高清可复制 HB 8446-2014(2017) 民用飞机样机通用要求

　　ICS 49.020 V 36

　　HB 8446-2014

　　民用飞机样机通用要求

　　General requirements of mock-up for 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

　　本标准按照 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。本标准由中国航空综合技术研究所归口。

　　本标准起草单位：中航工业第一飞机设计研究院、中国航空综合技术研究所。

　　本标准主要起草人：王 哲、李旭东、范 林、朱胜利、贾 晓。

　　民用飞机样机通用要求

　　1 范围

　　本标准规定了民用飞机物理样机设计、制造和评审的要求。

　　本标准适用于民用运输类飞机。其他飞机可参照使用。

　　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。

　　HB 7046 民用飞机驾驶舱座椅设计要求

　　HB 7496 民用飞机驾驶舱视野要求

　　HB 8488 民用飞机数字样机通用要求

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　真件 real product

　　飞机产品件。

　　3.2

　　模拟件 simulated product

　　按照真件形式制造的与真件某种功能、形状、尺寸和外观一致的物件。

　　3.3

　　仿真件 imitated product

　　与真件形状、尺寸和外观一致的物件。

　　3.4

　　模造 mocked-up

　　按产品原样模仿制造。

　　4 一般要求

　　4.1 总则

　　民用飞机样机包括物理样机和数字样机，数字样机参照 HB 8488，本标准只针对物理样机，总体要求如下：

　　a) 样机的特征应反映指定飞机的实际特征。除非另有规定， 样机应按本规定的要求全尺寸体现飞

　　机，且能检查出飞机与有关设备的匹配关系是否合适，特别是驾驶舱和客舱、总体布局、视野、照明以及人员安全等情况。

　　b) 样机外形按真实状态设计，只要求以轮廓结构形式表示出来，勿需精确构造，但对于影响视界和重要空间间隔的构件尺寸、关系、位置则应仔细安排，应精确模造。

　　c) 样机设计应考虑为适应飞机方案调整引起的更改，也应尽量确保设备的一般布局和安装满足适航要求，且在真实飞机上不会做根本性的修改。

　　d) 位于可能影响设备的维修、拆卸或者可能影响机组人员应急撤离区域内的电缆、管路、结构件均应予以模造;悬吊整机及手工装卸重型部件所采用的设备(包括机上的和地面的)应予以模造，除非另有规定，不需要按实际材料和重量模造，但要安装在具有实际尺寸和形状的位置上。

　　e) 操纵机构、极限位置、行程、方向均应予以精确模拟， 且主要结构应能模拟舱门、口盖的打开与关闭，以及起落架、活动面的收放运动; 如有必要，某些机件运动部位的机体蒙皮可用透明板面替代，方便观察及演示。

　　f) 需要重新定位的部件、构件， 改变其位置时，应拆卸方便，操作简单。具有安装和存放两种位置的部件、构件应放在安装位置上，其存放位置也应予以模造。

　　g) 所有需要识别的部件、构件都应明确的标以标志和名称。用以维护动力装置部件及需要维护的其他部件的设施都应予以模造并标以标志和名称，还应提供他们涂有标志的检查口。

　　h) 系统尽量完整、准确反映真实状态， 并与结构充分协调;线缆、管路、连接器应能准确反映真实的直径、转弯半径。

　　i) 利用飞机左右对称性，适当开展多方案设计和试制，通过实际模造协调对比进行优选。

　　j) 不要求气密、油箱密封的工艺实现以及防火、耐高温和电性能等功能实现。

　　k) 样机和数字样机应同时协调，相互补充完善。

　　l) 为节约成本，加快研制进度，允许仅研制协调量大、适航符合性要求严苛的机头段样机。

　　4.2 主要功能

　　样机研制主要功能有：

　　a) 展示功能：直观反映总体设计思想，展示总体布局方案，全面、真实反映人机界面和座舱内部布局情况，同时可用于市场营销策划和市场宣传;

　　b) 协调功能：驾驶舱、客舱、货舱、设备舱等布置协调;系统、结构使用维护性设计协调;

　　c) 验证功能：对座舱布局的使用性、安全性和舒适性进行现场感知和审查， 验证人机界面的工效性以及生产组织流程预演检查等;

　　d) 研究平台：为座舱布置和人机工效的后续研究提供硬件平台。

　　4.3 样机分类

　　根据不同需求，样机大致可分为以下三类：

　　第Ⅰ类样机 用以确定形状，安排空间或表示一种构思，要求形状、尺寸按图样， 勿需精确。一般可用木质、塑料或金属代用品等廉价材料制造。

　　第Ⅱ类样机 用作详细设计以及作为技术协调，要求尺寸与图纸一致，并按图纸设计要求进行组装。在机头范围内的全部结构采用真件或外形、空间、尺寸与飞机完全一致的模拟件。对仅进行空间尺寸协调的系统、设备，可用仿真件代替。天线及天线罩不要求电性能，可采用模拟件。

　　第Ⅲ类样机 用于实际生产前检查和表明飞机结构、系统安装、设备安装及其管路设计的合理性和可行性，保证所有安装产品允许的公差要求。一般应采用产品材料予以制造。结构按全状态设计， 原则上不简化。由于特殊原因， 在满足强度、刚度和几何空间尺寸协调要求的情况下， 对于次要、非承力件可以适当替换材料，透明件在满足形状、透明度要求的情况下可采用模拟件。

　　4.4 外形

　　样机外形应真实反映飞机的外形。机头、舱门、短舱、运动协调区、对接区等部位应按真实状态设计、控制。按不同种类样机要求确定水平测量和外形公差要求。

　　4.5 总体布置

　　样机布置是飞机总体布置技术方案的真实反映，应注重：

　　a) 模拟飞机主要结构，并通过全系统协调，明确飞机设计状态;

　　b) 系统全状态协调，便于布置优化;主要对驾驶舱、客舱、货舱、起落架舱、短舱和吊挂、设备舱及机翼等区域进行详细模造;

　　c) 结构、系统的尺寸、位置、安装形式应准确反映设计图样，保证协调更改设计的一致性;

　　d) 驾驶舱的视界以及显示器、仪表、控制板/开关、操纵装置、座椅、舱门、应急撤离和生活设施等应模拟真实状态，满足人机工程检查和评估要求;

　　e) 设备舱内布置及舱门、口盖设置、维修性检查应真实模拟;

　　f) 飞机地面加油、电源、注液、充气保障接口应真实模拟，以便进行维护保障检查;

　　g) 根据实际条件，选择样机典型装载构型进行货舱装卸模拟;

　　h) 应考虑初步的区域安全性分析检查;

　　i) 通过制造、装配，进行工艺性初步检查。

　　4.6 强度、刚度要求

　　样机强度、刚度要满足以下要求：

　　a) 样机结构应能承受样机的重量、登机人员重量、反复拆装、吊装、支撑等载荷， 不应出现损坏以及影响样机使用的变形;

　　b) 样机驾驶杆或操纵盘、油门杆、方向舵脚蹬机构、走道、工作平台、梯子、栏杆和连接结构应能满足反复、苛刻的使用条件;

　　c) 样机通过托架或起落架撑于地面，并要求具有足够的强度以满足样机的使用要求。

　　4.7 外观效果

　　样机按照外部喷漆设计方案和口盖、标识设计方案进行外观效果真实模造。

　　4.8 地面保障

　　设置支撑、吊装、运输、电源、通风、液压源、照明等地面保障设施，并要求：

　　a) 设置样机托架、顶起机构，满足样机及装配等支撑要求;

　　b) 配置有关部位的多构型(如发动机、起落架、装载物等)地面陈列支撑托架;

　　c) 各大部件设置吊装接口，方便吊装装配;

　　d) 样机有运动机构检查/试验的能源供应，以及供保障接口验证的地面接头，包括地面加油、电源、注液、充气等。

　　4.9 人机工效

　　在研制方案的最初阶段和在制造原型样机之前，对与第Ⅰ类样机、第Ⅱ类样机涉及人机工效的设备全尺寸立体模型(如机组人员舱、维修工作间、指挥控制台等)应予以模造。提供的人机工效方案应详细说明。工作间满足确定由人使用的设备的尺寸、形状、布置和控制板内容安排的适应性， 模型可采用廉价、易加工材料制造。这种模型是提供分析通路、工作空间和有关人机工效问题的基础， 应从飞机总体布局中人机工程角度来考虑。设计中， 凡涉及重要人体功能的设备和需要测定人体功能的区域，也应在样机评审之前提供满足上述要求的立体模型。

　　5 详细要求

　　5.1 机体结构

　　5.1.1 概述

　　样机机体结构一般由机身结构、机翼结构、尾翼结构，以及起落装置等组成。

　　5.1.2 机身结构

　　机身结构一般应予以完全模造，包括驾驶舱、乘客舱、货舱、货物装卸设备、设备舱、卧铺、厨房设备、卫生设备、舱门、窗口、应急撤离装置、手柄、台阶、悬挂或顶升装置等，要求如下：

　　a) 分离面、大部件对接应模拟真实状态。

　　b) 运动机构形式和原理应予以准确模拟，相关机构运动可通过地面能源在终端操纵实现。

　　c) 舱门、口盖的打开、关闭过程应予以功能模拟。

　　d) 应考虑生产和使用中能进行吊装/叉装。

　　e) 系统、设备的机上安装部位应尽量模拟真实状态。

　　f) 提供外部观察的透明件(包括驾驶舱风挡以及各种窗口)，应能满足 HB 7496 的视野要求。

　　g) 雷达罩、天线罩等可采用尺寸、形式相同和重量相近的模拟件，不要求电性能实现。

　　h) 所有外露结构应尽量采用与真实飞机相同的材料制造，非外露部分可采用其他材料替代。不管采用何种材料模造，其外形和内形尺寸、定位要求准确， 与飞机一致。风挡窗框为高精度区域，采用金属件，风挡采用透明件，其曲率半径、厚度、框架宽度、透明度等应与真实飞机相近。

　　i) 驾驶舱地板、货舱地板是样机的主承力件， 作为样机基准，其位置、尺寸、空间、形状必须与飞机完全一致，地板骨架应采用真件。

　　j) 驾驶舱、客舱、行李舱、货舱、货物装卸设备和设备舱、盥洗室、舱门、窗口、行李箱、内饰、应急离机装置、手柄、台阶、系留装置、悬吊或顶升装置等，应予以完全模造。

　　k) 驾驶舱按机组人员编制设计，驾驶员座椅(含座椅滑轨)采用真件，驾驶杆、脚蹬用仿真件或真件。

　　l) 驾驶员和乘客的应急撤离路线应准确标识。

　　m) 驾驶舱仪表板、遮光罩、中央操纵台等应易制造、易维护，可更改，以适应飞机布置研究和人机工效的验证。

　　n) 驾驶舱下列装置应有运动的功能：驾驶杆、脚蹬、油门杆、扰流板手柄、襟缝翼手柄、起落架收放手柄、起落架停机刹车手柄、起落架应急放手柄、前轮转弯手柄、灭火手柄等。

　　5.1.3 机翼(含尾翼)结构

　　左侧机翼应予以完全模造。所有活动面(包括平尾、升降舵、方向舵、副翼、前后缘襟翼、扰流板等)，至少是飞机的左侧部分，应能协调运动，以便检查活动面与地面和飞机外挂物之间的间隙。右侧机翼在必须验证检查窗口或左、右机翼非对称安装部分时， 需要予以模造。多发飞机上， 如果右侧机翼发动机安装或整流罩等的结构形式不同于左侧机翼，可部分模造右侧机翼上的含发动机短舱的不同结构。也可用其他方法在空间模拟部件的位置关系。

　　5.1.4 起落装置

　　相应于静止 1g 过载条件下的起落架、辅助起落架及其收放机构、整流装置应予以模造，实现飞机支撑、起落架维护等功能模拟。可收放起落架应能从收上位置移至放下位置， 进行收放运动检查，但不必从驾驶舱内操纵。

　　5.2 系统

　　5.2.1 概述

　　样机应模造飞机主要系统，主要包括动力系统及辅助动力装置、燃油系统、飞控系统、航电系统、起落架控制系统、液压和操纵系统、应急撤离和生活设施、内饰和照明系统等。对于尚未完成研制的系统附件，可提供模拟件。

　　5.2.2 动力系统及辅助动力装置

　　动力系统及辅助动力装置要求如下：

　　a) 发动机采用模拟件或真件，发动机本体及安装接口应反映真实状态，应能按实际要求在样机上进行拆装。

　　b) 发动机、辅助动力装置(APU)等防火、耐高温区结构设计不要求功能实现。

　　c) 发动机附属设备如各种泵、管路、控制机构等以及动力系统的供油、通风、冷却、灭火等按真实尺寸、形状和位置予以模造。

　　d) 发动机短舱及吊挂应全状态真实模造，包括进气道、反推装置、骨架结构、安装接口、系统布置等。

　　e) 发动机操纵系统机械部分模造以空间协调为主，不必控制终端油门。油门操纵台的形式、尺寸、位置、行程、限位装置等应按真实状态模拟。

　　f) 辅助动力装置采用模拟件，应真实反应尺寸、形状、位置、接口等， 应能按实际要求在样机上进行拆装。

　　g) 驾驶舱的发动机控制板、APU 控制板采用模拟件，应能模拟相关操作。

　　5.2.3 燃油系统

　　燃油系统的主要结构应予以模造，并要求：

　　a) 油箱内的分系统附件、管路通过数字样机进行协调，物理样机可不进行模造;

　　b) 模拟发动机短舱、吊挂的发动机以及供油系统、APU 供油系统供油泵、切断阀、管路等;

　　c) 压力加油接头、控制板、管路以及燃油管理计算机和油箱外测量组件进行模拟;

　　d) 驾驶舱的燃油控制板应能模拟相关操作。

　　5.2.4 飞控系统

　　飞控系统要求如下：

　　a) 主要进行机构运动和布置协调，不必控制活动面，活动面运动通过地面能源在终端操纵实现;

　　b) 飞行操纵机构(包括驾驶盘、脚蹬、载荷机构、作动器等)应完全模造，驾驶舱部分应反映出机构的运动形式、中立位和前后行程、调节位置和行程、限定位置等， 并设置杆力机构对人员操作时力的感觉进行模拟;

　　c) 模拟襟缝翼、水平安定面、扰流板等操作开关的形状、运动形式;

　　d) 应急机械备份操作的机构、通道进行模造，不必控制活动面;

　　e) 飞控的计算机、舵机、线缆通道进行协调模造，操作面板采用模拟件，应能模拟相关操作;

　　f) 操纵系统的操纵机构、中立位置、极限位置、行程、方向应予以精确模拟， 但不必控制各操纵面。

　　5.2.5 航电系统

　　航电系统要求如下：

　　a) 航电系统所有设备应采用模拟件/仿真件，包括计算机、接口部件、显示器、仪表及指示灯、操作控制板/盒、终端收发机、电缆、电连接器、设备的安装托架、通风口以及人员操纵台、仪表板等，主要进行空间布置协调;

　　b) 仪表板及仪表板安装骨架采用金属件，遮光罩及其支架组件采用玻璃钢，遮光罩衬垫组件可采用橡胶;

　　c) 航电设备架采用金属材料，设备架上安装的设备除功能演示需要的设备采用真件外，其余设备可采用模拟件。

　　5.2.6 起落架控制系统

　　正常和应急情况下起落架收放、前轮转弯、刹车系统的控制面板/开关指示、设备、附件、部分导管、线缆等应真实模拟形状、尺寸、位置和操作运动形式，不进行起落架、刹车功能的终端控制。

　　5.2.7 液压和气动系统

　　液压和气动系统的分布、附件安装、管路敷设应尽可能完整、准确反应真实设计状态。

　　进行布置安装协调的舱段、部位采用模拟件或仿真件， 形状、尺寸、接口等与真实状态一致。维护口盖、标记模拟真实状态。进行运动功能检查和演示验证部位的液压和气动系统所用导管、接头采用真件，附件采用真件或模拟件。

　　5.2.8 应急撤离和生活设施

　　样机应真实模拟应急出口、通道、应急撤离辅助设施、撤离路线，乘员应急离机路线应准确标识。生活设施和水/废水系统模拟形状、尺寸、位置，不要求功能实现。

　　行李箱、厨房、衣帽间、盥洗室及其内部设备采用模拟件， 仅准确模拟其尺寸和位置，不进行功能模拟;厨房的前壁面和通道壁面结构等内部隔板结构采用轻质材料模造，但应保证安装连接可靠，满足强度刚度要求，表面贴装饰覆盖层;日用品和五金件尽量采用真件，如有困难，改用模拟件;表面装饰采用真件或仿真件。

　　应考虑模拟驾驶人员在舱内有较舒适的环境，驾驶舱内应根据真实飞机的设计设置相应的通风口，是否需要制冷应根据实际情况决定。

　　5.2.9 内饰和照明系统

　　内饰和照明系统要求如下：

　　a) 样机内部应设照明系统，尽量按照真实状态进行舱内照明设计，提供近似真实的人机工程评估环境。

　　b) 照明系统应满足样机正常操纵和使用的要求，照明系统的外观、位置、功能、照度及颜色等应与真实飞机相同。

　　c) 驾驶舱内的照明系统采用真件，安装到协调确定的位置上;要求仪表、显示器等真件按原理接线图进行供配电，完全能模拟民用飞机照明设计要求，以保证所进行的人机工效、驾驶舱照明评估等功能试验真实可信。

　　d) 外部照明按照飞机型号外部配置要求(如门体合一登机梯的照明)模造，不强调功能实现。

　　e) 除按要求布置安装的照明系统外，在样机可增加临时照明，临时照明采用有外保护网的安全型民用照明灯，且外保护网上应有挂钩，以便移动、悬挂。

　　f) 采用地面电源应在终端实现照明控制。

　　g) 驾驶舱顶部控制板、遮光罩和座舱内装饰等要求外形真实，其上的控制器和显示器采用模拟件，在照明样机阶段要求这些设备及其上的部件使用真件。必要时， 驾驶舱仪表板和操纵台上的显控设备采用成品照明件，进行舱内照明环境人员工效评估检查。

　　5.2.10 其他

　　供电系统、环控系统、防冰、除雾和除雨系统、氧气系统、防、灭火等系统尽量模拟真实状态， 以

　　空间协调为主，不要求功能实现。驾驶舱内的所有系统参与协调的设备、管路、管线应予以模造， 以协调其之间的间隙，具体布置按座舱布置图和显控布置图。

　　供电系统满足样机内各协调区域的工作照明;满足样机内机载设备的用电要求;由于驾驶舱等设备均采用真件，故相应的供电也应采用符合机载设备用电需求的飞机电源。样机供电系统应设置控制用配电箱;样机供电设计应采取有效的用电安全防护措施，避免人员触电及失火。

　　驾驶员座椅(含座椅滑轨)采用真件;驾驶舱座椅选用应符合 HB 7046 要求。正副驾驶员座椅安装在驾驶舱地板的滑轨内，可沿滑轨前后滑动以方便驾驶员进出座位，并可在正常飞行位置固定。客舱座椅可采用模拟件。

　　增设降温用样机制冷空调系统。驾驶舱温度宜控制在 18℃~27℃。

　　驾驶舱、客舱按要求配置一定数量的灭火瓶;样机机体外根据需要配备一定数量灭火瓶。

　　5.3 模造精度

　　模造精度要求如下：

　　a) 结构设计应保证风挡、地板、窗口、舱门、运动机构、对接面、活动面、真件等高精度部位以及相关区域安装协调、操作维护等重要部位的精度要求，具体精度按设计图样要求。

　　b) 系统、设备安装布置协调设计应保证装机要素准确以及真实模造部位、协调关系复杂部位、操纵运动机构、仪表板和操纵台、人机协调、货舱功能系统、电连接器等精度要求， 具体精度按设计图样要求。

　　c) 外形容差，对木质材料一般区域 5mm，主要区域 3mm，最大累积误差 10mm;对金属材料一般区域 3mm，高精度区域 1mm。第Ⅰ类样机、第Ⅱ类样机可放宽要求。

　　5.4 样机图样、文件管理

　　样机的图样、文件管理按照型号相关文件执行。可根据样机研制的特殊情况， 简化技术文件、图样的审签、发送流程，并设定相应的管理权限及机制，对其进行有效管理。

　　5.5 质量控制

　　样机的设计、制造、检验应按照质量管理体系有关规定执行。

　　6 检查和评审

　　6.1 检查和验证项目

　　在样机研制过程中，应根据不同型号要求考虑下述检查和验证项目：

　　a) 检查总体布置是否符合飞机总体要求;

　　b) 进行结构装配检查;

　　c) 运动间隙控制与协调;

　　d) 重要协调区域的协调与验证;

　　e) 设备舱及系统设备布置协调性检查;

　　f) 驾驶舱、客舱、货舱、电子设备舱等内部布置与协调及相应使用特性验证;

　　g) 系统配置与协调，系统附件、管路、电缆定位以及功能评估;

　　h) 进行驾驶舱人机工效的验证和部分适航符合性项目验证，如可达性验证、内外视界验证;

　　i) 驾驶舱、客舱内部设计效果展示;

　　j) 发动机等关键部件拆装检查评估;

　　k) 应急撤离通道、出口检查;

　　l) 货舱典型装卸检查评估;

　　m) 飞机外部服务接口定位与协调检查;

　　n) 使用维护人机工效检查评估。

　　6.2 样机评审

　　样机可独立评审，也可结合研制阶段评审，其要求如下：

　　a) 准备各阶段评审前的资料(如：样机检查目录及要求、与样机设计有关的专用规范标准的副本，以及与样机检查相关的飞机研制过程、目的和任务等);

　　b) 组织成立相关评审机构，必要时有适航代表参加;评审机构负责组织评审计划，包括：拟定评审期限、评审项目、评审要求及评审程序，并组成多个专业小组;

　　c) 对样机的任何修改，都应等到样机评审机构的同意，并由设计部门尽快完成，如果在评审期间不能完成修改工作，可由样机评审机构指定代表在设计部门做出修改后重新予以检查认可;

　　d) 样机评审时，需提供样机设计细则和主要项目研制规范的副本、草图等;

　　e) 样机评审机构按样机评审计划召开评审会，评审完毕给出评审结论。

　　7 存放场地要求

　　样机以及零部件和成品样件存放按型号组织管理。存放场地、厂房立面、风电能源等要满足样机存放和使用要求，口盖及开敞部位要封闭，防止意外损坏。按样机存放布置图存放在指定位置上， 锁定样机、梯子的位置，展示区域内应有良好的照明效果。