航空发动机风车不平衡适航符合性验证

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1、第42卷第6期航空发动机Vol.42No.62016年12月AeroengineDec.2016航空发动机风车不平衡适航符合性验证贾惟，何文博，刘帅（中国民航大学天津市民用航空器适航与维修重点实验室，天津300300）摘要：CCAR25部《运输类飞机适航标准》对航空发动机的持续转动提出明确要求，即航空发动机的持续转动不会危及飞行安全。参考美国联邦航空局（FAA）第25-141号修正案，详细分析了FAR25.362条款对发动机失效载荷的要求及其适用的符合性验证方法。通过对服役数据进行统计学分析研究了风车

2、不平衡符合性验证条件。结果表明，不平衡量等于1.0与1h备降时间组合、不平衡量等于1.0与最大不超过3h备降时间组合可以满足安全性的要求，在此基础上从载荷、强度、耐久性、系统完整性以及人为因素5个方面开展符合性验证。采用完整的飞机模型和发动机模型进行符合性验证是可以接受的。机体结构模型要通过地面振动试验进行校验，发动机模型要通过风扇叶片脱落试验进行校验。关键词：持续转动；风车不平衡；不平衡量；机体结构模型；发动机结构模型；地面振动试验；风扇叶片脱落试验中图分类号：V23文献标识码：Adoi：10.13

3、477/j.cnki.aeroengine.2016.06.015AirworthinessComplianceDemonstrationforAeroengineWindmillingImbalanceJIAWei,HEWen-bo,LIUShuai渊TianjinKeyLaboratoryofCivilAircraftAirworthinessandMaintenance,CivilAviationUniversityofChina,Tianjin300300,China冤Abstract:CCA

4、RPart25presentsaclearrequirementforaeroenginecontinuedrotationwhichstatesthatthecontinuedrotationofaeroenginecannotjeopardizethesafetyoftheairplane.RequirementsofenginefailureloadsandrelevantmethodsofcompliancewerebothanalyzedindetailsaccordingtoFAR25.3

5、62whichwasissuedbyFederalAviationAdministrationinamendment25-141.Acompliancedemonstrationcriterionwasobtainedthroughstatisticalanalysisofservicedata.Resultsshowthatimbalancedesignfractionequalsto1.0combinedwithwindmillingtimeequalsto1hourandimbalancedes

6、ignfractionequalsto1.0combinedwithwindmillingtimelessthan3hoursmeettherequirementsofsafetytargets.Basedonthesetwocriteria,compliancedemonstrationshouldbecarriedoutfromfiveaspectsincludingloads,strength,durability,systemintegrityandhumanfactors.Acomplete

7、integratedairframeandengineanalyticalmodelforcompliancedemonstrationareacceptable.Airframestructuremodelshouldbevalidatedbygroundvibrationtestandenginestructuremodelshouldbevalidatedbyfanbladeofftest.Keywords:continuedrotation曰windmillingimbalance曰imbal

8、ancedesignfraction曰airframestructuralmodel曰enginestructuralmodel曰groundvibrationtest曰fanbladeofftest车不平衡状态是由发动机轴支承失效、风扇叶片脱落0引言及其附带损伤引起的。风车状态是1个远离设计点、航空发动机有2种典型的影响飞行安全的持续复杂的特殊工况，这种工况可能会持续几个小时直到[1][4]不平衡状态：风车不平衡状态和高功率不平衡状态。飞机完成其备降飞