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HB 8716-2024
飞机溅水试验要求
Requirements for water spray test of aircraft
2024-12-10 发布 2025-07-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部 发 布
前 言
本文件按照 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。
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。
本文件由中国航空工业集团有限公司提出。
本文件由中国航空综合技术研究所归口。
本标准起草单位:中国飞行试验研究院、中国航空综合技术研究所。
本标准主要起草人:马争胜、符小刚、何文姝、石 晶、陈 晨、李 宁。
飞机溅水试验要求
1 范围
本文件规定了飞机溅水试验的试验内容和要求。
本文件适用于配装涡扇发动机或者涡桨发动机的飞机溅水试验,其他类型飞机可参考使用。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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 8472 民用飞机飞行试验通用要求
CCAR-23-R3 中国民用航空规章 第 23 部〈正常类、实用类、特技类和通勤类飞机适航规定〉 CCAR-25-R4 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
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
溅水试验 water spray test
验证飞机在存有积水的跑道上滑行、起飞、着陆时, 飞机轮胎在积水区产生的喷溅是否会有危险量的水直接进入飞机进气道或者辅助动力装置进气道,导致发动机或者辅助动力装置出现异常响声、喘振甚至熄火,溅水是否会对空速指示和静压系统造成影响,是否会对飞机起落架和机体结构造成损伤的试验。
3.2
临界速度 critical speed
溅水对飞机影响最为严重的飞机速度或者速度区间。
3.3
喷溅时间 spray time
飞机起落架轮胎在试验水池中产生水喷溅的持续时间。
4 符号和缩略语
4.1 符号
下列符号适用于本文件。
VR:飞机抬前轮速度。
4.2 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
APU ——辅助动力装置(Auxiliary Power Unit)。
TC ——型号合格证(Type Certification)。
5 一般要求
5.1 试飞大纲
应根据溅水试验的任务性质、试验要求和试验内容制定试飞大纲,试飞大纲除应符合 HB 8472 的规定外,还应明确以下内容:
a) 飞机的溅水方式,包括是前轮、主轮还是所有起落架轮胎共同溅水等;
b) 被试飞机所采用的起落架形式,包括有无喷溅抑制装置等;
c) 被试飞机所采用的轮胎结构,包括有无压水边条等。
5.2 试验资源
5.2.1 试验机
试验机应符合 HB 8472 的规定。
5.2.2 地面保障
地面特殊保障设备/设施主要包括:
a) 试验水池及相应的注水设备、水深测量设备;
b) 数字高速摄影机、照相机、通用摄像机等试验影像记录设备;
c) 用于飞机涂色及清洗的设备及工具;
d) 消防、急救等现场安全保障设施。
5.2.3 试验水池
试验前应在试验跑道的一定位置,根据选定的飞机试验构型修建一定尺寸的试验水池,试验水池应能保障飞机正常的滑跑,并满足试验要求的水深。
试验水池可采用中间分格的方式来保证水深满足要求,并且水池应具有可维护性,破损后应能快速修补。
试验水池的详细要求参见附录 A。
5.2.4 试验人员
参与试验的人员应满足以下要求:
a) 试验前试飞员应经过训练或者考核;
b) 参试人员应具有相应岗位的资质;
c) 参试人员应具有明确的职责划分和规定的活动区域。
5.3 试验测试
5.3.1 总则
应符合 HB 8472 的规定,并根据溅水试验任务的要求配备和安装机上专用测试设备。
5.3.2 测试参数
5.3.2.1 机载测试数据
主要包括:
a) 飞机校准空速、大气总温、空速管总压、静压等飞行状态参数;
b) 发动机油门杆角度、转速、排气温度、振动等用于判断发动机工作状态及工作稳定性的参数;
c) APU 转速、排气温度、振动等状态参数;
d) 表征发动机及 APU 供电、引气等功率提取状态的参数;
e) 环控、液压及起落架等其他可能受溅水影响系统的工作状态参数;
f) 飞机其他系统故障告警信号。
5.3.2.2 外部测量数据
主要包括:
a) 试验水池的水深测量数据;
b) 试验前后飞机进气道、空速管部位及 APU 进气口、起落架等受到溅水冲击和影响的关键部位及全机溅水的照片;
c) 试验过程中关键部位及全机的溅水视频。
5.3.3 测试要求
5.3.3.1 总则
一般包括:
a) 试验前,应对试验机进行相应的测试加改装;
b) 所有测试仪器和设备应满足参数精度、采样率、范围等要求,并在校验期内;
c) 飞机试验前后机务人员的检查记录;
d) 试验时应记录试验场地的风速、风向、场温、场压等气象数据。
5.3.3.2 机载测试
根据试验对各系统状态的分析需求,可采用加装、抽引等方式, 获取飞机和各系统所需的工作或者状态的参数数据。
5.3.3.3 外部测量
5.3.3.3.1 水深测量
试验前应制定水深的测量方案,内容包括:水深的测量方法、测量点、数据记录表格以及测量工具等。测量方案中应说明依据测量方案测量的水深数据可以表明符合附录 A 中 A.3 要求的水深。每次试验前应根据测量方案测量并记录水深。
5.3.3.3.2 飞机涂色
应在飞机关键系统和部位区域涂色,试验前应制定飞机涂色方案。涂色方案内容应包括: 飞机涂色的目的、涂色材料、涂色部位等。飞机涂色的要求包括:
a) 首次试验前应对受到溅水影响后可能对飞机的运行安全和功能造成影响的关键系统和部位进行涂色,涂色部位通常包括空速管部位、机翼前缘、发动机进气道唇口部位、APU 进气口部位、机腹蒙皮、货舱舱门位置等;
b) 涂色材料应为水溶性溶剂,颜色应易于辨识,利于清晰识别受水浸湿区域;
c) 涂色材料不应对飞机机体的漆层、机体部件、发动机内部结构等产生腐蚀;
d) 涂色材料应易于清洗;
e) 应选用无毒的涂色材料,不应对相关试验人员和环境产生危害;
f) 如试验中发现有其他部位受到溅水冲击,应在后续试验中对这些部位进行涂色;
g) 每一次试验前应对溅水冲刷的涂色部位进行补涂。
5.3.3.3.3 摄影摄像
试验前应制定摄影摄像方案,方案内容包括:摄影摄像的目的、摄影摄像要求、所使用的摄影摄像设备及型号、照相机及摄像机机位分布、主要拍摄部位等。摄影摄像要求主要包括:
a) 摄影部位一般包括:
1) 飞机涂色区域,如 5.3.3.3.2 中 a)和 f)描述的位置;
2) 飞机全静压探头/管路积水器部位、起落架舱门、货舱手柄、其他所有可能受溅水影响的部位等。
b) 每次试验前后应对飞机所有可能受溅水影响的部位进行拍照并按照顺序标记,每次对同一部位的拍照应采用相同的距离和角度;
c) 应采用长焦通用摄影机迎面拍摄飞机的溅水过程,判断侧向喷溅角度;
d) 应在侧方拍摄发动机进气道、APU 进气道进水情况;
e) 应在侧方拍摄全机的溅水情况,判断溅水的高度;
f) 必要时,可采用航拍俯视拍摄或者机上加装摄像头的方式记录溅水过程;
g) 一般应在试验水池的入口、出口的正侧方的一定位置分别架设一台数字高速摄影机,正向拍摄飞机进入和离开试验水池的影像,试验前数字高速摄影机应和测试系统进行时间统一,以获取飞机进入和离开试验水池的速度;
h) 试验过程使用摄像机对飞机发动机、APU、起落架等部位以及全机的溅水过程进行全程记录;
i) 摄影摄像设备及人员的位置应满足试验现场的安全要求。
5.4 试验中断、恢复、重试
应符合 HB 8472 的要求。
对于适航符合性验证试飞,试验的恢复、重试都应获得局方的批准方可继续进行。
5.5 试验质量和安全
应符合 HB 8472 的要求,并应在试验前完成以下工作:
a) 试验前应进行过反推力和反桨功能检查,确认反推力和反桨装置工作正常;
b) 试验前应完成刹车系统调参,确认刹车系统工作正常;
c) 试验前试飞员应按照试验时要求的飞机、发动机操作程序进行训练, 掌握试验时飞机和发动机操作程序。
6 详细要求
6.1 试验目的
溅水试验的主要试验目的包括:
a) 验证飞机轮胎溅起的水是否会直接进入发动机或APU 进气道以及是否会对发动机或APU 的稳定工作造成影响;
b) 验证飞机轮胎溅起的水是否会影响飞机空速指示系统的稳定工作,是否会影响静压系统的测量精度和稳定性;
c) 验证飞机轮胎溅起的水是否会对环控、液压等系统的工作造成影响, 是否会对飞机起落架、机体结构造成损伤。
注 1:本条中 a)与 CCAR-25-R4 中 25.1091(d)(2)和 CCAR-23-R3 中 23.1091(c)(2)的要求一致。
注 2:本条中 b)与 CCAR-25-R4 中 25.1323(h)、25.1325(b)和 CCAR-23-R3 中 23.1325(a)的要求一致。
6.2 试验条件
6.2.1 气象要求
溅水试验一般在无雨雪、无结冰,能见度良好的气象条件下进行,试验时的正侧风风速不大于 3m/s。如果试验时正侧风风速超过 3m/s,应进行风对水深和喷溅轨迹的影响分析。
6.2.2 试验速度
试验速度应满足以下要求:
a) 对于起飞构型下的溅水试验,飞机试验速度应该从 0~VR 之间选取;
b) 对于着陆构型下的溅水试验,速度应该从飞机着陆接地速度至刹停速度之间选取;
c) 每两个相邻试验速度的速度增量应不大于 37km/h;
d) 如果没有数据证明飞机抬前轮姿态为非临界速度,应在速度 VR 时,飞机以抬前轮姿态进行一次溅水试验;
e) 如果相邻两个试验速度差大于 37km/h,应在两个速度之间补充进行一次溅水试验;
f) 如果试验确定了飞机溅水临界速度为一个速度区间, 则应在速度区间以更小的速度间隔(如18.5km/h、9.3km/h)进行试验;
g) 如果试验确定了飞机溅水临界速度为某一个速度,则应以更小的速度间隔(如 18.5km/h、 9.3km/h)在比该速度大或者小的速度进行试验。
6.2.3 试验水深
试验水池 90%的水面深度一般应不低于 12.7mm。对于申请不同 TC 证的飞机,应根据相应的规章要求设置试验水池水深。对于其他任务性质的溅水试验,可以根据试验任务需求设置试验水池水深。
6.2.4 飞机重量重心
应满足以下要求:
a) 在最大起飞重量进行起飞构型的溅水试验;
b) 在最大着陆重量进行着陆构型的溅水试验;
c) 在对溅水试验结果影响最严重的重心下进行试验。
6.2.5 襟翼及扰流板位置
应满足以下要求:
a) 起飞构型:试验时扰流板应在收起位置,襟翼应在起飞位;
b) 着陆构型:试验时扰流板应在打开位置,襟翼应在着陆位。
6.2.6 飞机轮胎胎压
应在正常的胎压范围内试验。
6.2.7 发动机状态
6.2.7.1 功率状态
对于不同构型状态的溅水试验,所有发动机状态应满足以下要求:
a) 起飞构型:处于起飞功率;
b) 着陆构型:处于慢车功率;
c) 着陆构型试验时,对带有反推力装置或者反桨装置的发动机,发动机还应在反推或者反桨的特
征状态进行试验。
6.2.7.2 引气状态
应在被试发动机引气关闭状态进行试验。
6.2.7.3 供电状态
应在被试发动机最大供电状态或者机上最大用电状态进行试验。
6.2.7.4 点火器状态
对于具有双点火器的被试发动机,应以最临界的点火方式进行试验。如果在地面是交叉方式进行点火,应断开非应急汇流条供电的点火器进行试验。
6.2.8 APU 工作状态
所有试验时 APU 应处于工作状态。
6.3 试验内容与方法
6.3.1 试验前准备
试验前应完成以下试验内容:
a) 完成飞机航前检查并记录;
b) 记录试验场地的场温、场压、风速、风向;
c) 试验水池注水及测量:给试验水池注水,并按照 5.3.3.3.1 中水深测量方案进行水深测量和记录,确认试验水池水深不低于试验要求;
d) 飞机涂色:
1) 按照 5.3.3.3.2 的要求完成飞机涂色;
2) 如果试验中发现有之前未涂色的部位受到溅水影响,应在该部位涂色;
3) 确认涂色部位涂色完好。
e) 按照 5.3.3.3.3 中确定的部位和要求进行拍照,并对照片进行标识或者记录。
6.3.2 试验内容和方法
试验内容和要求包括:
a) 飞机在指定位置刹停;
b) 飞机按照 6.2.2~6.2.7 的要求设置飞机及发动机构型,并确认 APU 正常工作;
c) 发动机工作稳定后,松刹车飞机加速滑跑;
d) 对于起飞构型的试验,应确保飞机进入试验水池时加速到目标速度并保持起飞构型通过;
e) 对于着陆构型的试验,飞机应先加速至高于目标速度的某一速度(该速度能确保当飞机减速至目标速度时,发动机已经达到慢车/最大反推或最大反桨状态),然后收油门至慢车/最大反推或最大反桨位减速,飞机在着陆构型下以目标速度通过;
f) 飞机滑跑过程中,按照 5.3.3.3.3 的要求使用数字高速摄影机、通用摄像机等设备全程拍摄飞机溅水过程;
g) 飞机通过试验水池后减速,滑回停机位,按正常程序关停发动机、APU;
h) 对飞机进行航后检查并记录;
i) 按照 5.3.3.3.3 的要求对飞机涂色部位及其他受溅水影响的部位进行拍照并标记。
6.4 试验结果与合格判据
6.4.1 试验结果
主要包括:
a) 以表格或曲线形式给出发动机、APU、空速、静压等系统的工作参数以及表明各系统试验构型状态的数据;
b) 飞机关键系统或者部位试验前后的对比照片;
c) 试验过程不同角度的视频影像;
d) 每次溅水试验时飞机进入和离开试验水池的速度;
e) 试验前后飞机各系统及结构检查结果;
f) 试飞员评述。
6.4.2 合格判据
主要包括:
a) 没有超过危险量的溅水直接进入发动机进气道或者 APU 进气道:
1) 发动机工作正常,发动机工作参数未超过发动机技术手册的限制,没有出现异常响声、喘
振、熄火;
2) APU 工作正常,没有出现参数超限、喘振、熄火。
b) 空速系统指示正常,没有产生会误导试飞员操作的空速波动;
c) 大气数据系统的全静压探头未受到溅水影响;
d) 飞机环控、起落架、液压系统等系统工作正常,飞机起落架和机体结构没有损伤。
注:本条中 a)与 CCAR-25-R4 中 25.1091(d)(2)的要求一致。
7 报告
按照 HB 8472 的要求编写飞机溅水试验报告。
附 录 A
(资料性)
试验水池长度、宽度、位置及材料
A.1 试验水池长度
试验水池长度 LL 满足公式(A.1)的要求,试验水池的各种参数如图 A.1 所示。
LL ≥ 5 ×VR ×t+LG …………………………………………(A.1) 18
式中:
LL ——试验水池长度,单位为米(m);
VR ——飞机抬前轮速度,单位为千米每小时(km/h);
t ——溅水持续时间,单位为秒(s);
LG ——前起落架与主起落架间距,单位为米(m)。
A.2 试验水池宽度
根据试验时飞机的溅水方式,确定试验水池的宽度:
a) 单一起落架轮胎溅水时,试验水池的宽度应不小于溅水起落架轮胎的宽度加上预估的飞机滑行轨迹线偏离距离 ΔLK;
b) 所有起落架轮胎溅水时,试验水池的宽度应不小于飞机左右主起落架轮胎外端距离 LMG 加上预估的飞机滑行轨迹线偏离距离 ΔLK,即水池宽度 LW 满足公式(A.2)的要求,试验水池的各种参数见图 A.1 所示。
LW ≥LMG +ΔLK …………………………………………(A.2)
式中:
LW ——水池宽度,单位为米(m);
LMG ——飞机左右主起落架轮胎外侧间距,单位为米(m);
ΔLK ——飞机滑跑时偏离直线轨迹的距离,单位为米(m)。
标引序号说明:
1 ——跑道;
2 ——试验飞机;
3 ——试验水池;
4 ——试验飞机唤醒轨迹线。
图 A.1 试验水池参数示意图
A.3 试验水池位置
试验水池在试验跑道上的位置应满足:
a) 能够满足飞机在起飞构型下加速至试验水池入口端时达到 VR 速度;
b) 能够满足飞机在着陆构型下滑行至试验水池入口端时达到所需的发动机状态和飞机速度;
c) 当飞机以任何试验构型下的所有试验速度通过试验水池后,都能有足够正常减速的安全距离;
d) 在满足 a)、b)、c)以及试验长度和宽度要求的条件下,试验水池应修建在跑道较为平直的部分。
A.4 试验水池围水材料
试验水池围水材料的选取应满足以下条件:
a) 围水材料高度应能够满足试验水池蓄水高度达到试验水深的要求;
b) 应具有足够的柔韧性,当飞机滑跑通过时不会因为轮胎的碾压造成破损并对飞机机体造成损伤,或者产生的碎片被吸入发动机后导致发动机损坏;
c) 不会对起落架及机身结构造成较大的冲击,影响试飞员的操作;
d) 能够在水池的入口端和出口端形成平滑的进出口;
e) 试验水池围水材料的存在不能影响喷溅轨迹;
f) 能够和跑道很好地贴合,保障试验期间的泄露水量不会影响试验要求的水深;
g) 应能够易于清除,拆除后能恢复跑道的原始状态。