高清可复制 HB 8680-2021 飞机起落架应急断离试验通用要求

　　ICS 49.020 V 42

　　HB 8680-2021

　　飞机起落架应急断离试验通用要求

　　General requirements for emergency break-away test of aircraft landing gear

　　2021-12-22 发布 2022-04-01 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 1.1-2020《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。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本标准由中国航空综合技术研究所归口。

　　本标准起草单位：中国飞机强度研究所、中国航空综合技术研究所、航空工业第一飞机设计研究院、中航飞机股份有限公司长沙起落架分公司、西北工业大学。

　　本标准主要起草人：白春玉、胡 锐、孙 巍、惠旭龙、麻军太、刘庞轮、高向阳。

　　飞机起落架应急断离试验通用要求

　　1 范围

　　本标准规定了飞机起落架应急断离试验的试验要求、试验程序和试验方法等。

　　本标准适用于民用运输类飞机的起落架应急断离试验，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。

　　HB 7584 飞机起落装置系统 术语

　　CCAR25 中国民用航空规章 第 25 部 运输类飞机适航标准

　　3 术语和定义

　　HB 7584 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　超载 over loads

　　结构所受载荷超出设计载荷。

　　3.2

　　起落架应急断离 emergency break-away of landing gear

　　飞机超载紧急情况下，起落架或起落架部件从飞机机体断离。

　　3.3

　　应急断离结构 emergency break-away structure

　　飞机超载紧急情况下，使起落架或起落架部件从飞机机体断离的结构。

　　3.4

　　应急断离轴销 fuse pin

　　在预定位置和预定载荷下破坏的轴销。

　　3.5

　　断离载荷 break-away loads

　　飞机超载紧急情况下，使起落架应急断离结构发生破坏的载荷。

　　4 一般要求

　　4.1 概述

　　飞机起落架在着陆、起飞、滑行或地面操纵等过程中应满足正常使用要求， 在起落架发生超载情况下可通过应急断离轴销的有序破坏实现起落架与机体的断离，降低应急事故的危害，保护乘员安全，使起落架系统满足 CCAR-25 721(a)的要求。

　　4.2 试验项目

　　起落架应急断离试验主要包括应急断离轴销试验及起落架系统应急断离试验。

　　试验委托方根据研制需求选择试验件和试验类型，明确试验目的，并按本标准规定的要求进行试验。

　　4.3 试验任务书

　　试验任务书由试验委托方提出。试验任务书内容一般应包括(但不限于)以下内容：

　　a) 试验名称;

　　b) 试验目的;

　　c) 试验件技术状态;

　　d) 试验项目;

　　e) 试验测试要求;

　　f) 合格判据;

　　g) 试验报告编写要求。

　　4.4 试验大纲

　　试验大纲由试验承担方依据试验任务书编制，经试验委托方认可，如为适航验证试验须经适航批准。试验大纲内容一般应包括(但不限于)以下内容：

　　a) 试验目的;

　　b) 试验依据;

　　c) 试验件技术状态;

　　d) 试验件安装;

　　e) 试验设备及测量仪器;

　　f) 试验项目及内容;

　　g) 试验方法;

　　h) 试验程序;

　　i) 试验数据采集及处理;

　　j) 试验合格判据;

　　k) 试验人员;

　　l) 试验安全保护及质量保证措施;

　　m) 试验现场重大问题的处理原则与预案。

　　4.5 试验件

　　试验件应满足以下要求：

　　a) 符合生产图样和专用技术要求，符合试验任务书要求，经检验合格;

　　b) 如为适航验证试验，应经过适航制造符合性检查，颁发适航批准标签。

　　4.6 试验夹具

　　试验夹具应满足以下要求：

　　a) 试验夹具设计应便于试验件的安装、调整，试验夹具与试验件的连接应与真实装机接口一致;

　　b) 试验夹具应具有足够的强度和刚度，试验过程中不得产生影响试验进行和试验结果的变形或破坏;

　　c) 如为适航验证试验夹具须经适航审批及挂签。

　　4.7 试验设备及测量仪器

　　4.7.1 概述

　　应根据试验类型、试验技术要求选用试验设备和测试仪器，并按相关标准予以检定/校准。

　　4.7.2 试验设备

　　应急断离轴销试验所用设备为：

　　a) 试验台架，用于安装应急断离轴销及承载，需有足够的强度及刚度;

　　b) 加载系统，用于对断离轴销施加载荷，加载能力应大于断离轴销的断离载荷，加载速率能满足任务书要求。

　　起落架系统应急断离试验所用设备为：

　　a) 试验台架，用于起落架系统的安装，可调整负载重量满足任务书要求，并可在需要模拟起落架垂向速度时提供导向;

　　b) 航向速度模拟装置，用于模拟飞机相对地面的航向运动速度，如可通过机轮带转、大飞轮或水平推进加载等方式进行航向速度模拟;

　　c) 地面模拟装置，用于模拟飞机超载情况下起落架机轮接触地面的特性。

　　4.7.3 测试仪器

　　测试仪器应满足下述要求：

　　a) 能按照任务书要求测出试验件关键参数的响应，如载荷、应变、加速度、位移等;

　　b) 试验测量仪器应达到 1%以上的测量精度;

　　c) 试验数据采集设备应达到 1000Hz 以上的采样速率;

　　d) 使用高速摄像设备记录试验全过程，高速摄像系统的采样帧频不少于 1000 帧/s。

　　4.8 试验数据测试与分析

　　应急断离轴销试验，测试主要参数包括：

　　a) 轴销载荷历程;

　　b) 轴销关键部位处的应变历程;

　　c) 轴销变形。

　　起落架系统应急断离试验，测试主要参数包括：

　　a) 起落架的运动速度;

　　b) 起落架连接铰点载荷;

　　c) 起落架关键部位的动态应变;

　　d) 吊篮加速度;

　　e) 轴销的断离顺序;

　　f) 起落架断离后的姿态和运动轨迹等。

　　试验数据分析主要针对加速度数据、动态应变数据和载荷数据， 应根据扫频分析的频率，使用相应频率数字滤波的方法对试验数据进行处理。

　　4.9 试验环境

　　依据试验任务书的规定执行，如无特殊要求，一般在室温下进行。

　　4.10 技术文件和资料要求

　　试验前，委托方应根据合同要求和本标准规定的内容，向试验承担方提供所需的技术文件，必要的

　　设计报告和有关结构图样等。

　　试验承担方应根据本标准和合同的要求编制试验大纲及其他技术文件，文件的格式应统一、规范。试验的原始记录和各种资料，应按有关技术文件管理办法整理归档。

　　4.11 试验过程中的问题处理

　　试验中如遇异常情况，须中断试验，必要时应拆除试验件，对于适航验证试验排除故障后,验证试验要经适航当局批准后恢复试验。

　　5 详细要求

　　5.1 应急断离轴销试验

　　5.1.1 试验目的

　　验证起落架应急断离轴销的承载能力，确定起落架应急断离轴销的断离载荷。

　　5.1.2 试验原理

　　应急断离轴销试验在专用加载试验台上进行，通过作动筒加载模拟应急断离轴销的受载情况，测试应急断离轴销在加载过程的承载、变形和失效情况。

　　5.1.3 试验要求

　　试验要求如下：

　　a) 应急断离轴销应优选装机件，或按照相同工艺条件加工;

　　b) 应急断离轴销的安装形式与受力状态需与真实状态一致;

　　c) 试验加载应按照限制载荷、极限载荷的顺序依次加载， 用于确认应急断离轴销的静强度承载能力;

　　d) 应考虑加载速率对应急断离轴销的断离载荷影响;

　　e) 同一试验工况须使用不少于三件的应急断离轴销进行验证。

　　5.2 起落架系统应急断离试验

　　5.2.1 起落架系统超载情况分类

　　起落架系统应急断离试验应考虑以下超载使用情况：

　　a) 起落架机轮撞击沟渠或类似障碍物产生的过大阻力载荷，即由航向超载引起的起落架应急断离;

　　b) 在硬质跑道上应急坠撞产生的过度垂直载荷，即由垂向超载引起的起落架应急断离;

　　c) 偏航或滚转应急着陆过程产生的过度侧向载荷，即由侧向超载引起的起落架应急断离;

　　d) 在松软地面应急着陆产生的过度垂直载荷和航向载荷，即由航向和垂向耦合超载引起的起落架应急断离。

　　5.2.2 航向超载起落架系统应急断离试验

　　5.2.2.1 试验目的

　　评估飞机滑跑过程起落架撞击到障碍物引起航向超载情况下起落架系统的应急断离特性，通过试验获得断离轴销的失效模式、断离顺序及起落架系统断离后的运动轨迹等， 验证起落架应急断离设计的符合性。

　　5.2.2.2 试验原理

　　起落架安装于水平滑台上，由推水平进装置驱动起落架系统或安装有障碍物的台面运动，模拟起落架机轮撞击/越过障碍物的运动过程，模拟起落架航向超载应急断离工况。

　　5.2.2.3 试验要求

　　试验要求如下：

　　a) 起落架断离轴销的安装应与真实使用情况一致;

　　b) 起落架缓冲支柱气压及轮胎气压等充填需和真实使用状态一致;

　　c) 需按任务书要求模拟起落架系统质量;

　　d) 需模拟起落架撞击/越过障碍物的实际速度;

　　e) 起落架机轮与障碍物接触前，应达到任务书要求的相对运动速度，速度误差应在±3%以内;

　　f) 根据试验任务书要求进行障碍物特征的模拟。

　　5.2.3 垂向超载起落架系统应急断离试验

　　5.2.3.1 试验目的

　　评估飞机应急坠撞着陆引起垂向超载情况下起落架系统的应急断离特性，通过试验获得断离轴销的失效模式、断离顺序及起落架系统断离后的运动轨迹等，验证起落架应急断离设计的符合性。

　　5.2.3.2 试验原理

　　试验采用自由落体原理，起落架系统安装在落震试验台架中，下沉速度由落体投放高度保证，落体系统提升到预定投放高度后，带转装置驱动起落架机轮达到航向速度，落体系统自由下落，机轮撞击地面，模拟起落架垂向坠落超载应急断离工况。

　　5.2.3.3 试验要求

　　试验要求如下：

　　a) 起落架断离轴销的安装应与真实使用情况一致;

　　b) 起落架缓冲支柱气压及轮胎气压等充填需和真实使用状态一致;

　　c) 需按任务书要求模拟起落架系统质量;

　　d) 起落架机轮与地面接触前，起落架的下沉速度和机轮带转速度应达到目标速度，其中，起落架投放前的初始离地高度误差在±1mm 以内，机轮带转速度误差在±3%以内;

　　e) 垂向超载坠撞速度选择在飞机硬着陆至乘员可生存的坠撞速度之间，如按照 CCAR 25 设计的民用运输机，垂向超载速度一般为 5.18m/s 至 9.14m/s，或根据试验任务书要求进行起落架下沉速度的模拟。

　　5.2.4 侧向超载起落架系统应急断离试验

　　5.2.4.1 试验目的

　　评估飞机偏航或滚转应急着陆引起侧向超载情况下起落架系统的应急断离特性，通过试验获得断离轴销的失效模式、断离顺序及起落架系统断离后的运动轨迹等，验证起落架应急断离设计的符合性。

　　5.2.4.2 试验原理

　　试验采用自由落体原理，起落架系统安装在落震试验台架中，其滚转角度以初始安装姿态保证，下沉速度由落体投放高度保证，落体系统提升到预定投放高度后，带转装置驱动起落架机轮达到航向速度，落体系统自由下落，机轮撞击地面，模拟起落架侧向超载应急断离工况。

　　5.2.4.3 试验要求

　　试验要求如下：

　　a) 起落架断离轴销的安装应与真实使用情况一致;

　　b) 起落架缓冲支柱气压及轮胎气压等充填需和真实使用状态一致;

　　c) 需按任务书要求模拟起落架系统质量;

　　d) 起落架机轮与地面接触前，起落架的下沉速度和机轮带转速度应达到目标速度，其中，起落架投放前的初始离地高度误差在±1mm 以内，机轮带转速度误差在±3%以内;

　　e) 需模拟起落架应急着陆与地面的滚转角，误差在±0.5˚ 以内。

　　5.2.5 耦合工况应急断离试验

　　耦合工况应急断离情况一般不进行试验验证，以仿真分析对应急断离性能进行评估。

　　如前述未覆盖的由航向和垂向耦合超载引起的起落架应急断离情况，可采用单向超载起落架系统应急断离试验对起落架应急断离动力学分析方法进行验证，再通过验证后的动力学分析方法进行起落架耦合工况的应急断离性能评估。

　　6 试验结果分析

　　试验完成后，结合试验测试数据和高速摄像，对试验是否合格进行判定，如加载速度、加载幅值、起落架系统速度等误差是否符合要求，测试数据是否完整有效等。

　　7 试验报告

　　试验结束后，按照试验任务书和试验大纲的规定编写试验报告。

　　试验报告一般应包括(但不限于)以下内容：

　　a) 试验名称;

　　b) 试验目的;

　　c) 试验依据;

　　d) 试验项目;

　　e) 试验方法;

　　f) 试验流程;

　　g) 试验设备及测量仪器;

　　h) 试验测试项目及方法;

　　i) 试验中出现的问题及处理过程;

　　j) 试验结果的分析和评估;

　　k) 试验结论及建议等。