ICS 49.090 V 45
HB 8481-2014
民用飞机飞行数据记录器规范
Specification for civil aircraft flight data recorder
2014-07-09 发布 2014-11-01 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:陕西千山航空电子有限责任公司、中国航空综合技术研究所。本规范起草人:邢鹏辉、王旭峰、姚金玲、杨启勤、李俊峰、王妍、舒振杰。
民用飞机飞行数据记录器规范
1 范围
本规范规定了民用飞机飞行数据记录器(以下简称“记录器”)的要求、验证和交货准备。
本规范适用于民用飞机飞行数据记录器的设计、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。
ARINC 404A 运输机设备机箱和托架
ARINC 717-15 飞行数据采集和记录系统
ARINC 747-3 飞行数据记录器
ED-112 坠毁幸存机载记录系统最低工作性能规范
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
TSO-C121a 水下定位装置
3 术语和定义、缩略语
3.1 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
飞行数据记录器 flight data recorder
用于记录飞机飞行姿态、发动机状态、飞行操控指令及状态等飞行数据, 并具有坠毁幸存能力的机载设备。
3.1.2
坠毁保护组件 crash survivable memory unit
由防护壳体和材料以及封装在其内部的存储模块所组成的部件。
3.2 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ATR——air transport racking,航空运输机架
4 要求
4.1 尺寸
记录器尺寸应符合 ARINC 404A 标准规定的短 1/2 ATR,或符合专用规范的规定。
4.2 重量
记录器重量应不大于 6.5kg,或符合专用规范的规定。
4.3 颜色
记录器外表面绝大部分区域应为桔红色。
4.4 外观质量
记录器外表面不应有锈蚀和影响外观质量的划伤、压痕、涂层脱落、裂纹等缺陷, 标牌应清晰、牢固。
4.5 标志和代号
4.5.1 标牌
记录器应有标牌,并至少应包括下列内容:
a) 产品型号、名称、件号;
b) 执行的 CTSO 及其他技术标准代号;
c) 环境类别;
d) 制造序列号;
e) 制造日期;
f) 制造商名称或代号。
4.5.2 标识
记录器外表面应有不低于 25 mm 高的黑色中、英两种文字的警示标识。在经受除火烧之外的其他试验后,标识应清晰可辨。此外, 记录器外表面应附着反光带,以便于在可见度较差的情况下能较容易地找到记录器。警示标识内容如下:
a) “飞行数据记录器”与“严禁打开”;
b) “FLIGHT RECORDER DO NOT OPEN”。
注:当上述标识方法不适合时,审定机构或鉴定者可批准其他替换的方法。
4.6 材料
4.6.1 选用原则
记录器损坏后可能对安全性有不利影响的零件,其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(如国家标准,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 硬件设计要求
硬件设计应符合 RTCA/DO-254 规定的 D 级或以上要求。
4.7.2 软件设计要求
软件设计应符合 RTCA/DO-178B 规定的 D 级或以上要求。
4.7.3 结构要求
4.7.3.1 安装形式
记录器应采用快卸托架安装,或符合专用规范的规定。
4.7.3.2 机箱结构
记录器宜采用封闭式外罩结构形式,应具有防火、防尘、电磁屏蔽功能, 且有利于机箱内部线路板的散热。
4.8 功能
记录器主要用于接收来自飞行数据采集器的飞行数据,并将数据记录在坠毁保护组件中,所记录的飞行数据下载后可用于飞行事故调查、飞机维护和飞行训练评估。
4.9 性能
4.9.1 基本性能
4.9.1.1 记录完整性
除非在维护状态,记录器上电自检测完成后应持续接收并完整记录飞行数据。
4.9.1.2 位出错率
记录器记录数据的位出错率不应超过 10-5。
4.9.2 记录时间
记录器至少应能记录飞机最后 25 h 的飞行数据。
4.9.3 水下定位信标
记录器应牢固安装有水下定位信标,信标性能应满足 TSO-C121a 标准要求。
4.9.4 坠毁幸存性能
记录器应具有坠毁幸存能力,可耐受强冲击、穿透、挤压、火烧、腐蚀、深海压力等恶劣环境,坠毁幸存性能应满足 ED-112 中 2-1. 16 的要求。
4.9.5 其他要求
4.9.5.1 记录介质
记录器应采用固态非易失 Flash 存储器或其他数字记录技术的介质。
4.9.5.2 记录方式
记录器应采用线性循环记录方式。
4.9.5.3 数据擦除
除循环记录时以新信息覆盖最早记录的数据块外,记录器不应存在进行全擦除以及其他任何数据区擦除的操作。
4.9.5.4 启动和停止
记录器上电后应自动开始工作,断电后停止工作。
4.10 接口
4.10.1 飞行数据输入接口
4.10.1.1 接口逻辑电平及波形
除另有规定,记录器应通过一路双相哈佛码输入接口获取飞行数据,该输入接口应符合ARINC717-15的规定。双相哈佛码接口采用双绞屏蔽线差分信号对传输, 传输线路逻辑电平特性如表 1 所示,数据波形如图 1 所示。
表 1 双相哈佛码接口逻辑电平
图 1 双相哈佛码接口数据波形图
4.10.1.2 数据帧及传输速率
双相哈佛码接口数据按帧组织:
a) 一个数据帧包含四个子帧,每个子帧由 128、256、512、1024 字中的一种组成,每字为 12 位,最低有效位(LSB)最先传送,最高有效位(MSB)最后传送。
b) 每秒一个子帧,每四秒组成一个完整的数据帧。
c) 每个子帧的首字为同步字,四个子帧的同步字分别如下:
1) 子帧 1 同步字:(MSB)001 001 000 111(LSB)——八进制 1107;
2) 子帧 2 同步字:(MSB)010 110 111 000(LSB)——八进制 2670;
3) 子帧 3 同步字:(MSB)101 001 000 111(LSB)——八进制 5107;
4) 子帧 4 同步字:(MSB)110 110 111 000(LSB)——八进制 6670。
d) 每个子帧的第二字为帧计数器,从 0~4095 循环计数。
记录器支持 1536 bps、3072 bps、6144bps、12288 bps 四种传输速率,传输速率通过两路离散信号进行配置(见表 2),信号特性符合 ARINC 717-15“地/开路”类。
表 2 双相哈佛码接口传输速率配置表
4.10.2 飞行数据输出接口
除另有规定,记录器应通过一路双相哈佛码输出接口发送飞行数据,该输出接口应符合ARINC717-15的规定,传输速率应与输入接口速率相同。
4.10.3 维护接口
除另有规定,记录器应具备一路以太网接口,用于数据下载、厂家专项维护等功能。
4.10.4 连接器
记录器的电气连接应符合 ARINC 747-3 中 2.2.3 的要求。
4.10.5 供电
除另有规定,记录器通常采用直流 28V 供电。当供电电源出现不大于 200 ms 的瞬时中断时,产品应能够正常工作,其性能应满足 4.9. 1 的要求。
4.10.6 绝缘电阻
当施加不小于直流 50 V 电压时,记录器任意暴露的导电材料(非电气线路)和电气线路之间的绝缘电阻应不小于 10MΩ。
4.11 环境适应性
4.11.1 温度-高度
在 RTCA/DO-160F 第 4 章规定的环境条件下,记录器应能正常工作,其性能应符合 4.9. 1 的规定。
4.11.2 温度变化
在 RTCA/DO-160F 第 5 章规定的环境条件下,记录器应能正常工作,其性能应符合 4.9. 1 的规定。
4.11.3 湿热
除另有规定,在表 3 所规定的环境条件下,记录器应能正常工作,其性能应符合 4.9. 1 的规定。且产品外表面不应出现锈蚀、漆层脱落、起泡等缺陷。
表 3 湿热环境要求
4.11.4 飞行冲击和坠撞安全
4.11.4.1 飞行冲击
除另有规定,在表 4 所规定的环境条件下,记录器应能正常工作,其性能应符合 4.9. 1 的规定。
表 4 飞行冲击试验量级
4.11.4.2 坠撞安全
除另有规定,在表 5 和表 6 所规定的环境条件下,记录器应能正常工作,其性能应符合 4.9. 1 的规定。且产品保持在原位,安装连接不应出现破坏。
表 5 坠撞安全冲击试验量级
表 6 坠撞安全持续载荷试验量级
4.11.5 振动
在 RTCA/DO-160F 第 8 章规定的环境条件下,记录器应能正常工作,其性能应符合 4.9. 1 的规定。
且结构不应有损伤。
4.11.6 防水性
在 RTCA/DO-160F 第 10 章规定的环境条件下,记录器应能正常工作,其性能应符合 4.9. 1 的规定。
4.11.7 霉菌
除另有规定,在黑曲霉、黄曲霉、杂色曲霉、绳状青霉和球毛壳霉等混合菌种环境中, 记录器应能正常工作,其性能应符合 4.9. 1 的规定。且产品长霉程度不应超过产品总面积的 30%(中量程度繁殖)。
4.11.8 盐雾
在 RTCA/DO-160F 第 14 章规定的环境条件下,记录器应能正常工作,其性能应符合 4.9. 1 的规定。且主要零部件外观应满足以下要求:
a) 结构件金属无明显发暗变黑,金属结合处无严重腐蚀,金属防护层的腐蚀面积占金属防护层面积的 30%以下;
b) 活动部件未出现明显的阻塞或卡死;
c) 非金属材料无明显泛白、膨胀、起泡、皱裂及麻坑,且未出现绝缘失效;
d) 连接器和导线未出现明显损坏;
e) 涂漆层除局部边接处外,无气泡、起皱、开裂或脱落。
4.11.9 磁影响
在 RTCA/DO-160F 第 15 章规定的环境条件下,记录器应对临近设备不产生干扰。
4.11.10 电源输入
在 RTCA/DO-160F 第 16 章规定的环境条件下,记录器应能正常工作,其性能应符合 4.9. 1 的规定。
4.11.11 电压尖峰
除另有规定,记录器在经受电源输入端 600 V 的电压尖峰影响后,再恢复到正常供电条件时应能正常工作,其性能应符合 4.9. 1 的规定。
4.11.12 音频传导敏感度—电源输入
在 RTCA/DO-160F 第 18 章规定的环境条件下,记录器应能正常工作,其性能应符合 4.9. 1 的规定。
4.11.13 感应信号敏感度
在 RTCA/DO-160F 第 19 章规定的环境条件下,记录器应能正常工作,其性能应符合 4.9. 1 的规定。
4.11.14 射频敏感度(辐射和传导)
在 RTCA/DO-160F 第 20 章规定的环境条件下,记录器应能正常工作,其性能应符合 4.9. 1 的规定。
4.11.15 射频能量辐射
在 RTCA/DO-160F 第 21 章规定的环境条件下,记录器发射的射频干扰噪声应在标准允许的范围内。
4.11.16 雷电感应瞬态敏感度
在 RTCA/DO-160F 第 22 章规定的环境条件下,记录器应能正常工作,其性能应符合 4.9. 1 的规定。
4.11.17 静电放电
在 RTCA/DO-160F 第 25 章规定的环境条件下,记录器应能正常工作,其性能应符合 4.9. 1 的规定。
4.12 可靠性
记录器的可靠性要求按专用规范规定执行。
4.13 维修性
记录器的维修性要求按专用规范规定执行,水下定位信标采用定时维修方式。
4.14 测试性
4.14.1 定性要求
记录器应具有上电自检测、周期自检测、维护自检测的功能。
记录器应具有故障指示功能。至少应通过一路工作状态信号输出,信号特性应符合 ARINC 717-15 “地/开路”类(“地”表示设备工作正常,“开路”表示设备故障)的要求。
4.14.2 定量要求
记录器的测试性定量要求按专用规范规定执行。
4.15 保障性
记录器的保障性要求按专用规范规定执行。
4.16 安全性
记录器的安全性要求按专用规范规定执行。
4.17 运输性
记录器应能适应公路、铁路、水路和空中运输。
4.18 互换性
同一型号的产品或同一代号的零件、部件、组件应能互换。
4.19 功耗
记录器的功耗应不大于 20 W。
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
5.2.1 场地
试验场地应满足电子产品测试验收环境静电防护要求,现场应整洁,无杂物。
5.2.2 大气环境条件
除另有规定,所有试验均应在下列环境条件下进行:
a) 温度:15℃~35℃;
b) 相对湿度:不大于 85%;
c) 大气压力:84kPa~107kPa。
5.3 检验设备
检验过程中使用的所有设备、仪器、仪表都应有编号、校准日期或相应的校准有效期, 其精度等级不应低于试验允差的 1/3。
5.4 鉴定检验
5.4.1 检验项目与检验顺序
鉴定检验项目按表 7 规定执行,检验项目的顺序按专用规范规定执行。
5.4.2 抽样
除另有规定,应在鉴定批产品中随机抽取 3 台进行鉴定检验。
5.4.3 合格判据
记录器按表 7 鉴定检验规定的项目进行检验,全部符合要求时,判定该产品鉴定检验合格。若其中任一检验项目不合格时,允许排除故障后再次提交检验,但同一项目重复检验次数不得超过 2 次。
表 7 检验项目表
表 7 检验项目表(续)
5.5 验收检验
5.5.1 检验项目和检验顺序
验收检验项目按表 7 规定执行,检验项目的顺序按专用规范规定执行。
5.5.2 抽样
每批产品均应 100%进行验收检验。
5.5.3 合格判据
记录器按表 7 中验收检验规定的项目进行检验,全部符合要求时,判定该产品验收检验合格。若其
中任一检验项目不合格时,允许排除故障后再次提交检验,但同一检验项目的重复检验次数不得超过 2次。
5.6 定期检验
5.6.1 检验项目和检验顺序
定期检验项目按表 7 规定执行,检验项目的顺序按专用规范规定执行。
5.6.2 抽样
定期检验产品应从验收检验合格的产品中随机抽取,受检产品数量、检验项目和检验时间间隔按专用规范规定执行。
5.6.3 合格判据
受检产品通过规定的全部定期检验项目,则判定该产品定期检验合格。当任一项不满足规定要求时,应暂停本批次产品交付。承制方应对不合格品进行故障分析, 并采取有效纠正措施后重新进行加倍抽样检验,若仍不合格,应由订购方和承制方协商处理。
5.7 检验方法
5.7.1 尺寸
选用适当量程的量具测量产品尺寸,结果应满足 4. 1 的要求。
5.7.2 重量
选用适当量程的衡器称量产品重量,结果应满足 4.2 的要求。
5.7.3 颜色
在昼光或正常照明条件下,用符合国际或国家标准的色卡对比检查产品外表面颜色,结果应满足
4.3 的要求。
5.7.4 外观质量
在昼光或正常照明条件下,目视检查产品外观,结果应满足 4.4 的要求。
5.7.5 标志和代号
目视检验产品外表面的文字标识和产品标牌,结果应满足 4.5 的要求。
5.7.6 性能
5.7.6.1 基本性能
通过测试设备向记录器发送飞行数据,使记录器连续记录。下载、处理、分析和比较记录器所记录的数据,结果应满足 4.9. 1 的要求。
5.7.6.2 记录时间
通过测试设备向记录器发送飞行数据,使记录器达到覆盖最先记录数据的状态。下载、处理、分析和比较记录器所记录的数据,结果应满足 4.9.2 的要求。
5.7.6.3 水下定位信标
在记录器出厂前,通过目视检查水下定位信标电池的出厂日期及寿命,并通过专用仪器对信标功能
进行检测,检测时间不超过 1 分钟,结果应满足 4.9.3 的要求。
5.7.6.4 坠毁幸存性能
按 ED-112 中 2-4 规定的方法检查坠毁幸存性,结果应满足 4.9.4 的要求。
5.7.7 接口
通过专用设备进行接口检测,结果应满足 4. 10 的要求。
5.7.8 环境适应性
5.7.8.1 温度-高度
记录器按 RTCA/DO-160F 第 4 章规定的方法进行温度-高度试验,结果应满足 4.11. 1 的要求。
5.7.8.2 温度变化
记录器按 RTCA/DO-160F 第 5 章规定的方法进行温度变化试验,结果应满足 4.11.2 的要求。
5.7.8.3 湿热
记录器按 RTCA/DO-160F 第 6 章规定的方法进行湿热试验,结果应满足 4.11.3 的要求。
5.7.8.4 飞行冲击和坠撞安全
记录器按 RTCA/DO-160F 第 7 章规定的方法进行飞行冲击和坠撞安全试验,结果应满足 4.11.4 的要求。
5.7.8.5 振动
记录器按 RTCA/DO-160F 第 8 章规定的方法进行振动试验,结果应满足 4.11.5 的要求。
5.7.8.6 防水性
记录器按 RTCA/DO-160F 第 10 章规定的方法进行防水性试验,结果应满足 4.11.6 的要求。
5.7.8.7 霉菌
记录器按 RTCA/DO-160F 第 13 章规定的方法进行霉菌试验,结果应满足 4.11.7 的要求。
5.7.8.8 盐雾
记录器按 RTCA/DO-160F 第 14 章规定的方法进行盐雾试验,结果应满足 4.11.8 的要求。
5.7.8.9 磁影响
记录器按 RTCA/DO-160F 第 15 章规定的方法进行磁影响试验,结果应满足 4.11.9 的要求。
5.7.8.10 电源输入
记录器按 RTCA/DO-160F 第 16 章规定的方法进行电源输入试验,结果应满足 4.11. 10 的要求。
5.7.8.11 电压尖峰
记录器按 RTCA/DO-160F 第 17 章规定的方法进行电压尖峰试验,结果应满足 4.11. 11 的要求。
5.7.8.12 音频传导敏感度—电源输入
记录器按 RTCA/DO-160F 第 18 章规定的方法进行音频传导敏感度试验,结果应满足 4.11. 12 的要求。
5.7.8.13 感应信号敏感度
记录器按 RTCA/DO-160F 第 19 章规定的方法进行感应信号敏感度试验,结果应满足 4.11. 13 的要求。
5.7.8.14 射频敏感度(辐射和传导)
记录器按 RTCA/DO-160F 第 20 章规定的方法进行射频敏感度试验,结果应满足 4.11. 14 的要求。
5.7.8.15 射频能量辐射
记录器按 RTCA/DO-160F 第 21 章规定的方法进行射频能量辐射试验,结果应满足 4.11. 15 的要求。
5.7.8.16 雷电感应瞬态敏感度
记录器按 RTCA/DO-160F 第 22 章规定的方法进行雷电感应瞬态敏感度试验,结果应满足 4.11.16的要求。
5.7.8.17 静电放电
记录器按 RTCA/DO-160F 第 25 章规定的方法进行静电放电试验,结果应满足 4.11. 17 的要求。
5.7.9 可靠性
记录器可靠性检验方法按专用规范的规定执行,结果应满足 4. 12 的要求。
5.7.10 维修性
记录器维修性检验方法按专用规范的规定执行,结果应满足 4. 13 的要求。
5.7.11 测试性
记录器测试性检验方法按专用规范的规定执行,结果应满足 4. 14 的要求。
5.7.12 保障性
记录器按专用规范的规定进行保障性评定,结果应满足 4. 15 的要求。
5.7.13 安全性
记录器按专用规范的规定进行安全性评定,结果应满足 4. 16 的要求。
5.7.14 运输性
记录器运输性检验方法按专用规范的规定执行,结果应满足 4. 17 的要求。
5.7.15 互换性
记录器互换性检验方法按专用规范的规定执行,结果应满足 4. 18 的要求。
5.7.16 功耗
记录器在 28 V 标称直流电压下工作时,测量其功耗,结果应满足 4. 19 的要求。
6 交货准备
6.1 防护包装
检验合格的记录器应按专用规范规定进行干燥、配套与防护包装,包装时应采取防静电措施。
6.2 装箱
记录器装箱应符合以下要求:
a) 记录器包装箱的设计应具有防震、防跌落、防砂尘和防雨水等功能;
b) 记录器装箱时应附装箱单,装箱单应载明箱号、产品名称、装箱日期、收货地址、装箱技术资料和附件等内容;
c) 装箱的技术资料和附件名称、型号、数量应与装箱单内容保持一致。
6.3 随机资料
记录器至少包括如下随机资料:
a) 履历本;
b) 安装示意图;
c) 维修手册;
d) 物品清单。
6.4 运输和储存
记录器的运输和储存应符合下列要求:
a) 产品贮存环境中应无酸、碱及其他有害气体,无剧烈的温度变化;
b) 产品在运输过程中,应避免雨雪淋袭、烈日暴晒和机械损伤, 并应避免一切可能导致产品损坏的搬运方式。