ICS 49.090 V 44
HB 8617-2021
飞机座舱增压控制系统通用要求
General requirements for cabin pressure control system of aircraft
2021-04-19 发布 2021-07-01 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 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：中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院、中国航空综合技术研究所。
本标准主要起草人：林石泉、及运达、李力涛、赵亚飞、董巨辉、张聪笑、张雪苹、田力伟、段颖娟。
飞机座舱增压控制系统通用要求
1 范围
本标准规定了飞机座舱增压控制系统的功能、性能、噪声、安全性、可靠性、维修性、环境适应性、接口、安装、重量、材料等要求以及验证要求等通用要求。
本标准适用于民用飞机座舱增压控制系统设计及验证。
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。
《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 日中国民航局令第 209 号
RTCA/DO-160G 机载设备环境条件和试验程序(Environmental Conditions and Test Procedures for Airborne Equipment)
RTCA/DO-178C 机载系统和设备软件适航考虑(Software Consideration in Airborne Systems and Equipment Certification)
RTCA/DO-254 机载电子硬件设计保证指南(Design Assurance Guidance for Airborne Electronic Hardware)
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
座舱 cabin
全机气密线围起的增压区，通常包含驾驶舱、客舱、前/后货舱、E-E 舱和三角区等舱室。
3.2
座舱增压控制系统 pressurization system
使增压座舱内的空气压力、压力变化速率等参数按预先设计值变化的系统， 也称为座舱压力调节系统，简称“压调系统”。
3.3
座舱压力 cabin pressure
以绝对真空为基准表示的座舱空气压力。
3.4
座舱压力变化率 cabin pressure rate of change
单位时间内座舱压力的变化量。
3.5
座舱高度 cabin altitude
座舱压力对应的标准大气高度。
3.6
座舱高度变化率 cabin altitude rate of change
单位时间内相对海平面的座舱压力高度变化率。
3.7
座舱压差 cabin differential pressure
座舱压力与大气压力的差值。
3.8
正压差 positive differential pressure
当绝对压力大于大气压时绝对压力与大气压之差。
3.9
负压差 negative differential pressure
当绝对压力小于大气压时绝对压力与大气压之差。
3.10
地面残压 ground residual pressure
地面状态，卸压过程完成后的座舱压差。
3.11
排气活门 outflow valve
调节增压座舱排气量的装置。
3.12
正释压活门 positive pressure relief valve
用于防止座舱内外正压差超过设定值的排气装置。
3.13
负释压活门 negative pressure relief valve
用于防止座舱内外负压差超过设定值的排气装置。
3.14
空调组件 air conditioning unit
将来自气源系统的高温、高压空气调节为温度、压力、湿度适宜空气的装置。
4 要求
4.1 总则
压调系统通过控制器调节排气活门开度实现对座舱压力和座舱压力变化率的控制，为机上人员创造舒适安全的乘坐环境，同时还应具备正压差和负压差保护功能，用于保证飞机结构安全。
4.2 功能
压调系统应具备以下功能：
a) 座舱高度自动和手动控制功能;
b) 座舱高度变化率控制功能;
c) 正释压功能;
d) 负释压功能;
e) 座舱高度限制功能;
f) 座舱高度变化率限制功能;
g) 应急释压功能;
h) 水上迫降功能;
i) 提供压调系统显示、告警和检测等功能。
4.3 性能
压调系统应满足以下性能要求：
a) 正常情况下，座舱压力高度应不超过 2438m (8000ft);
b) 地面状态下，空调组件正常工作时，地面残压不超过舱门正常开启值;
c) 地面状态下，舱门未关闭时，压调系统抑制预增压功能;
d) 正常增压情况下，座舱高度变化率应不超过-300SLft/min;
e) 正常减压情况下，座舱高度变化率应不超过+500SLft/min;
f) 座舱气压波动后，座舱高度应在 30s 内恢复稳定，座舱压力变化率控制精度小于 8mbar/min;
g) 座舱最大正压差值应满足飞机结构强度专业的要求;
h) 座舱最大负压差值应满足飞机结构强度专业的要求;
i) 单个正释压活门应能满足正释压功能要求;
j) 单个负释压活门应能满足负释压功能要求;
k) 座舱高度限制功能应在座舱高度超过 4572m (15000ft)前启动;
l) 座舱高度变化率限制功能应在座舱高度变化率超过±914SLm/min(3000SLft/min)前启动;
m) 应急释压功能的释压速率应能满足座舱排烟、紧急撤离和风挡破裂等工况的使用要求;
n) 水上迫降功能应能保证在飞机入水前完成泄压并关闭所有水线下的活门;
o) 当座舱高度超过 3048m (10000ft)时，应提供座舱高度告警;
p) 当飞机在高原运行时，应调整座舱高度告警值防止误告警;
q) 座舱压差告警值根据飞机结构强度要求确定;
r) 应向飞行员提供座舱高度、座舱高度变化率、座舱压差和着陆机场高度信息。
4.4 噪声
排气活门的设计应能满足总体分配的噪音要求。
4.5 安全性
压调系统的安全性应满足以下要求：
a) 单一部件的故障，不能导致灾难性和危险性故障的发生;
b) 不能因为共模失效导致灾难性和危险性故障的发生;
c) 复杂电子硬件的研制应按照 RTCA/DO-254 的要求进行;
d) 软件的升级和管理应按照 RTCA/DO-178C 的要求进行;
e) 应通过故障树分析方法对重大级以上的失效事件进行分析;
f) 座舱正压差超过限制值的失效概率应小于 1×10-9 每飞行小时;
g) 座舱负压差超过限制值的失效概率应小于 1×10-9 每飞行小时;
h) 座舱释压大于 7620m (25000ft)超过 2min，或超过 12191m (40000ft)的失效概率应小于 1×10-9每飞行小时。
4.6 可靠性
压调系统的可靠性应满足以下要求：
a) 方案确定应根据飞机总体技术要求，对系统、设备等实用环境进行调研和分析， 确定影响可靠性的环境应力，作为可靠性设计的主要依据之一。设计时应尽量降低对环境的敏感性。
b) 在系统和设备的可靠性设计过程中必须运用可靠性建模、可靠性预计和分配、失效模式和影响
分析(FMEA)、故障树分析(FTA)等分析方法。
c) 充分利用内场、外场信息进行可靠性设计，对已投入使用的相似产品，应对其常见故障模式、薄弱环节及对可靠性有显著影响的因素进行分析。
d) 在型号研制过程中，应不断地进行可靠性增长工作。
e) 压调系统的平均故障间隔时间(MTBF)宜不低于 8000FH。
f) 压调系统的签派可靠度(DR)宜不低于 99.986%。
4.7 维修性
压调系统的维修性应满足以下要求：
a) 系统平均修复时间、重要部件拆装时间应满足飞机级分配的指标要求;
b) 系统的设计应能方便维护，充分利用机内测试(BIT)和机载维护系统的功能;
c) 正释压活门空气过滤装置、通大气的导管端头均应有防止砂尘、昆虫等污物进入的措施;
d) 设备和模块应尽量设计成为航线可更换件或航线可更换模块，若其功能和性能相同应具有互换性;
e) 对机上管路及不容易拆装的部件，应采用无维修设计原则;
f) 排气活门应便于检查和拆卸;
g) 系统主要设备和附件应集中安装，便于集中检查与维修，可达性好;
h) 配有位置指示器的附件，其安装位置应便于维护人员观察。
4.8 环境适应性
4.8.1 自然环境
压调系统部件应能够承受 RTCA/DO-160G 或型号规范规定的温度、压力、霉菌、盐雾、湿热和砂尘等的自然环境条件，并在使用寿命期间内能够正常工作。
4.8.2 机械环境
在 RTCA/DO-160G 或型号规范规定的振动、冲击和加速度等的机械环境条件下，压调系统部件应能够正常工作。
4.8.3 电磁环境
在 RTCA/DO-160G 或型号规范规定的电磁干扰、闪电和高能量磁场等电磁环境条件下，压调系统部件应能够正常工作。
4.9 接口
压调系统应具备以下接口：
a) 压调系统应具备与电源系统的接口，一般采用直流供电;
b) 压调系统应具备与航电系统的接口，压调系统应向航电系统提供机组告警系统信息、简图页信息、维修信息和飞行数据记录器信息， 航电系统应向压调系统提供飞行高度、空速、垂直速度、轮载信号、舱门信号、海平面大气压力(QNH)等信号;
c) 压调系统应具备与控制面板的接口;
d) 压调系统应具备与起落架系统的接口，起落架系统应向压调系统提供轮载信号;
e) 压调系统应具备与结构的接口，压调系统的活门应安装在气密分界面上。
4.10 安装
压调系统的安装应满足以下要求：
a) 应对不允许倒装、不允许旋转某一部位安装的设备或零组件采用非对称安装结构;
b) 应对具有方向性的部件进行防差错设计;
c) 应要求分布在飞机上的系统部件相互连接的导线长度尽可能短，且保证设备间足够的隔离;
d) 应要求安装在飞机上的电子设备，与其周围结构留有足够的间隙(满足设备规范要求)，避免飞行过程中产生碰撞;
e) 应采取措施以防止液压、燃油两系统管路的漏油污染设备;
f) 应保证系统所有活门上下游均有足够的流通空间;
g) 应要求正释压活门和负释压活门均安装在水线以上;
h) 应要求压力传感器的分布能够保证，一旦任何客舱或机组舱(包括上、下厨房)泄压， 传感器能够立刻感应到。
4.11 重量
压调系统重量应满足全机重量分配要求。
4.12 材料
压调系统应正确选择材料及其防腐蚀措施，材料的适用性和耐久性应满足下列要求：
a) 材料的选择应建立在经验或试验的基础上，且应材料无毒无害;
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) 强度性能和设计值符合 CCAR-25 的规定;
d) 考虑到服役中预期的环境条件，如温度和湿度的影响。
5 验证要求
5.1 计算
通过计算验证以下内容：
a) 座舱高度控制自动和手动功能满足性能需求;
b) 座舱高度变化率控制功能满足性能需求;
c) 正释压功能满足性能需求;
d) 负释压功能满足性能需求;
e) 应急释压功能满足性能需求。
5.2 分析
通过分析验证以下内容：
a) 安全性满足系统需求;
b) 维修性满足系统需求;
c) 可靠性满足系统需求。
5.3 试验室试验
通过试验室试验验证以下内容：
a) 座舱高度自动和手动控制功能满足系统需求;
b) 座舱高度变化率控制功能满足系统需求;
c) 座舱高度限制功能满足系统需求;
d) 座舱高度变化率限制功能满足系统需求;
e) 正释压功能满足系统需求;
f) 负释压功能满足系统需求;
g) 应急释压功能满足系统需求;
h) 水上迫降功能满足系统需求。
5.4 地面试验
通过地面试验验证以下内容：
a) 座舱高度自动和手动控制功能满足系统需求;
b) 座舱高度变化率控制功能满足系统需求;
c) 座舱高度限制功能满足系统需求;
d) 正释压功能满足系统需求;
e) 应急释压功能满足系统需求;
f) 水上迫降功能满足系统需求。
5.5 飞行试验
通过飞行试验验证以下内容：
a) 座舱高度自动和手动控制功能满足系统需求;
b) 座舱高度变化率控制功能满足系统需求;
c) 正释压功能满足系统需求;
d) 负释压功能满足系统需求;
e) 座舱高度限制功能满足系统需求;
f) 应急释压功能满足系统需求。
飞行试验通常包含压调系统自动控制模式试飞，压调系统手动控制模式试飞，座舱正压差释压功能试飞，座舱负压差释压功能试飞，压调系统高原试飞等试验科目。
