гидравлическая система ту-204. Курсовая работа Паньков Д.И.. Гидравлическая система самолёта типа Ту204 и сертификационные требования, предъявляемые к ней
 Скачать 0.85 Mb.
|
Раздел 4. Сертификационные требования, предъявляемые к самолету типа Ту-204Список требований Сертификационные требования извлечены из сертификационного базиса, из норм летной годности АП-25 поправкой 1-9 относящихся к гидросистеме самолета типа ту 204. Раздел А0 - Общие требования летной годности самолета при отказах функциональных систем. Раздел F - общие положение 25.1435. гидравлические системы Раздел D - проектирование и конструкция 25.863. Пожарная защита в зонах с воспламеняющимися жидкостями Раздел E - силовая установка 25.1183 Компоненты, содержащие воспламеняющиеся жидкости 25.1185 Воспламеняющиеся жидкости 25.1189 Перекрывные устройства Раздел А-0 – ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ЛЕТНОЙ ГОДНОСТИ САМОЛЕТА ПРИ ОТКАЗАХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ 1. Общие положения. Настоящий раздел содержит детализированные требования и пояснительный материал, относящиеся к общим требованиям к летной годности самолета при отказах функциональных систем. Этот раздел дополняет и конкретизирует требования 25.1309(b), (с) и относится ко всем функциональным системам и оборудованию самолета за исключением элементов конструкции (таких как крыло, оперение, поверхности управления, фюзеляж, узлы крепления двигателя, силовые элементы шасси и узлы его крепления и т.д.), которые специально рассмотрены в разделах С и D. 2. (зарезервировано). 3. Вероятности возникновения особых ситуаций. 3.1. (зарезервировано). 3.2. (зарезервировано). 3.3. Эксплуатация с отказными состояниями. Самолет должен быть спроектирован и построен таким образом, чтобы в ожидаемых условиях эксплуатации при действиях экипажа в соответствии с ЛР: 3.3.1. Каждое отказное состояние (функциональный отказ, вид отказа системы), приводящее к возникновению катастрофической ситуации (катастрофического эффекта), оценивалось как практически невероятное и не возникало вследствие единичного отказа одного из элементов системы. 3.3.2. Каждое отказное состояние (функциональный отказ, вид отказа системы), приводящее к аварийной ситуации (аварийному эффекту), должно оцениваться как событие не более частое, чем крайне маловероятное. При этом рекомендуется, чтобы суммарная вероятность возникновения аварийной ситуации (аварийного эффекта), вызванной отказными состояниями (функциональными отказами, видами отказов систем), для самолета в целом не превышала 10-6 на час полета. 3.3.3. Каждое отказное состояние (функциональный отказ, вид отказа системы), приводящее к сложной ситуации, должно оцениваться как событие не более частое, чем маловероятное. При этом рекомендуется, чтобы суммарная вероятность возникновения сложной ситуации (существенного эффекта), вызванной отказными состояниями (функциональными отказами, видами отказов систем), для самолета в целом не превышала 10-4 на час полета. 3.3.3.1. Все усложнения условий полета и отказные состояния (функциональные отказы, виды отказов систем), приводящие к их возникновению, подлежат анализу с целью отработки соответствующих рекомендаций по действиям экипажа в полете. Примечание. Желательно, чтобы любое отказное состояние (функциональный отказ, вид отказа системы), приводящее к усложнению условий полета (незначительному эффекту), не могло быть отнесено к частым событиям. 3.3.5. При анализе особой ситуации (эффекта), вызванной отказным состоянием (функциональным отказом, видом отказа системы), необходимо учитывать факторы, которые могут усугубить последствия (степень опасности) начального отказного состояния (функционального отказа, вида отказа системы), включая связанные с отказом условия на самолете, которые могут влиять на способность экипажа справиться с прямыми последствиями (например, наличие дыма, перегрузка, прерывание связи, изменение давления в кабине и т.п.). 3.3.6. Действия экипажа. При анализе последствий определенного отказного состояния (функционального отказа, вида отказа системы), включая необходимые действия экипажа, должны учитываться вероятность отказа (отказов), наличие и характер сигнализации (информации) об отказе, а также сложность действий экипажа. 3.4. Операции с отказными состояниями и внешние воздействия (явления). При анализе последствий отказных состояний (функциональных отказов, видов отказов систем) оценка должна учитывать критичные (определяющие) внешние воздействия (явления) и их вероятность. Эксплуатационные ограничения должны устанавливаться с учетом вероятности внешних воздействий (явлений) и отказных состояний (функциональных отказов, видов отказов систем), характеристик самолета, точности пилотирования, а также погрешностей бортовых систем и оборудования. 4. Приемлемые методы. 4.2. Соответствие требованиям настоящего раздела и 25.1309(b), (c) должно доказываться путем анализа и расчета вероятностей возможных видов отказов функциональных систем и оценки влияния этих видов отказов на безопасность полета самолета. Такая оценка должна проводиться для каждой системы и во взаимосвязи с другими системами и (при необходимости) подкрепляться наземными и (или) летными испытаниями, испытаниями на пилотажном стенде или другими видами стендовых испытаний, расчетами или моделированием. (а) Анализ должен включать возможные виды отказов (в том числе сочетания видов отказов в различных системах), оценку вероятностей этих видов отказов, последствия для самолета и находящихся на борту людей с учетом этапа полета, условий эксплуатации и внезапности для экипажа возникновения соответствующего отказного состояния, требуемые действия по парированию, возможность обнаружения отказа, процедуры контроля состояния и обслуживания самолета. (b) При анализе конкретных систем может быть учтен опыт эксплуатации аналогичных систем. (с) В анализе должен учитываться разброс характеристик системы (систем). При этом может быть использовано статистическое распределение указанных характеристик. 4.7. Отказное состояние (функциональный отказ, вид отказа системы) может быть отнесено к событиям практически невероятным, если выполняется одно из следующих условий: (а) Указанное состояние возникает в результате двух и более независимых последовательных отказов различных элементов рассматриваемой системы или взаимодействующих с ней систем с вероятностью менее 10-9 на час полета по типовому профилю. (b) Указанное состояние является следствием конкретного механического отказа (разрушение, заклинивание, рассоединение) одного из элементов системы и Заявитель обоснует практическую невероятность такого отказа, используя для доказательства: – анализ схемы и реальной конструкции; – статистическую оценку безотказности подобных конструкций за длительный период эксплуатации (при наличии необходимых данных); – результаты испытаний по установлению назначенного ресурса соответствующим элементам согласно требованиям соответствующих разделов настоящих Норм или по установлению других ограничений контролируемых параметров допустимого предотказного состояния; – анализ принципов контроля качества изготовления и применяемых конструкционных материалов в серийном производстве, а также стабильности технологических процессов; – анализ предусмотренных эксплуатационной документацией средств, методов и периодичности технического обслуживания. Примечание. В тех случаях, когда рассматривается конкретный короткий этап (участок) полета, его продолжительность может учитываться при оценке вероятности единичных и множественных отказов. Если показано, что отказное состояние (вид отказа, функциональный отказ) относится к категории событий практически невероятных, то такое событие может быть исключено из дальнейшего анализа особых ситуаций для доказательства соответствия требованиям данного раздела. 4.7.1. Для доказательства соответствия самолета требованиям 3.3.2 должно быть дополнительно выполнено одно из следующих условий: – отказное состояние (функциональный отказ, вид отказа системы) возникает в результате сочетания двух и более независимых последовательных отказов; – отказное состояние может быть отнесено к практически невероятным в соответствии с пунктом 4.7(b); – отказное состояние является следствием конкретного механического отказа типа заклинивания одного из элементов системы и может быть отнесено к событию не более частому, чем крайне маловероятное на основании анализа принятых конструктивных решений и результатов опыта эксплуатации аналогичных конструкций, учитывающего используемые принципы контроля качества изготовления и применяемые конструкционные материалы в серийном производстве, стабильность технологических процессов, а также предусмотренные эксплуатационной документацией средства, методы и периодичность технического обслуживания. 4.8. В случае, если отказное состояние (функциональный отказ, вид отказа системы) приводит к возникновению аварийной ситуации (аварийного эффекта) и не отнесено к категории практически невероятных, Летное руководство должно содержать рекомендации, позволяющие экипажу принять все возможные меры для предотвращения перехода аварийной ситуации в катастрофическую. Желательно, чтобы указанные рекомендации были проверены в летных испытаниях. В тех случаях, когда летная проверка связана с повреждениями самолета, с особо высокой степенью риска или заведомо нецелесообразна, разработанные рекомендации должны подтверждаться результатами анализа опыта эксплуатации других самолетов, близких по конструкции к сертифицируемому, а также результатами соответствующих лабораторных, стендовых испытаний, моделирования и расчетов. 4.9. В случае, если отказное состояние (функциональный отказ, вид отказа системы) приводит к возникновению сложной ситуации (существенного эффекта) и не отнесено к категории практически невероятных, Летное руководство должно содержать указания экипажу по завершению полета при данном отказном состоянии. Указания ЛР по действиям в сложных ситуациях должны быть проверены в летных испытаниях и не должны требовать от экипажа чрезмерных усилий и необычных приемов пилотирования. В отдельных случаях, когда конструкция самолета и его систем не обеспечивает возможности имитации какого-либо вида отказа в летных испытаниях, допускается проверка соответствующих указаний ЛР в испытаниях на пилотажном стенде, аттестованном для проведения таких испытаний. 4.10. В случае если отказное состояние (функциональный отказ, вид отказа системы) приводит к усложнению условий полета, Летное руководство должно содержать указания экипажу по продолжению полета, методам эксплуатации систем и парированию неисправностей в полете. Если при этом отказное состояние (вид отказа системы) влияет на пилотирование, то рекомендации ЛР должны быть проверены летными испытаниями или испытаниями на пилотажном стенде. Раздел F ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 25.1435. Гидравлические системы (а) Конструкция. (1) Каждый элемент гидравлической системы должен быть спроектирован так, чтобы выдерживать нагрузки от эксплуатационного рабочего давления в комбинации с максимальными эксплуатационными нагрузками на конструкцию; указанные нагрузки должны восприниматься без деформации, препятствующей функционированию элемента. (2) Каждый элемент гидравлической системы должен выдерживать без разрушения нагрузки от эксплуатационного рабочего давления, умноженного на коэффициент 1,5, в комбинации с предельными нагрузками на конструкцию, одновременное воздействие которых умеренно вероятно. Расчетное рабочее давление – максимальное давление при нормальной работе, исключая переходные процессы. (b) Испытания. (1) Собранная гидравлическая система должна быть испытана статическим давлением для подтверждения ее способности выдерживать давление, в 1,5 раза превышающее расчетное рабочее давление, без деформации любой части системы, которая могла бы воспрепятствовать выполнению системой своих функций. Зазор между элементами конструкции и элементами гидравлической системы должен быть достаточным, и не должно быть вредной остаточной деформации. Для проведения этих испытаний предохранительный клапан может быть отключен, чтобы создать необходимое давление. (2) Соответствие гидравлических систем требованиям 25.1309 должно быть показано испытаниями на функционирование, на ресурс, а также анализом. Все гидравлические системы или их подсистемы должны быть испытаны на самолете или на стендах для определения соответствия требуемым характеристикам и для сопоставления с другими системами самолета. Испытания на функционирование должны включать в себя имитацию условий отказа гидравлической системы. Испытания на ресурс должны имитировать повторяющиеся полетные циклы, которые могут быть в эксплуатации. Элементы системы, отказавшие в испытаниях, должны быть доработаны для исключения конструктивного недостатка и, если необходимо, испытаны вновь в достаточном объеме. Имитация условий работы и внешних нагрузок для элементов и соответствующих участков гидравлической системы должна быть достаточной для оценки влияния внешних факторов. При оценке соответствия требованиям 25.1309 необходимо учитывать: (i) статические и динамические нагрузки, действующие в полете и на земле, нагрузки от рабочего тела, от пилота, инерционные и температурные нагрузки и их комбинации; (ii) перемещение элементов системы, вибрацию, давление рабочего тела при переходных процессах и усталость; (iii) абразивный износ, коррозию и эрозию; (iv) совместимость жидкостей и материалов; (v) утечки и износ. (с) Противопожарная защита. Каждая гидравлическая система, в которой используется воспламеняющаяся рабочая жидкость, должна удовлетворять применимым к ней требованиям параграфов 25.863, 25.1183, 25.1185 и 25.1189. Раздел D ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ 25.863. Пожарная защита в зонах с воспламеняющимися жидкостями (a) В каждой зоне, где могут появиться воспламеняющиеся жидкости или их пары из-за утечки из жидкостной системы, должны быть предусмотрены средства, сводящие к минимуму вероятность воспламенения этих жидкостей или паров и общую опасность, если воспламенение произошло. (b) Соответствие требованиям пункта (а) данного параграфа должно быть показано путем анализа или испытаниями и при этом должны быть рассмотрены следующие факторы: (1) Возможные источники и пути утечки жидкостей и средства обнаружения утечек. (2) Характеристики воспламеняемости жидкостей, в том числе влияние любых горючих или абсорбирующих материалов. (3) Возможные источники зажигания, в том числе неисправности в электросистеме, перегрев оборудования и неправильное срабатывание защитных устройств. (4) Принятые меры по ограничению или тушению пожара, такие, как перекрытие потока жидкости, отключение оборудования, огненепроницаемые кожухи или применение огнегасящих веществ. (5) Способность выдерживать пожар и нагревтех элементов самолета, которые являются критическими с точки зрения безопасности полета. (c) Если для предотвращения или противодействия горению жидкости требуются действия летного экипажа (например, отключение оборудования или приведение в действие огнетушителя), то должны быть предусмотрены быстродействующие средства предупреждения экипажа об опасности. (d) Должна быть определена и указана каждая зона, где возможна утечка воспламеняющихся жидкостей или паров из жидкостной системы. Раздел E СИЛОВАЯ УСТАНОВКА 25.1183 Компоненты, содержащие воспламеняющиеся жидкости (а) За исключением случаев, указанных в пункте (b) данного параграфа, все трубопроводы, арматура и другие компоненты, содержащие воспламеняющуюся жидкость в любой зоне, подверженной воздействию пожара на двигателе, а также все компоненты конструкции, по которым передается воспламеняющаяся жидкость или которые содержат такую жидкость, в установленной пожароопасной зоне должны быть огнестойкими, за исключением того, что в установленной пожароопасной зоне баки с воспламеняющимися жидкостями и элементы их крепления должны быть огненепроницаемыми либо заключены в огненепроницаемый кожух, если повреждение огнем любой детали, которая не отвечает критерию огненепроницаемости, способно вызвать утечки или просачивание воспламеняющейся жидкости. Компоненты должны быть экранированы или расположены так, чтобы гарантировать невозмоность воспламенения вытекающей воспламеняющейся жидкости. (b) Положения пункта (а) настоящего параграфа не распространяются на: (1) Магистрали, соединения и компоненты, уже одобренные как составная часть сертифицированного типа двигателя; и (2) Дренажные и сливные магистрали и их соединения, повреждение которых не приведет к опасности возникновения пожара или не будет способствовать ее повышению. 25.1185 Воспламеняющиеся жидкости (а) Кроме интегральных маслосборников, к которым отнесены требования 25.1183(а), в установленных пожароопасных зонах не должны размещаться никакие баки или емкости, которые являются частью систем, содержащих воспламеняющиеся жидкости или газы, если только содержащиеся жидкости, конструкция системы, материал баков, перекрывные устройства, все соединения трубопроводов и органы управления не обеспечивают такую же степень безопасности, как и при расположении бака или емкости за пределами пожароопасной зоны. (b) Между каждым баком или емкостью и каждой пожарной перегородкой или кожухом, изолирующим установленную пожароопасную зону, должен быть предусмотрен воздушный зазор не менее 13 мм, если не используются эквивалентные средства, препятствующие передаче тепла из пожароопасной зоны к воспламеняющейся жидкости. (с) Абсорбирующие материалы, расположенные вблизи содержащих воспламеняющиеся жидкости компонентов систем, которые могут давать утечки, должны быть изолированы или обработаны таким образом, чтобы накопление опасного количества жидкости было исключено. 25.1189 Перекрывные устройства (а) Каждая двигательная установка и пожароопасная зона, определенная по 25.1181(а)(5), должна иметь устройства, перекрывающие или какимлибо другим способом не допускающие попадания внутрь любой установленной пожароопасной зоны опасных количеств топлива, масла, противообледенительной жидкости и других воспламеняющихся жидкостей, протекающих внутри нее или через нее. Перекрывные устройства не требуются: (1) Если магистрали, соединения и компоненты образуют единое целое с двигателем; и (2) Для маслосистем установок с газотурбинными двигателями, в которых все компоненты системы в установленной пожароопасной зоне, в том числе маслобаки, являются огненепроницаемыми или расположены таким образом, что не будут подвержены воздействию пожара на двигателе. (b) Закрытие любого топливного перекрывного устройства на любом двигателе не должно прекращать поступление топлива к другим двигателям. (с) Срабатывание любого перекрывного устройства не должно препятствовать в дальнейшем аварийному использованию другого оборудования, например, системы флюгирования воздушного винта. (d) Все перекрывные устройства для воспламеняющихся жидкостей и органы их управления должны быть огненепроницаемыми или должны быть расположены и защищены так, чтобы любой пожар в пожароопасной зоне не повлиял на их работу. (е) После срабатывания перекрывных устройств в любую установленную пожароопасную зону не должно проникать опасное количество воспламеняющейся жидкости. (f) Должны быть предусмотрены средства защиты от непреднамеренного срабатывания перекрывных устройств и обеспечена возможность для членов экипажа повторного открытия перекрывных устройств в полете после их закрытия. (g) Каждое перекрывное устройство между баком и двигателем следует располагать так, чтобы на его работу не могло повлиять разрушение конструкции крепления силовой установки или двигателя. (h) Каждое перекрывное устройство должно иметь средства для сброса накапливаемого избыточного давления, если только в системе не предусмотрены другие средства сброса давления Раздел 5. Список литературы[1] Корнеев, В.М. Конструкция и основы эксплуатации летательных аппаратов - Ульяновск: УВАУ ГА(и), 2009 [2] Лачинов О.Л. Самолет Ту-204. Конспект лекций. УВАУ ГА 1999 г [3] Смагин Д.И., Пугачев Ю.Н., Долгов О.С. “ К вопросу испытаний бортовых гидравлических систем и их значение при разработке современных видов воздушных судов.” 2011 [4] Башта Т.М. Гидравлические приводы летательных аппаратов 1967 [5] Комаров А. А. Надежность гидравлических систем, Москва : Машиностроение, 1969 [6] АП-25. Авиационные правила. Часть 25. Нормы лётной годности самолётов транспортной категории, поправка 9, 2020 г. [7] Кононов А.А., Кобзов Д.Ю., Ермашонок С.М. Гидравлические и пневматические машины: Курс лекций. – Братск: ГОУВПО «БрГУ». – 2005 [8] Руководство по технической эксплуатации самолета Ту-204-300 раздел 029, ОАО ”ТУПОЛЕВ”, 2004г. |