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ICS 49.025 V 35
HB 8695-2023
飞机舷窗透明件破损安全试验方法
Fail-safe test method for cabin window
2023-12-29 发布 2024-07-01 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 1.1-2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本标准由中国航空综合技术研究所和北京航空材料研究院归口。
本标准起草单位：中国航发北京航空材料研究院、中国商飞上海飞机设计研究院。
本标准主要起草人：丁宇婷、徐丽娜、葛 勇、厉 蕾、王晓丽、杨雪梅、靳永强、刘俊先。
飞机舷窗透明件破损安全试验方法
1 范围
本标准规定了飞机舷窗透明件破损安全试验的试验条件、试验件、试验设备和夹具、试验程序、试验结果和试验报告等。
本标准适用于双层中空结构的飞机舷窗透明件，其他结构相似的航空透明件可参考使用。
2 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
2.1
最大压差载荷 maximum value pressure
飞机座舱释压活门的最大调定值，用ΔP1 表示。
2.2
临界外部气动压力 critical external aerodynamic pressure
舷窗在飞行状态下受到的最大气动力，用ΔP2 表示。
3 原理
通过模拟飞机增压舱舷窗透明件的外层玻璃破损后，在最大续航时间内，内层玻璃在承受增压舱的最大压差载荷、临界外部气动压力和温度影响的联合作用下，考核舷窗透明件的破损安全性能。
4 试验条件
4.1 环境条件
环境温度为 20℃±10℃,环境相对湿度不大于 70%。
4.2 试验温度
试验件外侧的极限温度条件推荐使用飞机设计温度，包含极限高温和极限低温;内侧温度推荐与飞机舱内温度一致，温度最大偏差为±3℃。
4.3 破损安全极限压力
除非另有规定，破损安全极限压力不小于 n · [ΔP1+|ΔP2|]，单位为 kPa。安全系数 n 推荐依据飞机设计参数选取，或选用系数(1.33×1.5)。
5 试验件
5.1 数量
破损安全试验件的数量应不少于 2 件，分别进行极限高温和极限低温的破损安全试验。
5.2 制备
5.2.1 选取完整合格的舷窗透明件(包括外层玻璃、内层玻璃和密封件)制备试验件。
5.2.2 将外层玻璃从舷窗透明件中取出。
5.2.3 在外层玻璃上做出切割线标记，如图 1 中虚线所示。切割线与外层玻璃边缘的距离应不影响试验件的装配，建议不小于 20mm。切割的最大剩余宽度应保证试验过程中内层玻璃不与剩余外层玻璃接触。
5.2.4 沿切割线将外层玻璃切开，去除切割线内的玻璃。
5.2.5 将剩余的外层玻璃与密封件重新装配。装配后的试验件应与切割前透明件密封面的形面一致，不应出现变形或扭曲。
5.2.6 用密封胶封堵内层玻璃的通气孔，再用胶带密封，以保证试验过程的气密性。
图 1 破损安全试验件切割示意图
6 试验设备和夹具
6.1 试验设备
6.1.1 组成
应包含气压调节装置、温度调节装置和监控记录装置等部分， 如图 2 所示。控制和监测试验参数的仪器和设备应检定合格或校准，并在有效期内。
图 2 破损安全试验设备示意图
6.1.2 温度调节装置
温度调节装置包含(不限于)高低温箱、热交换器、温度传感器等部件。温度调节装置应能分别对试验件内、外两侧密封舱的温度条件进行动态控制，控温精度±1℃。
6.1.3 气压调节装置
气压调节装置包含(不限于)压力传感器、可编程控制器、压力调节阀等部件。气压调节装置应能分别对试验件内、外两侧密封舱的压力进行动态控制， 升压和泄压速率可调，保证试验件内、外侧压差满足试验要求，控压精度±5kPa。
6.1.4 监控记录装置
监控记录装置包含(不限于)压力传感器、温度传感器、位移传感器、数据记录仪等。监控记录装置应能监控并记录试验过程中的压力、温度和玻璃形变量的数据。压力的采集和记录频率应满足 1 次/s;当外侧密封舱泄压时长不大于 1s 时，压力的采集和记录频率应能满足 1 次/0.1s。
6.2 试验夹具
6.2.1 试验夹具应满足舷窗透明件的安装接口要求，保证在试验件的内、外两侧形成独立的密封舱，能够承受试验过程中的压力。
6.2.2 试验夹具上应有进出气口，分别连接内、外两侧的密封舱和气压、温度调节装置。
6.2.3 试验夹具上应预留安装压力、温度、位移等传感器的孔。
7 试验程序
7.1 初始检查
7.1.1 目视检查试验件的内层玻璃和密封件表面质量并记录。
7.1.2 目视检查夹具的密封端面是否完整、洁净、无划伤。
7.2 安装与调试
7.2.1 在试验件内层玻璃表面的中心位置安装位移传感器。
7.2.2 以飞机舷窗透明件实际装配方式或等效方式安装试验件，并保证试验件与夹具周边的间隙均匀。
7.2.3 在试验夹具上安装不少于两组压力和温度传感器，使传感器探头分别位于试验件内、外两侧的中间区域，连接传感器和数据记录仪，确认设备和仪器工作正常。
7.2.4 连接试验设备和夹具的进出气管，检查试验设备和夹具气密性。
7.3 试验
7.3.1 开启温度调节装置，设定内、外侧温度，达到设定温度后保温不少于 5min。
7.3.2 在试验件内、外两侧同时施加[ΔP1 +(-ΔP2)]的初始压力，直至稳定，在 1s 以内或根据设计要求的时长，快速释放外侧压力并记录实际泄压时长，释压后保持 3s。
7.3.3 逐渐增大试验件内侧压力至破损安全极限压力 n · [ΔP1 +(-ΔP2)]，保压时间应依据最大续航时间设定。若加载过程中试验件出现破损，应立即终止试验。
7.3.4 恢复试验件至常温常压状态，将试验件从夹具上取下，对试验件进行目视检查，记录内层玻璃和密封件表面质量和变形等检查结果。
7.3.5 当在试验件内、外侧同时施压及其之前设备工作出现异常时，应中断试验，排除故障后允许重新试验。
8 试验结果评定
当出现下列情况时，试验不通过：
a) 试验中，试验件无法保持气密性;
b) 试验后，内层玻璃出现破裂。
9 试验报告
试验报告主要包括下列内容：
a) 试验项目名称;
b) 试验件的编号;
c) 试验设备和监控仪器;
d) 试验前试验件检查结果;
e) 试验件的装配方式;
f) 试验条件;
g) 试验结果;
h) 试验人员;
i) 试验日期等。
