部分或全部大气数据输出信号(数字量、模拟量、离散量形式):气压高度、气压修正高度、马赫数、校正空速、真空速、升降速度、超速告警、大气总温、大气静温、真攻角、侧滑角、大气密度比等大气参数信号。
4.7.2 组成
4.7.2.1 总则
大气机主要由压力传感器、主处理机、输入/输出接口、电源、机箱等单元组成。上述单元为基本组成单元,可分解或合并成新单元。
4.7.2.2 压力传感器
压力传感器主要功能是把输入的压力信号转换成电信号。其范围、精度、稳定性等性能应满足大气机的要求。主要要求如下:
a) 范围:静压传感器范围为 10.0kPa~110.0kPa,总压传感器范围为 10.0kPa~140.0kPa。
b) 精度:压力传感器的综合精度应满足大气机的输出精度要求,并由专用规范规定。
c) 分辨率:应与大气机输出要求的分辨率相适应。
d) 过压能力:当压力设备施加以下压力后,传感器不应损坏(接通或不接通)。
1) 静压传感器——静压为 4.75kPa~190.0kPa 绝对压力;
2) 总压传感器——静压为 4.75kPa~190.0kPa 绝对压力;
3) 总压和静压在 290.0kPa 绝对值的环境压力下,能承受不超过 95.0kPa 输入压力。
e) 总、静压特性处理——总、静压传感器应具有表征自身特性处理、线性化处理和温度修正能力。
f) 容积——压力传感器的容积应不大于 82 cm3。
4.7.2.3 主处理机
主处理机是大气机的计算中心,应能完成大气机的所有计算、控制、监控、检查等功能。主要包括以下功能模块:
a) 微处理器;
b) 存储器;
c) 存储器保护;
d) “看门狗”电路。
4.7.2.4 输入/输出接口
输入/输出接口主要的功能完成数字量输入输出、模拟量输入输出和离散量输入输出信号的处理,各接口要求如下:
a) 数字量输入/输出接口——用于接收和传送数字量信号,接口的设计应符合专用规范的规定;
b) 模拟量输入/输出接口——用于接收和传送模拟量信号,完成模/数(A/D)和数/模(D/A)转换,接口的设计应满足范围、精度、比例系数和交联负载的要求;
c) 离散量输入/输出接口——用于接收和传送离散量信号,其接口应能处理不同电平的离散量信号并满足负载要求,消除瞬态特性的干扰。
4.7.2.5 电源组合
电源组合的功能是把飞机电源变换成大气机内部工作所需的电源,应对输入电源进行瞬态抑制、储能、滤波和隔离处理,稳压输出的各工作电压应具有过压和短路保护功能。
4.7.2.6 机箱
机箱内部设计应根据组成需求,合理分配空间便于安装各个功能组件,同时机箱结构应保证足够的强度。产品单台重量大于 4kg 且不便搬运的应设置把手,采用机械提升的应设计相应的吊孔或吊环。
4.7.3 输出范围限制
除另有规定外,大气机输出参数的范围应限制在规定范围最大值的 100%~110%。
4.7.4 测试接口
大气机应设置地面试验和飞行测试接口,以便于数字量、模拟量、离散量及有关状态的测试和记录。
4.7.5 增长潜力(余量)设计
大气机的设计应保留足够的余量:
a) 存储器——占用的存储容量不能超过每种存储器总量的 70%;
b) 执行时间——程序最长路径的总执行时间,不应超过允许计算周期的 70%;
c) 电连接器——所有外部电连接器(不包括总线电连接器)应有 20%的备用插针,内部电连接器应有 10%的备用插针;
d) 电源输出——电源输出功率具有 25%余量;
e) 输入/输出信号——输入/输出信号应留有一定的余量,保证增长潜力。
4.7.6 热设计
有关电子线路和机箱热设计要求,应按专用规范的规定。
4.7.7 累计计时器
为验证大气机的工作寿命,宜设置累计计时器记录其工作累积时间,记录时间不能重调。计时器的位置应便于观察。
4.7.8 可更换单元
大气机只由一个外场可更换单元(LRU)组成,直接安装在飞机的设备架上。除压力传感器外所有内场可更换单元(SRU)都应设计为印制电路板的形式。
4.7.9 动态响应特性
大气机的每个输出参数的更新率应不低于 20Hz 或由专用规范规定,动态响应特性应满足相应飞机要求,具体要求由专用规范规定。
4.7.10 外部组件
机箱外部的以下组件应安装在机箱面板上,应有明显的标识:
a) 易于装卸的外部电连接器;
b) 压力传感器接管嘴组件;
c) 不可复位的累计计时器;
d) 把手;
e) 标牌;
f) 工作、故障指示灯。
4.7.11 电子硬件
电子硬件宜按 RTCA/DO-254 的要求进行开发,提供主要功能的硬件至少应按 B 级要求进行开发设计。
4.7.12 大气数据参数的计算
大气数据参数的计算公式按 HB 6127-1986 的规定。
4.8 软件
4.8.1 软件开发
软件应按 RTCA/DO-178B 的要求进行开发。
4.8.2 软件等级
提供主要功能的软件至少应按 RTCA/DO-178B 中 B 级要求进行开发设计。
4.8.3 软件语言
除另有规定外,一般应采用高级语言编程。
4.8.4 软件程序设计
所有程序应满足下列要求:
a) 程序结构应模块化,使用“从上至下”的系统设计方案以及“从下至上”的程序实现方法;
b) 程序模块具有可管理的规模;
c) 每个模块的范围和功能,应能单独测试;
d) 软件应反映用户所有可行的建议;
e) 函数名、变量名应尽可能反映它的物理性或功能性;
f) 所有程序和子程序的设计应在整个生命周期内容易修改;
g) 所有条件判断的结束点应以符号表示,以便提高文本设计的可读性和维护性。
4.8.5 参数校正更改
大气参数校正,应能通过重新设置存储器常数内容进行更改和调整。
4.9 性能
4.9.1 输入参数
大气机的输入参数种类及范围见表 1 的要求,或由专用规范规定。
表 1 输入参数及范围
4.9.2 输出参数
大气机根据飞行包线和使用系统的需要,确定各大气参数的输出范围,其输出参数种类及输出精度见表 2~表 12 的要求或由专用规范规定。
大气机在规定的全环境工作范围内,常温(15~35)℃数字量信号输出精度(按 3σ)应不低于表 2~
表 12 规定的要求。
大气机应在飞行包线之内考核精度,飞行包线之外应不损坏。允差包括阈值、摩擦、迟滞和重复性。中间值允差为线性插值。
表 2 气压高度输出精度
表 3 气压修正高度输出精度
表 4 升降速度输出精度
表 4 升降速度输出精度(续)
表 5 马赫数输出精度
表 6 指示空速输出精度
表 7 真空速输出精度
表 8 最大允许空速/超速告警
表 9 大气总温与大气静温输出精度
表 10 真攻角输出精度
表 11 真侧滑角输出精度
表 12 大气密度比输出精度
4.9.3 启动时间
当大气机处于-55℃或 70℃的环境条件下,在加电 1min 内应能正常启动。
4.9.4 阈值
当输入值按以下所示值做增量变化或交替变化时,对飞行仪表输出应在相应的接口读出装置上提供可分辨信号变化值:
a) 高度:±10. 15Pa(±0.08mmHg);
b) 空速:±10. 15Pa(±0.08mmHg)或表 5 所示误差的±25%,二者中取较大值。
4.9.5 误差修正
4.9.5.1 总则
大气机应具有对总压、静压、攻角、侧滑角和总温输入的位置误差或系统误差进行修正的能力。
4.9.5.2 总、静压源误差修正
大气机的输出参数凡是和指示总压、静压(Pti、Psi)有关的参数,均应进行静压源误差修正。存储于大气机中的修正图(修正曲线)产生的修正值允差为下列各项之总和:
a) 修正量的理论值的±15%或相当于±8Pa(±0.0025inHg)静压值,二者中取较大者;
b) 修正曲线斜率值乘以编制修正曲线自变量允差。
应根据试飞数据进行修正,其修正量由专用规范规定。当测试修正参数(高度、空速和 M 数)时,应对表 2、表 5、表 6 所示各测试点的参数的标称值进行调整,以便把具有 a)、b)规定的允差修正值包括进去。
4.9.5.3 攻角误差修正
大气机按专用规范规定对局部攻角输入进行误差修正。应按订购方提供的风洞试验或试飞数据进行修正,其修正量由专用规范规定。
4.9.5.4 侧滑角误差修正
大气机按专用规范规定对局部侧滑角输入进行误差修正。应按订购方提供的风洞试验或试飞数据进行修正,其修正量由专用规范规定。
4.9.5.5 总温误差修正
凡涉及到和指示总温(Tti)有关的大气数据都应采用经总温恢复误差修正后的总温。总温误差修正量由专用规范规定。
在检测到总温传感器及其输入线路发生故障时,可采用气压高度计算静温,再由静温反算总温。
4.10 工作方式
4.10.1 正常工作方式
大气机在上电自检测后自动进入正常工作方式。在这种方式下,大气机接收来自传感器的输入信号,并转换成适当的格式,检查这些输入信号的有效性,在进行必要的修正后解算出要求的大气数据参数。
然后,按规定的格式输出给飞机上有关的系统或设备。在正常工作方式下, 大气机还应进行周期性自检测,并输出自检测状态。
4.10.2 启动自检测工作方式
启动自检测工作方式仅适用于地面进行,是人为地使大气机进入自检测状态的工作模式。它是经过来自数据总线的命令或离散量输入命令而进入自检测工作方式。在完成启动自检测后自动返回正常工作方式。
4.10.3 维护方式
除另有规定外,维护方式是指飞机处于地面时由外来启动进行维护检测。
4.11 气密性
当大气机连接在静压和总压试验设备上进行试验时,其气密性应满足下列要求:
a) 当总压孔和静压孔连通,大气机在相当于 12192m (40000ft)高度压力 18.67kPa(5.54inHg)的绝对压力作用下,起动时的 1min 内漏气率不大于 34 Pa/min(0.010inHg);
b) 将总压孔通大气,在静压孔上作用相当于 4572m (15000ft)高度压力 57. 16kPa(16.88inHg)的绝对压力时,起动时的 1min 内漏气率不大于 34 Pa/min(0.010inHg)。
4.12 接口
4.12.1 总则
当交联的系统或设备一部分或全部与大气机断开或故障时,大气机不应受到损坏。
4.12.2 电气接口
电气接口满足如下要求:
a) 数字量接口
数字量接口可通过下列总线进行:
1) SZ-01 数字信息传输系统——按广播式单向传送数据,输出接口和信息应符合 HB 6096-1986的规定;
2) 并行编码高度——大气机应能向空中交通管制应答机提供高度报告,采用并行格雷码或串行数字信号由专用规范规定;
3) 其他总线信号——其他总线的信号形式由专用规范规定。
b) 模拟量输出
大气机应能输出规定的大气参数的模拟量信号,包括信号范围、精度、分辨率、比例和负载阻抗等其特性由专用规范规定。
模拟量输出精度为数字量精度加上数/模转换精度。这个附加量应不大于满量程的 0.2%。
c) 离散量输出
大气机应能输出规定的大气参数的离散量信号,离散量的通/断值、精度、输出电平、电流及瞬态特性由专用规范规定。离散量输出精度按相应数字量精度。
d) 特殊信号输出
其他特殊信号输出由专用规范规定。
4.12.3 机械接口
大气机的定位、安装、连接和外形尺寸应符合 HB 7390-1996 的要求。
4.13 环境适应性
4.13.1 温度和高度
4.13.1.1 地面耐受低温和低温工作
大气机应能在-55℃的地面低温下耐受贮存至少 3h后, 以 2℃/min 最小速率升至-45℃后,进行低温工作,工作期间应符合 4.9.2、4.9.3、4.9.4 和 4. 11 的规定。
4.13.1.2 地面耐受高温和高温工作
大气机应能在 85℃地面高温下耐受贮存至少 3h 后,以 2℃/min 最小速率降至 70℃后,进行高温工作,工作期间应符合 4.9.2、4.9.3、4.9.4 和 4. 11 的规定。
4.13.1.3 高度
大气机应能在 7620m 对应的空气压力下,最大负荷稳定工作至少 2h,工作期间应符合 4.9.2、4.9.3、 4.9.4 和 4. 11 的规定。
4.13.1.4 减压
大气机安装在电子机架区域内的正常环境压力将在 125.3kPa~69.7kPa 的绝对压力限制范围内。如果飞机座舱减压,在 15 s 内减压(或不大于 10kPa/min 最大速率减压)至 6.8kPamb 的绝对压力,工作期间应符合 4.9.2、4.9.3、4.9.4 和 4.11 的规定。
4.13.1.5 过压
大气机在非工作状态下,应能承受工作环境压力在 5min~15min 时间内增加至 170kPa 后保持10min,应符合 4.9.2、4.9.3、4.9.4 和 4. 11 的规定。
4.13.2 温度变化
大气机应能在 5℃/min 的温度变化率下稳定工作,工作期间应符合 4.9.2、4.9.3、4.9.4 和 4. 11 的规定。
4.13.3 振动
除另有规定外,大气机在图 1 规定的 M 级标准振动试验后。在试验中和试验后,应符合 4.9.2、4.9.3、 4.9.4 和 4. 11 的要求,且不应有明显的机械损伤。
图 1 标准正弦试验曲线
4.13.4 工作冲击和坠撞安全
大气机应按表 13 和图 2 规定的试验条件下,进行工作冲击和坠撞安全冲击试验。试验后,其结构不应出现变形、裂纹、划伤和其他机械损伤,应符合 4.9.2、4.9.3、4.9.4 和 4. 11 的规定。
表 13 工作冲击和坠撞安全冲击试验
注:D:额定脉冲的持续时间;
A:额定脉冲的峰值加速度;
T1:对于产生的振动,采用传统振动测试机器来监测脉冲所花的最少时间;
T2:对于产生的振动,采用振动器来监测脉冲所花的最少时间。
图 2 后峰锯齿波振动脉冲布局和公差限度
4.13.5 湿热
大气机按图 3 规定的湿热环境条件下,进行湿热试验,试验后,金属表面不应锈蚀,防护涂覆层不应起泡、起皱、开裂和脱落,应符合 4.9.2、4.9.3、4.9.4 和 4. 11 的规定。
图 3 湿热试验条件
4.13.6 霉菌
大气机按试验温度 30℃、相对湿度 97%±2%、试验周期为 28 d 的霉菌环境条件下,进行霉菌试验,试验后,表面不应有腐蚀或其他物理和化学变化,霉菌生长占总面积 30%以下的中量程度的繁殖。应符合 4.9.2、4.9.3、4.9.4 和 4. 11 的规定。
4.13.7 防水
大气机应能在距水滴分配器垂直距离 1m、以 280mL/m2 ·h 的速度滴水、持续时间不小于 15min 的滴漏试验条件下,进行防水试验,试验后,应符合 4.9.2、4.9.3、4.9.4 和 4. 11 的规定。
4.13.8 盐雾
大气机应按试验温度 35℃±2℃、盐溶液浓度为 5%±1%(重量)的氯化纳、盐溶液雾化前后的 pH值为 6.5~7.2、盐雾沉降率为 1mL/80cm2 ·h~2mL/80cm2 ·h、雾化量为每 24h 为 3L(容积为 0.28m3~ 0.34m3 的试验箱)的盐雾环境条件下,进行盐雾试验,试验后,应符合 4.9.2、4.9.3、4.9.4 和 4. 11 的规定。外观应满足以下要求:
a) 金属表面无明显发暗和发黑等腐蚀性变化,结合处无严重锈蚀;
b) 金属防护层腐蚀面积不大于金属防护层的 30%;
c) 涂覆层除边缘、棱角外,不应有起泡、起皱、开裂或脱落等现象;
d) 非金属材料无明显的泛白、膨胀、起泡、裂纹和凹坑。
4.13.9 砂尘
大气机应按表 14 规定的试验条件下,进行砂尘试验。试验后,应符合 4.9.2、4.9.3、4.9.4 和 4.11的要求。外观的磨蚀、砂尘粒的堵塞情况以及砂尘粒的渗透影响等应满足 4. 13 的规定。
表 14 砂尘试验要求
4.13.10 液体敏感性
大气机应能经受每天一次或多次液压油的喷洒,并保持湿润状态 24h 以上工作至少 10min,在不去掉过量的液体的情况下,以 65℃恒温下保持 160h后工作 2h 以上的条件下,进行液体敏感性试验,试验后,应符合 4.9.2、4.9.3、4.9.4 和 4. 11 的规定。
4.13.11 爆炸性
大气机应能在最高环境温度为 85℃、高度为可燃气体中工作时的最高高度、燃料为 95%以上含量的正己烷的条件下,进行爆炸试验。试验中应使试验样品的全部电接触点正常工作,应符合 4.9.2、4.9.3、 4.9.4 和 4. 11 的规定。电接触器的通断次数或工作时间由专用规范规定。
4.13.12 磁影响
大气机在正常工作时,对临近设备的产生磁影响的距离应大于 0.3m,小于 1.0m。
4.13.13 电源输入
大气机应采用单相 400Hz、115V 或直流 28V 供电。交流、直流供电系统正常工作状态供电特性应分别满足表 15 和表 16 的供电要求。在此正常供电条件下, 其性能应符合 4.9 要求。交流、直流供电系统非正常工作状态供电特性应分别满足表 17 和表 18 的供电要求。恢复到正常供电条件后,应符合 4.9.2、 4.9.3、4.9.4 和 4. 11 的要求。
表 15 交流供电系统正常工作状态
表 16 直流供电系统正常工作状态
表 17 交流供电系统非正常工作状态
表 18 直流供电系统非正常工作状态
4.13.14 电压尖峰
大气机应能经受其电源输入端的 600V 电压尖峰的影响,恢复到正常供电条件后,应符合 4.9.2、 4.9.3、4.9.4 的规定。
4.13.15 电源线音频传导敏感性
4.13.15.1 直流输入电源线
大气机的未接地的直流电源线应能经受 0.01kHz~150kHz 的正弦音频信号的干扰,在专用规范规定的有效值幅度时,应符合 4.9.2、4.9.3、4.9.4 的规定。
4.13.15.2 交流输入电源线
大气机的未接地的交流电源线应能经受 0.75kHz~15kHz 的正弦音频信号的干扰,在有效值幅度保持不小于最大额定电压的 6%时,应符合 4.9.2、4.9.3、4.9.4 的规定。
4.13.16 感应信号敏感性
大气机在经受表 19 规定的因互联电路耦合产生的电源频率和其谐波、音频信号和电瞬态信号的干扰时,应符合 4.9.2、4.9.3、4.9.4 的规定。
表 19 感应信号敏感性要求
4.13.17 射频敏感性
大气机在经受表20传导敏感性电平和和表21辐射敏感性电平中规定的射频辐射场辐射或注入探头耦合产生的射频信号的干扰时,应符合 4.9.2、4.9.3、4.9.4 的规定。
表 20 传导敏感性电平
表 21 辐射敏感性电平
4.13.18 射频能量发射
大气机正常工作的射频能量发射应低于图 4、图 5、图 6 所示 L 类范围,以满足大气机安装在远离飞机窗口和无线电接收机的电子环境。
注: 曲线定义:限制等级=比降×对数(频率为 MHz)+高度差;
B 类:F<2MHz=-29.335,高度差=48.83;
L、M 和 H 类:F<2MHz,比降=-29.335,高度差=28.83。
图 4 最大射频传导干扰电平—电源线
注: 曲线定义:限制等级=比降×对数(频率为 MHz)+高度差;
B 类:F<2MHz,比降=-29.335,高度差=68.83;
L、M 和 H 类:F<2MHz,比降=-29.335,高度差=48.83。
图 5 最大射频传导干扰电平—互连电缆
注: 曲线定义:限制等级=比降*对数(频率为 MHz)+高度差;
B 类:F>100MHz,比降=15.965,高度差=32.682;
L 类:F>100MHz,比降=15.965,高度差=12.682。
图 6 最大辐射射频干扰电平
4.13.19 雷电感应瞬态敏感性
大气机在经受表 22 规定的雷电感应引起的瞬态信号的干扰时,应符合 4.9.2、4.9.3、4.9.4 的规定,
波形图如图 7。
表 22 雷电感应瞬态敏感性要求
a) 电流波形 1 b) 电压波形 2
c) 电压/电流波形 3 d) 电压波形 4
图 7 波形图
4.14 功耗
除另有规定外,大气机的交、直流的功耗, 一般为 400Hz、115V 电源功耗不大于 60VA,直流 28V功耗不大于 60 W。
4.15 搭接电阻
大气机的外壳与飞机结构之间的电阻应不大于 2.5mΩ。
4.16 绝缘电阻
在正常大气条件下,大气机的绝缘电阻在 25V 测量电压下应不小于 5MΩ, 其具体检测点由专用规
范规定。
4.17 可靠性
大气机在本规范规定的任一工作状态下,并在规定的各种负载和环境条件的任一自然组合下工作时,应满足本规范或专用规范的要求。寿命和可靠性最低要求如下:
a) 平均故障间隔时间(MTBF):除另有规定外,设计目标值 4000h;最低可接受值 2000h;
b) 工作寿命:大气机在任何给定的工作方式中,在本规范规定的各种综合环境条件下,其最短工作寿命为 8000h;
c) 使用寿命:大气机不超过其工作寿命时,累计工作时间和存放时间在内的使用寿命不小于 30 a。
4.18 维修性
4.18.1 维修时间
除另有规定外,大气机的维修时间要求如下:
a) 平均修复时间(MTTR):基层级 0.5h;中继级 1.5h;
b) 最大修复时间:基层级 1h;中继级 3h。
4.18.2 可达性
大气机在进行维修时应具有下列的可达性要求:
a) 大气机的结构应保证在拆装其中一个 SRU 时,不须拆开其他的 SRU;
b) 更换 SRU 时需要拆掉的每个零部件的盖板应是系留的;
c) 大气机的设计和结构应保证在维修中调节和更换组件时,容易接触到测试点,电路板应具有安装导轨的定向措施以保证对准。
4.19 测试性
4.19.1 总则
大气机应具有机内自检测(BIT)功能,包括周期性自检测、启动自检测、加电自检测和维护自检测等功能。当自检测自身出现故障时,应不影响产品正常工作。
4.19.2 周期性自检测
大气机在电源接通到断开整个期间,应具有故障检测和故障隔离的能力,在连续进行周期性机内检测时,且不影响正常工作,评判一次大气机的性能。周期自检测检测项目一般包括:
a) 总温传感器输入短路或断路;
b) 场压输入有效性及短路或断路;
c) 攻角/侧滑角输入有效性及短路或断路;
d) 指示总压的温度传感器短路或断路;
e) 指示静压的温度传感器短路或断路;
f) 指示静压传感器输入有效性;
g) 指示总压传感器输入有效性;
h) F/D、A/D 和 D/A 转换有效性;
i) 电源电压检查;
j) 参考电压检查;
k) 静压特征数据有效性;
l) 总压数据系数有效性;
m) 攻角/侧滑角修正表有效性;
n) 总线巡检。
4.19.3 启动自检测
启动自检测是在接受到外来命令时进入的自检测,在完成启动自检测后自动返回正常工作方式。启动自检测完成后,大气机应提供自检测状态字。检测项目一般包括:
a) 周期性自检测的全部项目;
b) 存储器检查;
c) 指示静压和指示总压等值性检查,在开口通当地大气时,进行指示静压和指示总压等值性检查,其指示静压和指示总压之差应不超过±2.7kPa;
d) 在计算机内部提供对应一种飞行状态的一组模拟输入(如 Psi,Pti,AOAL,Tti,Pbs),执行所要求的修正和计算,检查计算结果的正确性,并输出自检测结果和一组固定参数;
e) 在进行故障处理时应能将保存在非易失存储器中的详细故障信息,进行分析和滤波,并将检测结果报告给指定的设备。报告内容由专用规范规定;
f) 对故障的确认应有适当的延时,具体的确认方式和延时时间由专用规范规定。
4.19.4 加电自检测
加电自检测是电源接通时自动启动的。检测完成后, 大气机将自动进入正常工作方式。完成加电自检测全部检测程序应不大于 0.9 s。检测项目一般包括:
a) 周期性检测的全部项目;
b) 全部存储器检测。
4.19.5 维护自检测
维护自检测是支持地勤人员在地面对大气机进行维护的检测,大气机在接受到维护命令时进行检测。检测项目一般包括:
a) 查看飞行中周期性检测记录和故障;
b) 进行维护检测(启动自检测内容相同);
c) 进行存储器关键数据检查;
d) 进行特定的总、静压输入测试和检查。
4.19.6 LRU 故障隔离率
在 LRU 中诊断出的故障,故障隔离到下一级 SRU 的概率应满足下列要求:
a) 隔离到一个 SRU 的概率不低于 85%;
b) 隔离到二个 SRU 的概率不低于 95%;
c) 隔离到三个 SRU 的概率应达到 100%。
4.19.7 虚警率
在检测到的故障中,故障虚警率不大于 2%。
4.20 保障性
4.20.1 测试和维修设备
大气机应具有配套的测试设备,该专用设备应具有评估大气机性能、诊断和隔离故障的能力, 并应设置测试接口。
4.20.2 文件资料和培训
在提供大气机的同时,应向用户提供大气机的维修手册等必要的文件资料,并对使用人员进行必要的培训。
4.20.3 备件
应提供大气机的详细备件清单,由用户选择订购。
4.21 安全性
大气机的安全性应具有下列安全防护能力:
a) 应具有断电保护功能;应防止连锁反应式故障;对外信号接口应采取隔离措施,防止由于外接信号线接地等原因造成产品损坏。
b) 应具有防差错的功能。机械安装、气路、电气连接、印制板插件应保证安装位置正确, 不致装错,并有明显的标志。并具有防误操作措施,以避免人为差错。
c) 不工作时,如果继续接受载机环境控制系统向其供给的冷却空气,不应产生不利影响。
d) 对安装在大气机外部的传感器应有保护措施。
e) 对在飞行中一般不需调整的控制件应不易被飞行人员触及。
4.22 运输性
大气机应能适应海、陆、空通用的运输工具,运输时应能保证其安全、可靠、有效地运输。在运输后,其功能和性能应符合 4.7. 1 和 4.9 的要求,外观质量应符合 4.4 的要求。
4.23 互换性
除应进行机械和(或)电气调整的内场可更换组件外,同型号或编号的外场可更换单元或内场可更换组件互换后,其功能和性能应分别符合 4.7. 1 和 4.9 的要求。
4.24 标准零部件、组件
4.24.1 元器件
应尽量减少使用的元器件的类型和数目。并按专用规范的规定进行元器件级筛选。
4.24.2 紧固件
应优先选用符合国家标准、国家军用标准和行业标准规定的标准紧固件, 外部螺钉应优先选用十字槽沉头螺钉。
5 验证
5.1 检验分类
本规范规定的检验分类如下:
a) 鉴定检验;
b) 验收检验;
c) 定期检验。
5.2 检验条件
除另有规定外,本规范所述的各项检验均应在下列条件下进行:
a) 温度:15℃~35℃;
b) 相对湿度:不大于 85%;
c) 大气压力:84kPa~107kPa(-460m~1525m)。
5.3 鉴定检验
5.3.1 受检样品数量
检验样件应是能代表鉴定检验批次的样品。在此样品中抽取 1~2 套用于鉴定检验,若承制方与订购方另有协定时,则按协议执行。
5.3.2 检验项目和顺序
除另有规定外,鉴定检验的检验项目和检验顺序按表 23 的规定。
5.3.3 合格判据
除另有规定外,提交鉴定检验的大气机在完成 5.3.2 规定的所有检验项目后,若全部符合本规范要求时,判定为合格。只要有任一检验项目不符合本规范要求,应找出原因。在采取纠正措施后再复检相关项目,若检验合格,仍可判为检验合格。复检项目和次数由专用规范规定。有关故障和修复情况应通知订购方。
5.4 验收检验
5.4.1 受检样品数量
受检样品为全部待交付产品。
5.4.2 检验项目和顺序
除另有规定外,验收检验的检验项目和检验顺序按表 23 的规定。
5.4.3 合格判据
除另有规定外,提交验收检验的大气机在完成 5.4.2 规定的所有检验项目后,若全部符合本规范要求时,判定为合格。只要有任一检验项目不符合要求,应找出原因。在采取纠正措施后再复检相关项目,若检验合格,仍可判为验收检验合格。如果复检次数超过 2 次,应由承制方和订购方协商确定解决方法。
5.5 定期检验
5.5.1 受检样品数量
检验样品应从当前通过验收检验的合格产品中随机抽取。检验周期和具体数量由承制方和订购方协商决定。
5.5.2 检验项目和顺序
除另有规定外,定期检验的检验项目和检验顺序按表 23 的规定。
5.5.3 合格判据
提交定期检验的大气机在完成 5.5.2 规定的所有检验项目后,若全部符合本规范要求时,判定为合格。只要有任一检验项目不符合本规范要求,应停止产品的验收和交付,承制方应将不合格情况通知订购方,在采取纠正措施后,应根据订购方的意见,重新进行某些项目的检验或只对不合格的项目进行检验。若检验合格,仍可判为定期检验合格。若检验仍不合格,应由承制方和订购方协商确定解决方法。
5.6 检验方法
5.6.1 尺寸
用准确度不低于 0.02mm 的卡尺或其他测量工具对大气机的具体尺寸进行检查,其检验结果应满足
4. 1 要求。
表 23 检验项目表
表 23 检验项目表(续)
5.6.2 重量
用精度不低于 2%的衡器对大气机进行称重,其检验结果应满足 4.2 要求。
5.6.3 颜色
用目测法检查大气机的颜色,其检验结果应满足 4.3 的要求。
5.6.4 外观质量
在正常照明条件下,用目视检查大气机的外观质量,其检验结果应满足 4.4 的要求。
5.6.5 标志
用目测法的方法检查大气机的标志,其检验结果应满足 4.5 的要求。
5.6.6 软件
按 RTCA/DO-178B 或专用规范的规定方法进行,其检验结果应满足 4.8 的要求。
5.6.7 性能
5.6.7.1 输入参数
采用专用测试设备、压力测试设备、专用夹具及其他仪表、设备, 按专用规范给定的检验方法,给大气机提供规定的工作电源和输入信号,测试大气机大气参数输入的种类及范围,其检验结果应满足4.9. 1 的要求。
5.6.7.2 输出参数
采用专用测试设备、压力测试设备、专用夹具及其他仪表、设备, 按专用规范给定的检验方法和测试点,给大气机提供规定的工作电源和按 4.9. 1 规定的输入信号测试大气机大气参数输出范围、精度及信号的形式,用实测值与规定值对比的方法进行,其检验结果应满足 4.9.2 的要求。
5.6.7.3 启动时间
采用专用测试设备、压力测试设备、专用夹具及其他仪表、设备, 按专用规范给定的检验方法和测试点,给大气机提供规定的工作电源和按 4.9. 1 规定的输入信号,在大气机处于-55℃或 70℃的环境条件下测试大气机的启动时间,其检验结果应符合 4.9.3 的要求。
5.6.7.4 阈值
采用专用测试设备、压力测试设备、专用夹具及其他仪表、设备,按 4.9.4 要求的,在三个试验点的每个压力都应满足。阈值的确定应在每个试验点处慢慢地增加和减少压力来进行, 其检验结果应满足4.9.4 的要求。
5.6.7.5 误差修正
采用专用测试设备、压力测试设备、专用夹具及其他仪表、设备, 按专用规范给定的检验方法和测试点,给大气机提供规定的工作电源和按 4.9. 1 规定的输入信号,进行静压源误差修正,其静压源误差修正的触发应在精度范围过程中,每台大气机都应经受住刻度误差试验,误差修正应满足 4.9.5 的要求。
5.6.8 工作方式
采用专用测试设备、压力测试设备、专用夹具及其他仪表、设备, 按专用规范给定的检验方法和测试点,按 4.9. 1 规定的输入信号进行测试,其检验结果应满足 4. 10 的要求。
5.6.9 气密性
大气机处于非工作状态下,用压力测试设备检查静压通道和总压通道的气密性,其检验结果应满足
4. 11 的要求。
5.6.10 接口
大气机接口的检查方法由专用规范规定,其检验结果应满足 4. 12 的要求。
5.6.11 环境适应性
5.6.11.1 温度和高度
5.6.11.1.1 地面耐受低温和低温工作
按 RTCA/DO-160F 中 4.5.1、4.5.2 的规定方法进行地面耐受低温和低温工作试验。其检验结果应满足 4.13.1.1 的要求。
5.6.11.1.2 地面耐受高温和高温工作
按 RTCA/DO-160F 中 4.5.3、4.5.4 的规定方法进行地面耐受高温和高温工作试验。其检验结果应满足 4.13.1.2 的要求。
5.6.11.1.3 高度
按 RTCA/DO-160F 中 4.6.1 的规定方法进行高度试验。其检验结果应满足 4.13.1.3 的要求。
5.6.11.1.4 减压
按 RTCA/DO-160F 中 4.6.2 的规定方法进行减压试验。其检验结果应满足 4.13.1.4 的要求。
5.6.11.1.5 过压
按 RTCA/DO-160F 中 4.6.3 的规定方法进行过压试验。其检验结果应满足 4.13.1.5 的要求。
5.6.11.2 温度变化
按 RTCA/DO-160F 中 5.3.1 的规定方法进行温度变化试验。其检验结果应满足 4.13.2 的要求。
5.6.11.3 振动
按 RTCA/DO-160F 中 8.5 的规定方法进行振动试验。其检验结果应满足 4.13.3 的要求。
5.6.11.4 工作冲击和坠撞安全
按 RTCA/DO-160F 中 7.2、7.3 的规定方法进行工作冲击和坠撞安全试验。其检验结果应满足 4.13.4的要求。
5.6.11.5 湿热
按 RTCA/DO-160F 中 6.3.1 的规定方法进行湿热试验。其检验结果应满足 4.13.5 的要求。
5.6.11.6 霉菌
按 RTCA/DO-160F 中 13.5 的规定方法进行霉菌试验。其检验结果应满足 4.13.6 的要求。
5.6.11.7 防水
按 RTCA/DO-160F 中 10.3.2 的规定方法进行防水试验。其检验结果应满足 4.13.7 的要求。
5.6.11.8 盐雾
按 RTCA/DO-160F 中 14.3.6 的规定方法进行盐雾试验。其检验结果应满足 4.13.8 的要求。
5.6.11.9 砂尘
按 RTCA/DO-160F 中 12.5 的规定方法进行砂尘试验。其检验结果应满足 4.13.9 的要求。
5.6.11.10 液体敏感性
按 RTCA/DO-160F 中 11.4. 1 的规定方法进行液体敏感性试验。其检验结果应满足 4.13. 10 的要求。
5.6.11.11 爆炸性
按 RTCA/DO-160F 中 9.7. 1 的规定方法进行爆炸性试验。其检验结果应满足 4.13. 11 的要求。
5.6.11.12 磁影响
按 RTCA/DO-160F 中 15.3 的规定方法进行磁影响试验。其检验结果应满足 4.13. 12 的要求。
5.6.11.13 电源输入
按 RTCA/DO-160F 中 16.5、16.6、16.7 的规定方法进行电源输入试验。其检验结果应满足 4.13.13要求。
5.6.11.14 电压尖峰
按 RTCA/DO-160F 中 17.4 的规定方法进行电压尖峰试验。其检验结果应满足 4.13. 14 要求。
5.6.11.15 电源线音频传导敏感性
按 RTCA/DO-160F 中 18.3. 1、18.3.2 的规定方法进行电源线音频传导敏感性试验。试验类别为 R类,其检验结果应满足 4.13. 15 要求。
5.6.11.16 感应信号敏感性
按 RTCA/DO-160F 中 19.3 的规定方法进行感应信号敏感性试验。试验类别 ZC 类,其检验结果应满足 4.13. 16 要求。
5.6.11.17 射频敏感性
按 RTCA/DO-160F 中 20.4、20.5 的规定方法进行射频敏感性试验。试验类别 R 类,其检验结果应满足 4.13. 17 要求。
5.6.11.18 射频能量发射
按 RTCA/DO-160F 中 21.4、21.5 的规定方法进行射频能量发射试验。试验类别 L 类,其检验结果应满足 4.13. 18 要求。
5.6.11.19 雷电感应瞬态敏感性
按 RTCA/DO-160F 中 22.5 的规定方法进行雷电感应瞬态敏感性试验。试验类别 L 类,其检验结果应满足 4.13. 19 要求。
5.6.11.20 阻燃性
按 RTCA/DO-160F 中 26.9 的规定方法进行阻燃性试验。试验类别 A 类,其检验结果应满足 4.6.3要求。
5.6.12 功耗
对于使用 28V 直流电源的大气机在其电源输入端串接直流电流表,量程由专用规范规定,然后接通电源,使大气机正常工作,其电流表读数应满足 4. 14 的要求。
对于使用交流电源的大气机在其电源输入端串接单相交流电流表或单相交流功率表,量程由专用规范规定,然后接通电源,使大气机正常工作,其电流表或功率表读数应满足 4. 14 的要求。
5.6.13 搭接电阻
大气机处于非工作状态,用微欧表测量机壳接地点与搭铁线或安装架等结构之间的搭接电阻,其检验结果应满足 4. 15 的要求。
5.6.14 绝缘电阻
大气机处于非工作状态,用高阻表测量机壳与电缆插座未接地引出线之间绝缘电阻,其检验结果应满足 4. 16 的要求。
5.6.15 可靠性
按 GB/T 5080-1986 的规定方法进行可靠性试验,验证产品的平均故障间隔时间(MTBF)最低可接受值,其检验结果应满足 4. 17 的要求。
5.6.16 维修性
大气机的维修性检查方法按专用规范规定进行维修性的评定,其检验结果应满足 4. 18 的要求。
5.6.17 测试性
5.6.17.1 周期性自检测
大气机在正常工作方式下,利用其内部独立的自检测功能自动进行周期性自测试。检验方法和测试点由专用规范规定,其检验结果应满足 4.19. 1 的要求。
5.6.17.2 启动自检测
输入启动自检测工作方式指令,进入启动自检测。检测方法由专用规范规定。其检验结果应满足
4.19.2 的要求。
5.6.17.3 加电自检测
大气机在电源接通时自动启动,利用其内部独立的自检测功能自动进行加电自检测。检测方法由专用规范规定。其检验检查结果应满足 4.19.3 的要求。
5.6.17.4 维护自检测
在飞机处于地面时由外来的命令启动进行维护自检测。检测方法由专用规范规定。其检验结果应满足 4.19.4 的要求。
5.6.18 保障性
大气机的保障性检查方法按专用规范规定进行保障性的评定,其检验结果应满足 4.20 的要求。
5.6.19 安全性
大气机的安全性检查方法按专用规范规定进行安全性的评定,其检验结果应满足 4.21 的要求。
5.6.20 运输性
除另有规定外,应在采取了符合 6. 1 规定的措施后,在没有任何专门减震或固定措施的普通运输车辆上运输,车辆行驶 150km 以上,且至少有 1/3 的路段为三级公路。其检验结果应满足 4.22 的要求。
5.6.21 互换性
按专用规范规定的方法,分别检查外场可更换单元及内场可更换组件的互换性。其检验结果应满足
4.23 的要求。
6 交货准备
6.1 防护包装和装箱
大气机的防护包装和装箱应满足以下要求:
a) 防护包装应满足 HB 5870-1985 的规定;
b) 包装箱内的缓冲、固定、支撑和防水等应满足 HB 5872-1985 的规定;
c) 包装箱内应装有与产品配套的附件、随机文件(履历本和说明书等)和装箱单;
d) 运输包装设计应符合 HB 5872-1985 的规定,外运包装箱的外形尺寸应符合 GB/T 4892 的要求。
6.2 包装标志
大气机的收发货标志应符合 HB 5870-1985 的规定。运输包装标志应符合 GB/T 191 的规定。包装箱上应有“防潮、向上、不许倒置、小心轻放”等标志。
6.3 运输
大气机按规定包装且在不受雨雪和烈日直接影响下,适用于公路、铁路、水路、空中等运输方式。包装好的大气机在运输和搬运过程中应避免强烈碰撞和跌落。
6.4 贮存
包装好的大气机应在环境温度为 0℃~40℃、相对湿度不大于 80%、无酸碱和其他腐蚀性物质、通风良好、干净的库房里贮存。除另有规定外,大气机的贮存期限为 3 a。