高清可复制 HB 8504-2014(2017) 民用飞机燃油系统和附件结冰试验要求

　　ICS 49.060 V 39

　　HB 8504-2014

　　民用飞机燃油系统和附件结冰试验要求

　　Icing tests requirements for civil aircraft fuel systems and components

　　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

　　本标准依据 GB/T 1. 1-2009《标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写》进行起草。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：牛 量、刘小锋、王慧丹、罗景锋、徐鹏国、余国际。

　　民用飞机燃油系统和附件结冰试验要求

　　1 范围

　　本标准规定了民用飞机燃油系统和附件的结冰试验要求。

　　本标准适用于装有涡轮发动机的民用飞机燃油系统和附件。

　　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 6537 3 号喷气燃料

　　GB/T 11133 液体石油产品水含量测定法

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　最临界结冰条件 most critical condition for icing

　　飞机在使用中可能达到的最低燃油温度和相应的燃油冷却速度。

　　3.2

　　燃油冷却速度 fuel cooling rate

　　被试飞机在低温大气条件下，实际飞行中所测得的燃油温度变化率。

　　4 试验目的和依据

　　4.1 试验目的

　　通过燃油系统和附件的试验室结冰试验、燃油系统机上地面结冰试验和结冰飞行试验， 验证飞机燃油系统在各种结冰条件下，不会对燃油系统和附件的工作性能产生影响。

　　注：本条要求与 CCAR 25.951 c)的要求一致。

　　4.2 试验依据

　　燃油系统和附件试验依据如下：

　　a) 当系统使用在 27℃时被水饱和后的燃油，再将其冷却到最临界结冰条件的过程中，燃油系统应能在最大续航时间内保证连续工作，满足被试飞机发动机整个流量和压力范围的要求;

　　b) 当系统内燃油在 27℃时被水饱和后，每升燃油中再加入 0.2mL 的游离水，然后将其冷却到最临界结冰条件的过程中，燃油系统应能使被试飞机以不危及飞行安全所需的发动机最小功率状态持续飞行 30min;

　　c) 为了保证燃油系统满足结冰要求，燃油系统的有关附件应符合下述要求：当燃油在 27℃时被

　　水饱和后，每升燃油中再加入 0.53mL 的游离水，然后将其冷却到最临界结冰条件的过程中，燃油系统附件的工作性能应无任何衰减，不会对飞行安全造成危害。

　　注：本条要求与 CCAR 25.951 c)的要求一致。

　　5 一般要求

　　5.1 试验用燃油

　　本试验应选用并符合 GB 6537 规定的燃油(或发动机专用规范允许使用的燃油)，燃油中芳香烃含量为 10%～25%，油量应满足试验所需。除非飞机飞行手册中规定必须使用防冰添加剂， 否则试验用燃油不应添加防冰添加剂。

　　5.2 环境温度

　　试验环境温度应低于试验燃油的温度，并使前阶段试验中所凝结的冰晶在后阶段试验中不被破坏。

　　5.3 试验装置

　　试验室结冰试验装置要求如下：

　　a) 试验装置应能模拟被试飞机的供油管路和油箱等，系统主要附件如燃油泵、热交换器、过滤器等应采用飞机的装机件，或与真实飞机的附件状态一致。

　　b) 试验中所有试验件的表面温度应和试验燃油温度相同或低于燃油温度。

　　c) 热交换器中的燃油和冷却液的温差不应超过 13℃。

　　d) 应模拟真实被试飞机发动机的流量，从小流量开始并持续该流量，随后逐步增大到大流量。应急工作试验时应能模拟并维持飞机安全飞行的发动机最小功率所需燃油流量。

　　e) 燃油系统试验室结冰试验原理图如图 1 所示，附件试验室结冰试验原理图如图 2 所示。

　　图 1 燃油系统试验室结冰试验原理图

　　图 2 燃油系统附件试验室结冰试验原理图

　　6 详细要求

　　6.1 试验室试验

　　6.1.1 系统连续工作状态

　　6.1.1.1 试验用燃油配制

　　系统连续工作状态试验的试验用燃油应按以下方法配制：

　　a) 如图 1 所示，将试验用燃油注入储存油箱，使燃油从储存油箱经热交换器再回到储存油箱进行循环加热到 27℃。

　　b) 保持燃油流量和要求的温度在规定范围内的同时，使用气动雾化喷嘴以大约 55mL/min 的流量按每升燃油添加 1mL 水的比例向燃油中注入雾化水进行饱和。

　　c) 所有的水注入燃油后，再继续循环约 30min，以保证完全混合。

　　d) 使燃油从储存油箱经过过滤器/水分离器进入试验油箱，此时燃油应处于饱和状态。

　　e) 试验油箱内的燃油可使用飞机燃油增压泵或单独的循环泵进行循环冷却。试验用燃油从试验油箱经过热交换器冷却后，再通过位于油面下方的喷杆回到试验油箱内。如果使用燃油增压泵循环燃油，在试验过程中，应设置将飞机燃油系统与热交换器及其管路相隔离的装置。

　　f) 提取试验油箱中三个不同空间位置的燃油作为样本，按照 GB/T 11133 中规定的方法进行分析。三个油样的平均含水量应不低于试验用燃油在 27℃饱和时的含水量，同时也不应高于该水量加上 15ppm。多余的水分应排出试验油箱。试验燃油饱和时的含水量会因为燃油搅拌方式的不同而有所差别，但试验时不应使用饱和时含水量低于 90ppm 的燃油。燃油中的含水量应在冷却后和试验后进行测量。

　　g) 当试验燃油冷却到试验温度时，应分析并记录其含水量，同时停止循环开始试验。试验结束后，试验燃油含水量不应低于 90ppm。

　　6.1.1.2 试验内容

　　本项试验分为三个试验温度阶段进行，试验流量从小流量开始并持续该流量，随后逐步增大到大流

　　量。试验时间为被试飞机最大续航时间，各阶段的试验燃油温度和试验时间比例见表 1。

　　表 1 燃油系统连续工作状态结冰试验

　　6.1.1.3 主要测量参数

　　试验中主要测量以下参数：

　　a) 试验环境温度;

　　b) 各阶段试验燃油的温度;

　　c) 各阶段试验燃油中的含水量;

　　d) 供油泵的出口流量;

　　e) 供油泵的出口压力;

　　f) 发动机供油流量;

　　g) 发动机供油压力。

　　6.1.1.4 试验结果评定

　　整个试验过程中，被试燃油系统和附件的工作性能无任何衰减，供油流量和压力应满足发动机整个流量和压力范围要求。

　　6.1.2 系统应急工作状态

　　6.1.2.1 试验燃油配制

　　试验用燃油除按照 6.1.1.1 a)～f)配制外，还应满足以下要求：

　　a) 当饱和燃油在试验油箱中循环冷却时，按每升燃油添加 0.2mL 水的比例通过安装在试验油箱油面以下大约 25mm 处的两个气动雾化喷嘴将游离水分次注入燃油中，每次应注入约 100mL，然后允许均匀扩散约 5min，所有的水应在试验油箱中燃油温度降到 7℃前加注完。

　　b) 当试验燃油冷却到试验温度时，应分析并记录其含水量，同时停止循环开始试验。试验结束后，试验燃油的含水量不应低于 160ppm，并应超过 27℃时燃油饱和的含水量。

　　6.1.2.2 试验内容

　　本项试验分为三个试验温度阶段进行，试验流量应模拟维持飞机安全飞行的发动机最小功率所需燃油流量。各阶段的试验燃油温度和试验时间见表 2。

　　表 2 燃油系统应急工作状态结冰试验

　　6.1.2.3 主要测量参数

　　系统应急工作状态试验主要测量参数同 6.1.1.3。

　　6.1.2.4 试验结果判定

　　试验过程中，被试燃油系统应保证提供维持飞机安全飞行的发动机最小功率所需燃油压力和流量。

　　6.1.3 附件

　　6.1.3.1 试验燃油配制

　　试验用燃油除按照 6.1.1.1 a)～f)配制外还应满足以下要求：

　　a) 当饱和燃油在试验油箱中循环冷却时，按每升燃油添加 0.53mL 水的比例通过安装在试验油箱油面以下大约 25mm 处的两个气动雾化喷嘴将游离水分次注入燃油中，每次应注入约 100mL，然后允许均匀扩散约 5min，但所有的水应在试验油箱中燃油温度降到 7℃前加注完。

　　b) 当试验燃油冷却到试验温度时，应分析并记录其含水量，同时停止循环开始试验。试验结束后，试验燃油的含水量不应低于 420ppm，并应超过 27℃时燃油饱和的含水量。

　　6.1.3.2 试验内容

　　试验内容同 6.1.1.2。

　　6.1.3.3 试验结果判定

　　整个试验过程中，被试燃油附件的工作性能无任何衰减，不会对飞行安全造成危害。

　　6.2 机上地面试验

　　6.2.1 系统连续工作状态

　　6.2.1.1 试验燃油配置

　　机上地面试验的系统连续工作状态试验用燃油配制方法同 6.1.1. 1。

　　6.2.1.2 试验内容

　　机上地面试验的系统连续工作状态试验内容同 6.1.1.2。

　　将配制好的试验燃油加入飞机后，发动机地面开车，各试验阶段的油门杆从地面慢车状态逐渐推至飞机最大续航时的发动机功率状态，持续该状态的时间为 50%的试验时间，然后将油门杆推至最大功率状态并稳定工作至试验结束。

　　6.2.1.3 主要测量参数

　　机上地面试验的系统连续工作状态试验除测量 6.1.1.3 规定的参数外，还应测量以下参数：

　　a) 发动机转速;

　　b) 发动机推力。

　　6.2.1.4 试验结果判定

　　整个试验过程中，被试燃油系统的工作性能无任何衰减，供油泵的出口流量和压力应满足发动机整个流量和压力范围要求，发动机的入口流量和压力应符合被试飞机专用规范的要求，发动机的转速和推力正常。

　　6.2.2 系统应急工作状态

　　6.2.2.1 试验用燃油配制

　　机上地面试验的系统应急工作状态试验用燃油配制同 6.1.2. 1。

　　6.2.2.2 试验内容

　　机上地面试验的系统应急工作状态试验内容同 6.1.2.2。

　　将配制好的试验燃油加入飞机后，发动机地面开车，各试验阶段的油门杆应从地面慢车状态逐渐推至保证飞机安全飞行的发动机最小功率状态，直至试验结束。

　　6.2.2.3 主要测量参数

　　机上地面试验的系统应急工作状态试验主要测量参数同 6.1.2.3。

　　6.2.2.4 试验结果判定

　　整个试验过程中，飞机发动机供油泵的出口流量和压力应满足保证飞机安全飞行所需的发动机最小功率，发动机的入口流量和压力应符合被试飞机专用规范的要求，发动机的转速和功率至少应不小于保证飞机安全飞行所需的发动机最小转速和功率。

　　6.3 飞行试验

　　6.3.1 系统连续工作状态

　　6.3.1.1 试验用燃油配制

　　飞行试验的系统连续工作状态试验用燃油配制方法同 6.1.1. 1。

　　6.3.1.2 试验内容

　　试验前应确定发动机可靠的起动边界和交叉供油能力，检查发动机燃油滤旁通活门工作是否可靠。试验应在外界大气温度最低、续航时间最长以及飞机系统中燃油被加热量最小的典型飞行剖面进行。将配制好的试验用燃油加入飞机后立即起飞，在规定剖面内稳定飞行直至试验结束。

　　6.3.1.3 主要测量参数

　　飞行试验的系统连续工作状态试验主要测量参数同 6.2.1.3。

　　6.3.1.4 试验结果判定

　　整个试验过程中，被试燃油系统的工作性能无任何衰减，供油泵的出口流量和压力应满足发动机整个流量和压力范围要求，发动机的入口流量和压力应符合被试飞机专用规范的要求，发动机的转速和推力正常。

　　6.3.2 系统应急工作状态

　　6.3.2.1 试验用燃油配制

　　飞行试验的系统应急工作状态试验用燃油配制方法同 6.1.2. 1。

　　6.3.2.2 试验内容

　　将配制好的试验燃油加入飞机后立即起飞，在飞行稳定后使被试飞机以不危及飞行安全所需的发动机最小功率状态下持续飞行 30min。

　　6.3.2.3 主要测量参数

　　飞行试验的系统应急工作状态试验主要测量参数同 6.2.1.3。

　　6.3.2.4 试验结果判定

　　整个试验过程中，飞机发动机供油泵的出口流量和压力应满足保证飞机安全飞行所需的发动机最小功率，发动机的入口流量和压力应符合被试飞机专用规范的要求，发动机的转速和功率至少应不小于保证飞机安全飞行所需的发动机最小转速和功率。