ICS 49.090 V 35
HB 8488-2014
民用飞机给水系统通用要求
General requirements of civil aircraft water system
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:陈志东、杨永刚、李旭东、贾晓、朱永峰、党晓民、黄绍斌、刘秦智。
民用飞机给水系统通用要求
1 范围
本标准规定了民用飞机给水系统的组成、功能、性能等设计要求和验证要求。
本标准适用于民用运输类飞机,其他飞机可参考使用。
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。
ISO 17775 饮用水、马桶冲洗水和马桶污水地面服务接头
GB 5749 生活用水卫生标准
GB/T 17219-1998 生活用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准
HB 6167 民用飞机机载设备环境条件和试验方法
HB/Z 185-1990 民用飞机雷电防护及搭接设计指南
《中国民用航空规章第 25 部〈运输类飞机适航标准〉》(CCAR-25-R4) 中国民用航空局 2011年 11 月 7 日中国民用航空局令第 209 号
RTCA DO-160 航空运输设备环境条件和试验程序
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
给水系统 water system
为乘员提供生活用水并输送到各供水点的系统,包括所有设备和输送管路。
3.2
增压给水系统 air pressure water system
利用增压空气对生活用水增压后,将生活用水输送到各供水点的系统。
3.3
重力给水系统 gravity water system
利用生活用水的自身重力,将生活用水输送到各供水点的系统。
3.4
水泵给水系统 pump water system
利用水泵的抽吸作用将生活用水输送到各供水点的系统。
4 一般要求
4.1 分类和组成
4.1.1 分类
给水系统一般可分为增压给水系统、重力给水系统和水泵给水系统。
4.1.2 增压给水系统
增压给水系统主要由加/供水分系统和增压分系统组成。其组成为:
a) 加/供水分系统一般包括水箱、水位传感器、水量指示器、系统控制器、加注/溢流阀、手动截断阀、排水阀、供/排水管路、水加热器、水龙头和地面服务面板等;
b) 增压分系统一般包括空气过滤器、压力调节器、安全阀、单向阀、增压泵、空气压力开关和管路等。
4.1.3 重力给水系统
重力给水系统一般包括水箱、水位传感器、水量指示器、加水阀、通气阀、排水阀、供/排水管路、水加热器、水龙头和地面服务面板等。
4.1.4 水泵给水系统
水泵给水系统一般包括水箱、水泵、放水阀、供/排水管路、水加热器、水龙头和地面服务面板等。
4.2 性能
4.2.1 水质
供应到饮用水供水点的水,其水质应符合 GB 5749 的要求。
4.2.2 流量特性
生活用水应能供应到盥洗室和厨房。在正常飞行姿态和压力情况下, 水龙头流量应满足型号专用规范的规定。
4.2.3 储水量
一般宜为乘员至少提供 0.24L 每人每飞行小时的生活用水。
4.2.4 加水时间和排水时间
水箱加满的时间不宜超过 10min,给水系统排放完毕的时间不宜超过 10min。
4.3 系统布置和安装
系统布置和安装要求如下:
a) 在安装时,应确保各种管路、电线、电缆牢靠固定, 应防止管路、电线、电缆的连接处反接或交叉连接。
b) 设备支架、接头安装时,应无附加应力。
c) 系统/设备的安装,应考虑安装区域环境(如温度、压力、振动等)的影响。
d) 管路和接头的布置应有合适的斜度。当飞机停放时, 排水口应处在最低和易排放的位置,确保系统能够重力排放。
4.4 水量测量和指示、加水和排水
应具有水量测量和指示、加水和排水等功能。主要要求如下:
a) 在地面和巡航条件下,应具有水量测量和指示功能;
b) 在地面停放时,应具有水箱加水和水箱排水功能。
4.5 材料
所有材料都应依据适航当局批准的相关专业标准进行选择。选用的材料除应符合 CCAR-25-R4
§25.853 及附录 F 的要求,还应满足:
a) 所有与水接触的材料应具有抗腐蚀性、无毒并且不易导致水异味、真菌或细菌生长, 能耐受过氯化水、洗涤剂和消毒液体的腐蚀作用, 同时,应符合 GB/T 17219-1998 第 3 章的卫生要求;
b) 金属材料应进行适当的腐蚀防护,非金属材料应防潮。
4.6 电气
给水系统用电设备应满足如下要求:
a) 必须与给水管路和其他给水系统部件具有足够的物理隔离和防护隔离措施,使得:
1) 电气部件的失效不会产生危险状况;
2) 水渗漏至电气部件不会产生危险状况。
b) 系统中任何接插件、开关,应能防止旅客、机组人员和服务维护人员无意触摸。
c) 系统中管路和线路的设计应能防止水和外部物体进入电气装置。
d) 地面服务面板不应设置在电子设备的上部或附近。
e) 对系统中采用电加热防冰的管路,除按规定采取绝缘设计外,应设置漏电保护装置。
f) 系统设备的雷电防护和电搭接应符合 HB/Z 185-1990 第 4.4 条的要求。
4.7 寿命
系统及其附件的寿命应满足型号专用规范的规定。
4.8 环境
给水系统附件应符合 HB 6167 或 RTCA DO-160 中的相关要求。
4.9 安全性
给水系统应符合安全性设计准则。主要要求如下:
a) 系统和附件应被设计成对旅客、操作和维护人员的危险最小;
b) 在附件组合失效的情况下,给水系统不应对旅客和机组人员产生危险;
c) 应将可能导致系统安全性显著降低的潜在人为错误降至最小;
d) 应采用防护措施,以防维护或维修附件时损坏其邻近的管路、电线和电缆;
e) 给水系统应采取防泄漏措施。
4.10 可靠性
给水系统及其附件的可靠性应满足型号相关规定。
4.11 维修性
给水系统的维修性要求如下:
a) 系统布置应便于安装、检查和维护。大部件(如水箱)应布置合理的维护通道,其安装位置不应阻碍周边结构和设备的检查。
b) 与地面设备连接的服务面板应便于加水和连接地面检测设备。
c) 接头、接线柱等应布置合理、易于维护。
d) 应尽可能使用通用工具即可对系统附件进行检查、调整和更换。
e) 系统应进行防差错设计,应避免由于人为原因引起的维修错误,如错误安装电气接头、管路接头或其他设备。
f) 定期维护工作应充分考虑飞机的维护间隔,下列维护程序应简捷:
1) 加水/排水;
2) 清洁/更换水过滤器;
3) 管道/水箱的消毒。
4.12 互换性
同一型号附件和零件应具有可互换性。
4.13 接口
给水系统应设置合适的接口与相关系统或结构相连,主要包括;
a) 与环控气源的接口,环控气源的压力、流量应满足给水系统的要求;
b) 与污水系统的接口,给水系统流量、压力、机械接口应满足污水系统的要求;
c) 与供电系统的接口,供电系统的电源种类、电源特性应满足给水系统的要求;
d) 与中央维护系统的接口,给水系统的故障等信息应能上传至中央维护系统;
e) 与生活设施的接口,给水系统应与生活设施的机械接口相匹配;
f) 与地面维护设备的接口尺寸应符合 ISO 17775 中饮用水接头的尺寸要求。
4.14 标识
系统所有设备及地面服务面板上应设置醒目标牌,标牌上的专业词汇应与相关手册中的术语一致。
5 详细要求
5.1 系统附件
5.1.1 地面服务面板
给水系统地面服务面板的主要要求如下:
a) 应便于地面维护人员靠近,尽可能靠近水箱,同时,应尽可能远离登机门。
b) 应具备对给水系统进行加水、排水的操纵功能。
c) 设备的设置应考虑人员带手套进行操作,设备应能耐受热胀/冷缩造成的影响。
d) 宜设置加水开关或加水操纵手柄,用于操纵加注/溢流阀。飞行前,加注/溢流阀应关闭。
e) 宜设置排水开关或排水操纵手柄,用于操纵排水阀。飞行前,排水阀应关闭。
f) 宜设置水量指示器,用于显示水箱的水量。
g) 应设置加水接头和加水接头堵盖。
h) 应设置维护操作说明标牌。
5.1.2 加水接头
加水接头应符合 ISO 17775 中饮用水接头的尺寸要求,并应具有防结冰功能。
5.1.3 水箱
5.1.3.1 容积
水箱容积应较供水量留有一定余量,余量一般可取供水量的 10%。
5.1.3.2 强度
强度要求如下:
a) 水箱与安装支座的连接接头,其接头系数应至少取 1. 15;
b) 水箱应能耐受 2 倍的最大正常工作压力至少 5 min 而不发生渗漏;
c) 水箱应能耐受 3 倍最大正常工作压力至少 5 min 而不发生破坏。
注:a)与 CCAR-25-R4§25.625(a)一致。
5.1.3.3 口盖
水箱应设置清洗和检查口盖。
5.1.3.4 接口
接口要求如下:
a) 给水系统的水箱可设置加水、供水/排水、通气/溢流和水位传感器接口;
b) 对于增压给水系统的水箱应设置增压空气接口;
c) 对于重力给水系统和水泵给水系统的水箱,应设置通气口,并应确保通气口畅通。
5.1.4 水位传感器和水量指示器
要求如下:
a) 应设置水位传感器和水量指示器。
b) 水位传感器宜监控水箱“低,1/4,1/2,3/4,满”五个水位点的水位,至少监控“低,1/2,满”三个水位点。
c) 水量指示器为乘务员和地面维护人员提供水位指示信号。水量指示器应安装在乘务员面板和地面服务面板上。面板上宜显示“低,1/4,1/2,3/4,满”五个水位点的水位,至少显示“低, 1/2,满”三个水位点。
5.1.5 水泵
水泵应保证系统出水口的流量。
5.1.6 给水系统阀门
5.1.6.1 总则
给水系统阀门应满足以下要求:
a) 通常情况下,电动阀门应同时具备手动功能;
b) 电动阀门从打开位置转动到关闭位置(或从关闭位置转动到打开位置),时间不应超过 5s;
c) 在环境温度为-55℃到 70℃之间应能正常工作(非结冰状态);
d) 不应由于结冰而损坏;
e) 应清楚的标示打开和关闭位置。
5.1.6.2 手动截断阀
在每个盥洗室和厨房的供水管路中,应设置手动截断阀。在设备维护或应急情况下,手动关闭厨房、盥洗室的供水。手动操纵力应不大于 120N。
5.1.6.3 加注/溢流阀
应设置加注/溢流阀控制水箱的加水和溢流。主要要求如下:
a) 溢流通道的通径不应小于加水通道的通径;
b) 加水通道和溢流通道之间应隔离;
c) 正常状态下,手动操纵力应不大于 120N。
5.1.6.4 排水阀
应设置排水阀控制水箱的排水。
a) 排水阀的通径不应小于加注/溢流阀加水通道的通径;
b) 正常状态下,手动操纵力应不大于 120N。
5.1.7 水龙头
应在盥洗室洗手池附近设置水龙头。主要要求如下:
a) 宜采用两路供水,一路为常温水,另一路为热水;
b) 为节约用水,宜采用按压式水龙头或定时式水龙头;
c) 水龙头应有清晰的冷、热水标记,并结合牢固。
5.1.8 水加热器
应设置水加热器为盥洗室洗手池水龙头提供热水。主要要求如下:
a) 水加热器的正常供水温度应低于 54℃;
b) 水加热器应设置安全阀,设定的卸压值应能防止由于压力过高导致水加热器破坏;
c) 水加热器提供的热水量应满足水龙头供水流量调节和温度调节要求。
5.1.9 管路和接头
给水系统的管路和接头应满足如下要求:
a) 供/排水管路和接头的安装应有斜度以确保能够重力排放;
b) 供/排水管路应避免出现 U 型布置以及避免过分弯曲变形或严重限流;
c) 供/排水管路与污水排放管路之间不应有连接;
d) 在结冰环境下,供/排水管路应能承受冰冻而不发生永久变形或损坏;
e) 外部接头和排水口应位于不影响其他系统或导致结构腐蚀的位置。
5.2 增压给水系统
5.2.1 气源
空气增压分系统可选择采用如下三种气源的一种或几种:
a) 来自飞机发动机的增压空气(从环境控制系统间接引入);
b) 来自增压泵的增压空气;
c) 来自地面气源设备的增压空气(只在地面维修或地面待机时使用)。
5.2.2 增压
空气增压系统应能为给水系统提供合适的压力,应能进行压力调节和压力源切换。对系统的增压要求如下:
a) 在飞行过程中或在地面,均能对给水系统增压;
b) 应能使用压力开关启动或断开增压设备;
c) 应能进行增压气源的切换;
d) 当水箱水位为 1/2 时,增压系统宜在 10min 内完成增压;
e) 附件应分别进行压力值为最大正常工作压力 3 倍的破坏压力试验和 2 倍的验证压力试验,耐压时间至少 5 min。
注:e)与 CCAR-25-R4 §25.1438 (a)一致。
5.2.3 增压系统附件
5.2.3.1 增压泵
可根据需要,采用增压泵为水箱提供增压空气。主要要求如下:
a) 增压空气流量应确保给水系统正常工作;
b) 内部应设置安全阀,安全阀的开启压力应高于水箱的最大正常工作压力,同时,应确保系统最高压力低于水箱破坏压力;
c) 应在增压泵的空气进口设置空气过滤器,过滤精度不宜大于 40μm;
d) 应设置温度保护装置;
e) 噪声应满足型号相关规定。
5.2.3.2 压力开关
可根据需要,设置压力开关监控水箱内的空气压力,控制增压泵的工作。主要要求如下:
a) 应能感受水箱内外的压力差(表压);
b) 应设定接通压力和断开压力;
c) 在环境温度-55℃到 70℃之间应能正常工作(非结冰状态)。
5.2.3.3 地面服务面板开关
可根据需要,设置地面服务面板开关。主要要求如下:
a) 维护口盖打开时,开关应能给系统控制器提供信息,表明正在进行系统维护;
b) 维护口盖关闭时,开关应能给系统控制器提供信息,表明系统维护已经完成。
5.2.3.4 增压空气接头
可根据需要,在地面服务面板上设置增压空气接头,通过地面设备为给水系统增压。增压空气接头的主要要求如下:
a) 开启压力宜不大于 10kPa;
b) 应能实现自密封;
c) 接口规格应与地面设备匹配;
d) 在环境温度-55℃到 70℃之间应能正常工作(非结冰状态)。
5.2.3.5 空气过滤装置
在空气增压系统的气源进口,应设置空气过滤装置。主要要求如下:
a) 流量应大于给水系统所需的供气流量;
b) 过滤精度宜不大于 40μm;
c) 流阻宜小于 10kPa;
d) 在环境温度-55℃到 70℃之间应能正常工作(非结冰状态)。
5.2.3.6 单向阀
增压空气管路中应设置单向阀,防止增压空气回流。主要要求如下:
a) 开启后,其流量应不小于系统增压流量;
b) 开启压力宜不大于 5kPa;
c) 在环境温度-55℃到 70℃之间应能正常工作(非结冰状态)。
5.2.3.7 压力调节装置
可根据需要,设置压力调节装置。主要要求如下:
a) 应能将气源压力调节到系统额定压力;
b) 流量应确保给水系统在正常工作压力范围内;
c) 在环境温度-55℃到 70℃之间应能正常工作(非结冰状态)。
5.2.3.8 安全阀
给水系统应设置安全阀,防止系统超压。主要要求如下:
a) 安全阀开启前,应保证密封;
b) 卸压流量应不小于系统的增压流量,应确保系统压力不超过系统安全压力;
c) 在环境温度-55℃到 70℃之间应能正常工作(非结冰状态)。
6 验证
6.1 概述
通过试验室试验、机上地面试验和飞行试验验证给水系统是否满足功能、性能和环境适应性等要求。
6.2 试验室试验
6.2.1 附件试验
6.2.1.1 性能试验
验证给水系统中各项附件的性能是否满足附件的相应要求。
6.2.1.2 环境试验
根据给水系统附件的安装位置和环境条件,按 HB 6167 或 RTCA DO-160 的相关规定进行环境试验,给水系统附件应满足相应的环境要求。
6.2.1.3 压力试验
给水系统附件均应进行 2 倍最大正常工作压力的验证压力试验。
6.2.2 系统试验
应进行地面功能试验,检查系统的工作情况,以验证给水系统是否满足飞机的相关要求。主要试验项目如下:
a) 加水功能试验;
b) 供水功能和性能试验;
c) 排水功能试验;
d) 增压功能和性能试验。
6.3 机上地面试验
6.3.1 气密试验
系统应进行 2 倍最大正常工作压力的气密性试验,确保系统不泄漏。
6.3.2 功能试验
应进行机上功能试验,以验证给水系统的功能是否满足型号相关要求,参考 6.2.2。
6.4 飞行试验
应进行飞行试验,验证给水系统的功能是否满足型号相关要求。