运输类飞机鸟撞适航性技术研究.pdf

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1、质量与适航工作研究运输类飞机鸟撞适航性技术研究金镭刘友丹（中航工业综合技术研究所，北京100028）[摘要]从搜集整理鸟撞事故情况入手分析易受到鸟撞破坏的部位，以适航规章中鸟撞要求研究为基础，参考相关工业界标准技术文件，开展运输类飞机鸟撞适航性要求分析工作。并在此分析研究基础上，结合相关标准、规范、指南、手册等技术文件对重点条款开展鸟撞适航性设计与验证方法研究工作，同时分析国外典型飞机鸟撞损伤部位验证案例，为后续型号鸟撞适航性设计和验证提供技术参考。[关键词]运输类飞机；适航性；鸟撞[中图分类号]T–65[文献标识码]C[文章编号]

2、1003–6660（2012）06–0011–06自从发明飞机以来，人类实现了几千年的飞行梦想，但在享受这一荣耀的同时，人类也不得不承受飞机事故给人类带来的灾难性后果。鸟撞就是一种极为常见、破坏性极大的飞机事故。据文献资料记载，从1961年到1967年，美国空军破坏性鸟撞次数从每年几次迅速上升到每年360多次，1982年更是达到了1894次；从1990年到2007年，美国民用飞机遭受鸟撞次数从每年1759次到每年7666次。从上述数据可以看出，随着时间的推移，鸟撞问题已经变得越来越严峻，鸟撞事故成为人类航空安全的重大威胁，因此鸟撞问

3、题已经成为飞机设计必须考虑的重要内容。图1某型机鸟撞影响区域分析架下顶板、左右侧壁板）；1鸟撞部位机翼前缘区（含缝翼打开、合上两种状态及固理论上飞机正前方能看见的部位都有可能被鸟定前缘）；撞，迎风面积越大，遭鸟撞的可能性也越大，工程襟翼（仅包括襟翼打开状态）；上一般针对经常发生鸟撞危险的部位进行重点分析垂尾前缘（若垂尾前梁上开有减轻孔，还应考与评估工作。虑鸟将前缘蒙皮击穿后，穿过减轻孔对垂尾盒段内据1999~2008年世界范围内飞机发生鸟撞事故系统的影响）；各部位统计数据显示，发生鸟撞事故部位中发动机平尾前缘；约占44%、机翼约占3

4、1%、风挡约占13%、机头约发动机唇口；占8%、机身约占4%。吊挂前缘。欧美先进航空制造企业开展鸟撞适航性设计与验证工作同样参考事故统计数据及易发生鸟撞部2适航规章要求位，如某型机在进行鸟撞影响分析，如图1所示。适航规章作为案例法，其条款的产生均源于事参考国外型号工程资料，根据国内在研型号实故，鸟撞适航规章要求同样是在大量事故统计的基际工作经验，运输类飞机鸟撞危险部位一般包括：础上，针对飞机上受影响的部位制定。机头区（驾驶舱地板以上区域，含雷达罩、风2.1鸟撞适航规章要求挡、通风窗、天窗骨架、天窗骨架上顶板、天窗骨鉴于我国现阶段适航

5、标准基本上是参照美国适[收修订稿日期]2012-09-14Dec.201211航空标准化与质量2012年第6期航标准制定的，本文鸟撞适航规章要求的分析研究对比工作主要针对欧美的FAR25、CS25部适航规章进关于鸟撞的要求，总体上3个规范要求是一致行。通过分析研究，FAR25/CS25部中鸟撞主要条的，即要求飞机在某给定速度下各种姿态飞行时，款包括§25.571（e）（1）、§25.631、§25.775风挡部位及机翼与1.8千克鸟相撞、尾翼与3.6千克（条款具体内容详见《运输类飞机适航标准》，本鸟相撞，飞机均能安全返航与着陆，除结

6、构损伤分文不再赘述）。析外，鸟撞损伤分析与评估还应考虑受影响系统的2.2欧美鸟撞适航规章要求差异性安全性分析。相对而言，FAR25适航要求更加完整鸟撞问题的核心是撞击区域、撞击鸟的重量和明确，但国军标、航标对设计的指导性更强。撞击速度。欧、美适航规章均从安全的角度出发而颁布，又由于环境、鸟类分布等因素有所差别。差4鸟撞适航条款技术分析别直接体现在条款之中。本节将对FAR25部中25.571（e）、25.631及试验鸟重量、冲击位置25.775（b）(c)3个鸟撞重点条款进行技术分析。FAR25.631条要求是尾翼8磅鸟冲击；CS4.

7、1§25.571(e)(1)结构的损伤容限和疲劳评定25.631条要求是飞机承受4磅鸟冲击。该款的目的是在最高到2450米的各种高度试验冲击速度不同上，在各种可能的飞行速度下，受到4磅的鸟撞FAR25.631要求相撞时飞机的速度（沿飞机飞时，通过评定保证飞机结构在离散源造成损伤的情行航迹相对于鸟）等于按第25.335（a）条选定的海况下，能够成功地完成飞行任务。平面VC。损伤容限（离散源）评定应考虑在出现飞鸟CS25.631要求相撞时飞机的速度（沿飞机飞引起的撞击后，要求飞行员能够安全地完成该次飞行航迹相对于鸟）等于海平面VC或80

8、00英尺时的行，其损伤容限评估只要求评定剩余强度，不必进0.85VC，两者较严重的值。行裂纹扩展评估。因此，损伤容限评估主要考虑两个问题，一是损伤部位和范围的确定，二是合理制3相关标准要求和理解定结构的剩余强度载荷要求。3.1GJB6