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T/AOPAXXXX—XXXX
電動(dòng)航空器電推進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范
TechnicalSpecificationforElectricAircraft
PropulsionSystems
(征求意見(jiàn)稿)
2024-XX-XX發(fā)布2024-XX-XX實(shí)施
中國(guó)航空器擁有者及駕駛員協(xié)會(huì)發(fā)布
T/AOPAXXXX-2024
電動(dòng)航空器電推進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范
1范圍
電動(dòng)航空器動(dòng)力裝置典型構(gòu)成包括電推進(jìn)系統(tǒng)、推進(jìn)器及電池和配電系統(tǒng)等。其中,電推進(jìn)系
統(tǒng)包括一臺(tái)或多臺(tái)電機(jī)及其適當(dāng)控制和運(yùn)行所需的部件,如相關(guān)電子控制器、斷路器、接線、傳感
器等;推進(jìn)器多為螺旋槳、涵道式風(fēng)扇等。本文件僅適用于審定等級(jí)為1級(jí)和2級(jí)的航空器,對(duì)其他
相關(guān)情況做下列考慮和說(shuō)明:
a)不包含變速箱、推進(jìn)器的具體要求。對(duì)于電推進(jìn)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的涵道風(fēng)扇,可能需要將電推進(jìn)
系統(tǒng)和風(fēng)扇作為整體考慮并建立附加要求;
b)不排除分布式電推進(jìn)構(gòu)型,但分布式推進(jìn)可能涉及附加問(wèn)題,如共用電機(jī)控制器/逆變器、
隔離電氣線束等,需要另外考慮;
c)如果涉及混合電推進(jìn)系統(tǒng)(電推進(jìn)系統(tǒng)及內(nèi)燃機(jī)共同驅(qū)動(dòng)推進(jìn)器),或者由氫能、燃料電
池作為能源的其它電推進(jìn)系統(tǒng),其中的適用部分可以參考本文件,但其不能涵蓋整個(gè)混合
電推進(jìn)系統(tǒng)或其它新能源系統(tǒng)的全部問(wèn)題。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用
文件,僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)
適用于本文件。
CCAR-33-R2航空發(fā)動(dòng)機(jī)適航規(guī)定;
CCAR-21-R4民用航空產(chǎn)品和零部件合格審定規(guī)定;
CCAR-23-R4正常類(lèi)航空器適航規(guī)定;
AC-23-AA-2022-01正常類(lèi)航空器審定;
AC-91-11R2航空器的持續(xù)適航文件;
FAA-2022-1548:AirworthinessCriteria:SpecialClassAirworthinessCriteriaforthe
ArcherAviationInc.ModelM001Powered-Lift;
FAA-2021-0638:AirworthinessCriteria:SpecialClassAirworthinessCriteriaforthe
JobyAero,Inc.ModelJAS4-1Powered-lift;
FAA-2020-0894:SpecialConditions:magni350andmagni650ModelEngines;ElectricEngine
AirworthinessStandards;
EASASCE-19Electric/HybridPropulsionSystem;
ASTMF3338-21StandardSpecificationforDesignofElectricEnginesforGeneral
AviationAircraft;
ASTMF2840-14StandardPracticeforDesignandManufactureofElectricPropulsionUnits
forLightSportAircraft;
ASTMF3239-19StandardPracticeforAircraftElectricPropulsionSystems;
RTCADO-160GEnvironmentalConditionsandTestProceduresforAirborneEquipment;
GB/T2900.25電工術(shù)語(yǔ)旋轉(zhuǎn)電機(jī);
GB/T2900.33電工術(shù)語(yǔ)電力電子技術(shù);
GB/T755-2019旋轉(zhuǎn)電機(jī)定額和性能;
GB/T18488.1-2015電工汽車(chē)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)第1部分:技術(shù)條件;
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GB/T18488.2-2015電動(dòng)汽車(chē)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)第2部分:試驗(yàn)方法;
GB/T1971-2021旋轉(zhuǎn)電機(jī)線端標(biāo)識(shí)與旋轉(zhuǎn)方向;
GB2894-2008安全標(biāo)識(shí)及其使用導(dǎo)則。
3術(shù)語(yǔ)和定義
GB/T2900.25、GB/T2900.33、GB/T755-2019以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。
3.1
電推進(jìn)系統(tǒng)ElectricPropulsionSystem
一種由一臺(tái)或多臺(tái)電動(dòng)機(jī)、電機(jī)控制器、斷路器、線纜、監(jiān)控儀表及其工作必需的輔助裝置的
組合,能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)換成機(jī)械能,為飛行器提供升力、推力。
3.2
電動(dòng)機(jī)Motor
將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能為電動(dòng)航空器提供動(dòng)力的,且輸出參數(shù)如位置、速度、加速度或轉(zhuǎn)矩是可
控的電氣裝置,簡(jiǎn)稱(chēng)為電機(jī)。
3.3
電機(jī)控制器MotorController
接受控制指令,根據(jù)傳感器提供的反饋信息,對(duì)轉(zhuǎn)矩、速度、位置等進(jìn)行閉環(huán)控制,并向電機(jī)
輸送功率的電氣裝置。
3.4
額定值RatedValue
通常由制造商對(duì)電推進(jìn)系統(tǒng)在規(guī)定運(yùn)行條件下所指定的一個(gè)量值。
3.5
直流母線電壓DCbusVoltage
電推進(jìn)系統(tǒng)的直流輸入電壓。
3.6
額定輸出功率RatedOutputPower
在規(guī)定工作制下,電推進(jìn)系統(tǒng)能夠持續(xù)輸出的最大功率。
3.7
峰值輸出功率PeakOutputPower
在規(guī)定工作制下,電推進(jìn)系統(tǒng)能夠短時(shí)輸出的最大功率。
3.8
轉(zhuǎn)速控制精度SpeedControlAccuracy
轉(zhuǎn)速實(shí)際值與轉(zhuǎn)速期望值的偏差,或轉(zhuǎn)速實(shí)際值與轉(zhuǎn)速期望值的偏差占轉(zhuǎn)速期望值的百分比。
3.9
轉(zhuǎn)矩控制精度TorqueControlAccuracy
轉(zhuǎn)矩實(shí)際值與轉(zhuǎn)矩期望值的偏差,或轉(zhuǎn)矩實(shí)際值與轉(zhuǎn)矩期望值的偏差占轉(zhuǎn)矩期望值的百分比。
3.10
轉(zhuǎn)速響應(yīng)時(shí)間RespondTimeofSpeed
電機(jī)控制器從接收到指令信息開(kāi)始至第一次達(dá)到規(guī)定容差范圍的期望值所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。
3.11
轉(zhuǎn)矩響應(yīng)時(shí)間RespondTimeofTorque
電機(jī)控制器從接收到指令信息開(kāi)始至第一次達(dá)到規(guī)定容差范圍的期望值所經(jīng)過(guò)的時(shí)間。
3.12
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電機(jī)控制器工作電流MotorControllerCurrent
電機(jī)控制器正常工作時(shí),其與電機(jī)各相連接的各動(dòng)力線上的電流。
3.13
電機(jī)控制器持續(xù)工作電流MotorControllerContinuousCurrent
能夠長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作的電機(jī)控制器工作電流最大值。
3.14
電機(jī)控制器短時(shí)工作電流MotorControllerShort-timeCurrent
能夠在規(guī)定的短時(shí)間內(nèi)正常工作的電機(jī)控制器工作電流最大值。
3.15
電機(jī)控制器最大工作電流MotorControllerMaximumCurrent
能達(dá)到并能承受的電機(jī)控制器工作電流最大值。
3.16
電推進(jìn)系統(tǒng)效率ElectricPropulsionSystemEfficiency
電推進(jìn)系統(tǒng)的輸出功率與輸入功率的百分比。
3.17
一臺(tái)電機(jī)不工作OneMotorInoperative
主要針對(duì)多動(dòng)力航空器一臺(tái)電機(jī)不工作并且電推進(jìn)系統(tǒng)隔離特性能夠保證剩余電機(jī)繼續(xù)工作的
情況。
4工作制與電壓等級(jí)
工作制由制造商與用戶(hù)參照航空器飛行狀態(tài)制定。必須包括起飛、平飛以及降落姿態(tài)的電推進(jìn)
系統(tǒng)工作工況。
電推進(jìn)系統(tǒng)的直流母線額定電壓由制造商制定。根據(jù)航空器飛行高度,選擇合適的電壓等級(jí)。
電推進(jìn)系統(tǒng)部件的耐壓值應(yīng)基于選定的電壓平臺(tái),充分考慮飛行器最大升限要求。
5一般要求
5.1電推進(jìn)系統(tǒng)構(gòu)型
應(yīng)當(dāng)建立系統(tǒng)所有部件和設(shè)備清單,包括所引用的相關(guān)圖紙和軟硬件構(gòu)成,以定義電推進(jìn)系統(tǒng)
的型號(hào)設(shè)計(jì)。
5.2持續(xù)適航文件
應(yīng)當(dāng)按照AC-33-AA-2022-01中持續(xù)適航部分建議的符合性方法或參照CCAR33-R2附件A的
要求編制單獨(dú)的電推進(jìn)系統(tǒng)持續(xù)適航文件的維修手冊(cè)、翻修手冊(cè)或章節(jié),也可以將持續(xù)適航文件在
相關(guān)航空器手冊(cè)中提供。在持續(xù)適航文件中,應(yīng)當(dāng)單獨(dú)給出“適航限制”內(nèi)容,規(guī)定審定所需的在
役維護(hù)和維修的強(qiáng)制性措施或限制。
5.3電推進(jìn)系統(tǒng)安裝和使用說(shuō)明
5.3.1安裝說(shuō)明
外形和安裝尺寸應(yīng)符合制造商和用戶(hù)之間協(xié)商確定的要求,但是如果在電推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有
確定安裝程序,以下方面需要在安裝說(shuō)明中定義:
a)包含整體尺寸的輪廓圖;
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b)電推進(jìn)系統(tǒng)所有部件與航空器和航空器設(shè)備(包括螺旋槳與涵道風(fēng)扇)的機(jī)械和電氣接口
的定義。包括電推進(jìn)系統(tǒng)連接附件、管件、線纜、冷卻管道、整流罩和任何附加到電推進(jìn)
系統(tǒng)的其他設(shè)備的位置和描述;
c)電推進(jìn)系統(tǒng)型號(hào)設(shè)計(jì)構(gòu)型之外所依賴(lài)的航空器部件或設(shè)備清單,以及這類(lèi)部件或設(shè)備的物
理接口和功能接口條件。例如:與電推進(jìn)系統(tǒng)集成的螺旋槳或者涵道風(fēng)扇以及接口限制說(shuō)
明等;
d)必須給出電推進(jìn)系統(tǒng)控制所需的儀表清單,包括控制電推進(jìn)系統(tǒng)工作的儀表精度和瞬態(tài)響
應(yīng)的所有限制值;
注:“儀表”是指測(cè)量電推進(jìn)系統(tǒng)參數(shù)并將其傳遞給相應(yīng)的決策中心(可以是飛行員或基
于軟件的控制)所需的所有設(shè)備;
e)環(huán)境條件的限制,包括電推進(jìn)系統(tǒng)電磁干擾、電源線傳導(dǎo)發(fā)射、高強(qiáng)度輻射場(chǎng)和雷電的防
護(hù)等級(jí)。
5.3.2使用說(shuō)明
a)提供使用限制;
b)提供功率或推力的額定值及在非標(biāo)準(zhǔn)大氣條件下的修正程序;
c)提供在正常和臨界環(huán)境條件下,以下三種情況的薦用程序:
1)起動(dòng);
2)地面運(yùn)轉(zhuǎn);
3)飛行中的運(yùn)轉(zhuǎn);
d)對(duì)于有一個(gè)或多個(gè)一臺(tái)電機(jī)不工作額定功率的電推進(jìn)系統(tǒng),必須提供電機(jī)性能特性及其變
化數(shù)據(jù),以使航空器制造商能夠建立航空器功率保證程序;
e)電推進(jìn)控制系統(tǒng)的主模式、所有可選模式和任何備份系統(tǒng)及其相關(guān)限制的描述,以及電推
進(jìn)系統(tǒng)及其與航空器系統(tǒng)、螺旋槳(如適用)之間的界面描述。
5.4電推進(jìn)系統(tǒng)額定值和運(yùn)行限制
電推進(jìn)系統(tǒng)的額定值、運(yùn)行限制和安全運(yùn)行所必需的任何其它信息,必須基于各種適用的運(yùn)行
條件確定。
5.4.1運(yùn)行限制
電推進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行限制包括為確保電推進(jìn)系統(tǒng)安全運(yùn)行的任何限制。主要有:
——最大過(guò)載轉(zhuǎn)矩和時(shí)間;
——最大超速和時(shí)間;
——輸入功率、電壓、電流、頻率和輸入電能質(zhì)量限制;
——最大和最小持續(xù)溫度、電流;
——最大和最小運(yùn)行電壓;
——振動(dòng)限制;
——應(yīng)急工況的最大功率和持續(xù)時(shí)間,如適用。
5.4.2額定值
電推進(jìn)系統(tǒng)的定額由預(yù)定的工作制和以下定義的額定值確定,包括但不限于:
——輸出功率;
——輸出功率和持續(xù)時(shí)間。
注:包括起飛狀態(tài)相關(guān)的額定值,應(yīng)當(dāng)聲明額定值所對(duì)應(yīng)的工作制。
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5.4.3功率和推力額定值的選定
a)必須選定電機(jī)功率和推力額定值。
b)選定的每種額定值必須是所有同型號(hào)電機(jī)在用來(lái)確定此額定值的條件下預(yù)計(jì)能產(chǎn)生的最低
功率或推力。
5.5標(biāo)識(shí)
5.5.1引出線和接線端
電機(jī)及其控制器各動(dòng)力線或接線端應(yīng)有明顯的標(biāo)識(shí)。電機(jī)各相動(dòng)力線或接線端的標(biāo)識(shí)應(yīng)符合
GB/T1971-2021規(guī)定;電機(jī)控制器動(dòng)力輸入接口的正、負(fù)兩極,分別用“+”“-”標(biāo)識(shí),電機(jī)控
制器與電機(jī)各相對(duì)應(yīng)的動(dòng)力線或動(dòng)力接線端,應(yīng)與電機(jī)各相動(dòng)力線或接線端的標(biāo)識(shí)一致。
5.5.2危險(xiǎn)警告
電機(jī)及其控制器應(yīng)在醒目的位置按GB2894-2008規(guī)定設(shè)置“當(dāng)心觸電”的警告標(biāo)識(shí),并在“當(dāng)
心觸電”的警告標(biāo)識(shí)旁邊注明必要的安全操作提示。
6設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求
6.1材料和制造
a)電推進(jìn)系統(tǒng)使用的材料和零部件應(yīng)當(dāng)符合與預(yù)期設(shè)計(jì)條件相適應(yīng)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或軍用標(biāo)準(zhǔn),
或者通過(guò)試驗(yàn)或其它手段建立的可接受的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù);
b)電推進(jìn)系統(tǒng)使用的所有材料和零部件,考慮預(yù)期使用環(huán)境條件的影響,評(píng)估所用材料的適
用性和耐久性,防止其在預(yù)期使用環(huán)境中由于任何可能原因引起性能降低或強(qiáng)度劣化;
c)使用特定制造方法和工藝生產(chǎn)的電推進(jìn)系統(tǒng),在合理的使用條件下能夠保持其設(shè)計(jì)性能,
其中考慮腐蝕、絕緣破損等退化影響。
6.2防火
a)電推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和構(gòu)造及所使用的材料應(yīng)當(dāng)在其正常運(yùn)行及失效條件下使著火和火焰蔓
延的可能性減至最小,并且應(yīng)當(dāng)將此類(lèi)火情的影響降至最低;
b)電推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和構(gòu)造應(yīng)當(dāng)將可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效或危險(xiǎn)性后果的內(nèi)部火情發(fā)生的可能性
降至最低,應(yīng)當(dāng)有措施隔離和降低其對(duì)航空器的危害。高壓電線互聯(lián)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)能夠防止電
弧引發(fā)的故障,對(duì)未保護(hù)的電線應(yīng)當(dāng)進(jìn)行分析表明電弧引發(fā)的故障不會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)性電推進(jìn)
系統(tǒng)后果;
c)如果使用易燃液體,必須確保存留或者輸送易燃液體的每一外部管路、接頭或其他安裝構(gòu)
件是耐火的或者防火的。應(yīng)當(dāng)在安裝說(shuō)明中闡述使用了易燃液體,以便在航空器級(jí)決定是
否需要建立其它防火區(qū)。
6.3電推進(jìn)系統(tǒng)安裝附件和結(jié)構(gòu)
a)必須規(guī)定電推進(jìn)系統(tǒng)安裝附件和結(jié)構(gòu)的限制載荷和極限載荷;
b)電推進(jìn)系統(tǒng)安裝附件和結(jié)構(gòu)必須能承受下列載荷:
1)規(guī)定的限制載荷下沒(méi)有永久變形;
2)規(guī)定的極限載荷下沒(méi)有損壞,但可以出現(xiàn)永久變形。
6.4轉(zhuǎn)子完整性和超速
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a)轉(zhuǎn)子超速不得導(dǎo)致具有危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果的轉(zhuǎn)子爆破、變形或損壞。應(yīng)當(dāng)通過(guò)試驗(yàn)、
經(jīng)驗(yàn)證的分析或者二者結(jié)合的方法進(jìn)行符合性表明。適用的設(shè)定轉(zhuǎn)速應(yīng)當(dāng)聲明并證明合理。
應(yīng)當(dāng)考慮失效條件,其中包括負(fù)載損失;
b)轉(zhuǎn)子應(yīng)當(dāng)具有足夠的強(qiáng)度裕度,在超過(guò)預(yù)定運(yùn)行條件和轉(zhuǎn)速條件下,不出現(xiàn)上條所述具有
危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)影響的轉(zhuǎn)子爆破、變形或損壞。爆破裕量必須通過(guò)試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)證的分析
或者二者結(jié)合的方法來(lái)進(jìn)行符合性表明;
c)電機(jī)不得超過(guò)可能影響轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完整性的速度運(yùn)行限制。
6.5應(yīng)力分析
a)必須對(duì)每個(gè)電推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械應(yīng)力分析,以表明電推進(jìn)系統(tǒng)的每個(gè)轉(zhuǎn)子、定子和外殼的
設(shè)計(jì)安全裕度;
b)必須對(duì)每個(gè)電推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行電氣應(yīng)力分析,表明每個(gè)電氣部件的電氣設(shè)計(jì)安全裕度高于1.5
倍額定電壓;
c)必須通過(guò)測(cè)試、分析或二者結(jié)合來(lái)確定,且必須證明不超過(guò)材料的許用應(yīng)力;
d)應(yīng)急工況下,電推進(jìn)系統(tǒng)的安全裕量仍滿(mǎn)足本條要求,如適用。
6.6振動(dòng)
a)電推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造必須在其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和輸出功率的正常工作范圍內(nèi)(包括所定義的
正常超限)運(yùn)行,不會(huì)由于振動(dòng)而引起電推進(jìn)系統(tǒng)任何零部件的過(guò)大應(yīng)力,也不會(huì)將過(guò)大
的振動(dòng)力傳遞給航空器結(jié)構(gòu);
b)除了分析由機(jī)械、空氣動(dòng)力、聲學(xué)激勵(lì)等傳統(tǒng)振動(dòng)源引發(fā)的振動(dòng)外,還應(yīng)評(píng)估由于勵(lì)磁(電
磁場(chǎng)激勵(lì))引起的旋轉(zhuǎn)部件共振;
c)應(yīng)當(dāng)評(píng)估由電推進(jìn)系統(tǒng)故障條件引起的激振力對(duì)振動(dòng)特性的影響,并表明不會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)性
電推進(jìn)系統(tǒng)后果。
6.7持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)
a)飛行中如果電機(jī)停車(chē)后,主轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)仍持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),這種轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)當(dāng)通過(guò)安全性分析評(píng)估,并
且不得導(dǎo)致任何不可接受的后果;
b)電推進(jìn)系統(tǒng)可以在斷電操作期間由推進(jìn)器反向驅(qū)動(dòng),其設(shè)計(jì)方式應(yīng)確保:
1)在反向驅(qū)動(dòng)期間產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)不會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果,以防繞組短路,且
與適用的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間一致;或
2)如果提供了在斷電操作期間將推進(jìn)器與電機(jī)分離或防止反向驅(qū)動(dòng)的方法,應(yīng)分析并證
明這些裝置的安全性,確保在發(fā)生失效或意外操作時(shí)不會(huì)引入其他危險(xiǎn)。
6.8壓力載荷
確定所有靜態(tài)部件在承受較大氣體或液體壓力載荷時(shí),可以穩(wěn)定保持1min,不會(huì):
a)當(dāng)承受以下較大的壓力作用時(shí),出現(xiàn)超過(guò)使用限制的永久變形,或者發(fā)生可能導(dǎo)致危險(xiǎn)性
電機(jī)后果的泄漏:
1)1.1倍的最大工作壓力;
2)1.33倍的正常工作壓力;
3)大于正常工作壓力35kPa(5psi)。
b)當(dāng)承受以下較大的壓力作用時(shí),發(fā)生破裂或爆破:
1)1.15倍的最大可能壓力;
2)1.5倍的最大工作壓力;
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3)大于最大可能壓力35kPa(5psi)。
c)在滿(mǎn)足本條要求時(shí)必須考慮:
1)零件的工作溫度;
2)除壓力載荷外的任何其他重要靜載荷;
3)代表零件材料和工藝的最低性能;
4)型號(hào)設(shè)計(jì)允許的任何不利的幾何結(jié)構(gòu)。
6.9安全性分析
a)為了評(píng)估預(yù)期可能發(fā)生的所有失效的后果,必須對(duì)電推進(jìn)系統(tǒng)及其控制系統(tǒng)進(jìn)行分析。如
適用,分析中必須考慮:
1)與典型電推進(jìn)系統(tǒng)安裝相關(guān)的航空器級(jí)裝置和程序假設(shè),在分析中必須說(shuō)明這些假設(shè);
2)隨之發(fā)生的二次失效和潛在失效;
3)本條d)中提到的多重失效或?qū)е耭)中定義的危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果。
b)必須總結(jié)可能導(dǎo)致f)中定義的重要或危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果的所有失效,并且估算重要或
危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果發(fā)生的概率。對(duì)于可能導(dǎo)致危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果的任何一個(gè)零件
失效,必須清楚地識(shí)別出來(lái)。
c)某些元件的失效無(wú)法合理估計(jì)。如果這些元件的失效可能導(dǎo)致電推進(jìn)系統(tǒng)的危險(xiǎn)性后果,
則必須將這些元件標(biāo)識(shí)為電推進(jìn)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。電機(jī)關(guān)鍵件應(yīng)符合7.5規(guī)定的完整性規(guī)
范。這些情況必須在安全分析中說(shuō)明。
d)如果依靠安全系統(tǒng)以防止發(fā)生危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果,則必須分析安全系統(tǒng)與電推進(jìn)系統(tǒng)
本身共同失效的可能性。這樣的安全系統(tǒng)包括安全裝置、儀表、告警裝置、維修檢查和其
他類(lèi)似的設(shè)備或程序。如果安全系統(tǒng)的某些部件在電推進(jìn)系統(tǒng)制造商的控制之外,應(yīng)按本
文件第5.3條要求確定,與這些可靠性有關(guān)的安全分析假設(shè),且必須在安全分析和安裝說(shuō)明
手冊(cè)中明確。
e)如果安全性分析包括以下一項(xiàng)或多項(xiàng),則必須在分析中給予確認(rèn)和適當(dāng)?shù)淖C明。
1)在規(guī)定時(shí)間間隔內(nèi)完成維修工作。為防止危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果的發(fā)生,維修措施和
間隔期必須加以規(guī)定。另外,如果電推進(jìn)系統(tǒng)的維修錯(cuò)誤,包括電推進(jìn)控制系統(tǒng)維修
的錯(cuò)誤,可能導(dǎo)致危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果,則必須在相關(guān)電推進(jìn)系統(tǒng)手冊(cè)中包含適當(dāng)
的程序;
2)飛行前或其他規(guī)定時(shí)間,必須檢測(cè)安全裝置或其他裝置能否正常工作,檢測(cè)要求需在
飛行手冊(cè)中進(jìn)行規(guī)定;
3)使用無(wú)其他要求的專(zhuān)用儀表。
4)按本文件第5.3條要求建立的使用說(shuō)明手冊(cè)應(yīng)規(guī)定飛行機(jī)組人員的操作。
f)除非在安全性分析中已有說(shuō)明,以下失效定義適用于電推進(jìn)系統(tǒng):
1)如果一臺(tái)電機(jī)失效,其唯一后果是該電機(jī)部分或全部功率喪失,這種失效應(yīng)認(rèn)為是輕
微電推進(jìn)系統(tǒng)后果;
2)嚴(yán)重程度介于輕微電推進(jìn)系統(tǒng)后果和危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果之間的后果是重要電推進(jìn)
系統(tǒng)后果;
3)以下后果被認(rèn)為是危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果:
——高能碎片非包容(如電推進(jìn)系統(tǒng)引起的螺旋槳脫開(kāi));
——與駕駛員指令的功率方向相反的較大的制動(dòng)功率;
——不可控的火情;
——電機(jī)安裝失效,導(dǎo)致電機(jī)非預(yù)期脫開(kāi);
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——螺旋槳、涵道風(fēng)扇或螺旋槳、涵道風(fēng)扇的某些主要部分由于電機(jī)引起松開(kāi),如適
用;
——完全無(wú)法關(guān)停電機(jī);
——由于觸電導(dǎo)致機(jī)組人員、乘客或地勤人員嚴(yán)重或致命傷害。
6.10外物攝入
外物攝入的關(guān)注主要集中在冷卻系統(tǒng)堵塞和結(jié)構(gòu)損傷上,結(jié)構(gòu)損傷不得造成任何危險(xiǎn)性電推進(jìn)
系統(tǒng)后果或不可接受的功率損失。主要包括但不限于:
a)鳥(niǎo)類(lèi)撞擊、冰雹或冰污染冷卻通道阻塞而導(dǎo)致的冷卻系統(tǒng)失效可以通過(guò)設(shè)計(jì)功能來(lái)解決。
在沒(méi)有保護(hù)冷卻入口的設(shè)計(jì)特征的情況下,必須證明冷卻失效不會(huì)導(dǎo)致電推進(jìn)系統(tǒng)的危險(xiǎn)
性電推進(jìn)系統(tǒng)后果,或者堵塞不會(huì)導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)失效;
b)必須證明將物體吸入進(jìn)氣口/電機(jī)(不會(huì)阻塞冷卻通道)不會(huì)造成可能導(dǎo)致危險(xiǎn)性電推進(jìn)系
統(tǒng)后果的部件損壞,也不應(yīng)將物體吸入進(jìn)氣口/電機(jī)導(dǎo)致可能的危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果,例
如:電線短路,這可能導(dǎo)致火花、火災(zāi)或電氣問(wèn)題,例如影響控制系統(tǒng)或航空電子設(shè)備的
電氣噪聲,或影響電池或其他電機(jī)的電力電路過(guò)載;
c)噴霧不得在整個(gè)電推進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行范圍內(nèi)導(dǎo)致任何危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果。噴霧必須安排在
整個(gè)運(yùn)行時(shí)間內(nèi),在電推進(jìn)系統(tǒng)整個(gè)前部區(qū)域(包括整流罩、進(jìn)氣口)代表暴雨的情況;
d)雨水的攝入不能導(dǎo)致異常運(yùn)行,如關(guān)機(jī)、功率損失、不穩(wěn)定的運(yùn)行、或在整個(gè)電推進(jìn)系統(tǒng)
的運(yùn)行范圍內(nèi)的功率振蕩;
e)對(duì)于打算在已知結(jié)冰條件下飛行的航空器上運(yùn)行的電推進(jìn)系統(tǒng),在結(jié)冰條件下進(jìn)行測(cè)試,
以證明其在定義的結(jié)冰條件下的正確操作。
6.11旋轉(zhuǎn)部件包容性
電推進(jìn)系統(tǒng)必須具有以下包容特性,以防止旋轉(zhuǎn)部件可能造成的危險(xiǎn):
a)旋轉(zhuǎn)部件周?chē)鈿さ脑O(shè)計(jì)必須保證在發(fā)生故障時(shí)旋轉(zhuǎn)部件的包容,除非證明轉(zhuǎn)子爆破的裕
量,排除了轉(zhuǎn)子爆破的可能性;
b)如果爆破的裕量表明外殼在發(fā)生故障時(shí)必須具有包容特性,則外殼必須保證包容故障的旋
轉(zhuǎn)組件。必須通過(guò)試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)證的分析或二者的結(jié)合,并在電推進(jìn)系統(tǒng)安裝手冊(cè)中記錄由
主轉(zhuǎn)子故障引起的損傷釋放出的碎片的能量水平、軌跡和大小,以及通過(guò)周?chē)鷼んw前后的
碎片。
7系統(tǒng)與設(shè)備要求
7.1冷卻系統(tǒng)
a)電推進(jìn)系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)和構(gòu)造應(yīng)當(dāng)使其能夠在預(yù)計(jì)運(yùn)行的所有飛行包線范圍和大氣條件
下都能提供足夠的冷卻;
b)電推進(jìn)系統(tǒng)需要配備傳感器或者儀表,使機(jī)組人員或飛行控制系統(tǒng)能夠監(jiān)控電推進(jìn)系統(tǒng)的
冷卻狀態(tài),除非可以表明:
1)冷卻系統(tǒng)的失效不會(huì)導(dǎo)致電推進(jìn)系統(tǒng)的危險(xiǎn)性后果;
2)其他位置的傳感器可以滿(mǎn)足監(jiān)控需求;或
3)冷卻系統(tǒng)發(fā)生失效的概率極??;
c)電推進(jìn)系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)也必須滿(mǎn)足壓力負(fù)荷要求,如適用;
d)所有批準(zhǔn)的冷卻劑和添加劑應(yīng)當(dāng)在安裝使用說(shuō)明中聲明;
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e)如采用油冷,則需增加油濾和滑油箱等過(guò)濾裝置。
7.2潤(rùn)滑系統(tǒng)
a)電推進(jìn)系統(tǒng)的潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)和構(gòu)造應(yīng)當(dāng)使其能夠在預(yù)計(jì)運(yùn)行的所有飛行包線范圍和大氣條
件下正常運(yùn)行;
b)潤(rùn)滑系統(tǒng)中本身不能耐受可能存在于潤(rùn)滑劑中或以其他方式引入潤(rùn)滑系統(tǒng)的污染物的所有
部件,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行適當(dāng)防護(hù),以防止損壞電推進(jìn)系統(tǒng)及其設(shè)備,并在規(guī)定的維護(hù)間隔內(nèi)有效
防范污染物;
c)應(yīng)當(dāng)在第5.3條安裝和使用說(shuō)明中聲明所依賴(lài)的安裝條件或安裝要求;
d)所有批準(zhǔn)的潤(rùn)滑劑和添加劑應(yīng)當(dāng)在第5.3條安裝和使用說(shuō)明中聲明;
e)潤(rùn)滑系統(tǒng)若存在高壓、高溫管路,不得對(duì)人員安全造成危險(xiǎn)性后果。潤(rùn)滑系統(tǒng)所用油液等
不應(yīng)導(dǎo)致人員在接觸后中毒或腐蝕的可能。
7.3電推進(jìn)系統(tǒng)控制
7.3.1設(shè)計(jì)保證
軟件和復(fù)雜的電子硬件,包括可編程邏輯設(shè)備,必須是:采用結(jié)構(gòu)化和系統(tǒng)化的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)
和開(kāi)發(fā),該方法為邏輯提供了與設(shè)備所在系統(tǒng)的故障或失效相關(guān)的危害響應(yīng)的保證水平。
7.3.2適用性
這些要求適用于控制、限制、監(jiān)測(cè)或保護(hù)電推進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行的任何系統(tǒng)或設(shè)備,并且對(duì)于電推進(jìn)
系統(tǒng)的持續(xù)適航性是必要的。如果影響電推進(jìn)系統(tǒng)的項(xiàng)目不在制造商的控制范圍內(nèi),關(guān)于這些部件
的可靠性和功能性的假設(shè)必須在本文件第6.9條安全性分析中明確說(shuō)明。
7.3.3驗(yàn)證
a)功能方面——必須通過(guò)測(cè)試、分析或其組合來(lái)表明電推進(jìn)系統(tǒng)以如下方式執(zhí)行預(yù)期功能:
1)在聲明的飛行包線范圍內(nèi)和不斷變化的大氣條件下,能夠保持相關(guān)控制參數(shù)的選定值,
并使電推進(jìn)系統(tǒng)保持在批準(zhǔn)的運(yùn)行范圍內(nèi);
2)在所有可能的系統(tǒng)輸入和允許的電推進(jìn)系統(tǒng)功率要求下,符合運(yùn)行和功率響應(yīng)測(cè)試的
可操作性要求;
3)允許在聲明的電推進(jìn)系統(tǒng)工況范圍內(nèi)以足夠的靈敏度調(diào)節(jié)電機(jī)輸出功率;
4)不會(huì)產(chǎn)生不可接受的功率/扭矩振蕩;
5)在應(yīng)急工況下,控制器輸出的功率應(yīng)滿(mǎn)足航空器安全降落的要求,如適用。
b)環(huán)境限制——根據(jù)耐久性測(cè)試無(wú)法充分證實(shí)的環(huán)境限制必須通過(guò)第8.11條電推進(jìn)系統(tǒng)和部
件測(cè)試來(lái)證明。這些測(cè)試表明,電推進(jìn)系統(tǒng)的功能不會(huì)受到聲明的環(huán)境條件的不利影響,
包括用于預(yù)期用途的電磁干擾(EMI)、高強(qiáng)度輻射場(chǎng)(HIRF)和閃電(LIGHTNING),如
適用。對(duì)于已鑒定系統(tǒng)的環(huán)境限制必須記錄在電推進(jìn)系統(tǒng)安裝使用說(shuō)明中。
7.3.4控制轉(zhuǎn)換
必須證明在正常操作過(guò)程中或由于錯(cuò)誤導(dǎo)致的結(jié)果,從一種控制模式更改為另一種,從一個(gè)通
道更改為另一個(gè),或從主系統(tǒng)更改為備用系統(tǒng),控制發(fā)生轉(zhuǎn)換,滿(mǎn)足:
a)電推進(jìn)系統(tǒng)不超過(guò)其任何運(yùn)行限制;
b)電推進(jìn)系統(tǒng)不會(huì)經(jīng)歷任何不可接受的運(yùn)行特性或可能導(dǎo)致不安全運(yùn)行條件的任何限制的瞬
時(shí)過(guò)載;
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c)要求存在方法可以向航空器發(fā)出信號(hào)以采取措施或監(jiān)控控制轉(zhuǎn)換,且該方法必須在電推進(jìn)
系統(tǒng)安裝說(shuō)明手冊(cè)中描述,并且要在電推進(jìn)系統(tǒng)使用手冊(cè)中描述機(jī)組的操作;
d)任何功率變化的幅度和相關(guān)的過(guò)渡時(shí)間都必須在安裝使用說(shuō)明中進(jìn)行識(shí)別和描述。
7.3.5電推進(jìn)系統(tǒng)故障
電推進(jìn)系統(tǒng)必須:
a)確保其失去功率控制(LOPC/LOTC)的最大概率,與航空器的預(yù)期應(yīng)用相匹配;
b)在全勤構(gòu)型中,對(duì)于LOPC/LOTC事件相關(guān)的電子和電氣的失效,系統(tǒng)能容忍“單點(diǎn)故障”;
c)系統(tǒng)部件不能有導(dǎo)致電推進(jìn)系統(tǒng)危險(xiǎn)性后果的單點(diǎn)故障;
d)與預(yù)期裝機(jī)相關(guān)的可預(yù)見(jiàn)失效或故障導(dǎo)致的局部事件,不應(yīng)導(dǎo)致電推進(jìn)系統(tǒng)控制系統(tǒng)失效
或故障進(jìn)而引起危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果。
7.3.6安全性分析
導(dǎo)致推力或功率改變、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)傳輸,或影響電推進(jìn)系統(tǒng)工作特性從而產(chǎn)生失速的故障或失效,
以及這些故障或失效預(yù)期的發(fā)生頻率。所有預(yù)期可能發(fā)生的失效狀態(tài)的影響后果均要進(jìn)行評(píng)估分析,
表明電推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和構(gòu)造滿(mǎn)足特定航空器用途符合審定基礎(chǔ)中的定性(包括研制保證)和定量
安全目標(biāo)。
7.3.7保護(hù)系統(tǒng)
a)電推進(jìn)系統(tǒng)控制裝置及其系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和功能,連同儀表以及運(yùn)行和維護(hù)說(shuō)明,必須提供合
理的保證,在使用中不會(huì)超過(guò)影響旋轉(zhuǎn)部件結(jié)構(gòu)完整性或電機(jī)電氣系統(tǒng)電氣完整性的電機(jī)
運(yùn)行限制;
b)當(dāng)提供電子超速保護(hù)功能時(shí),設(shè)計(jì)必須包括系統(tǒng)的檢測(cè)方法,并且至少每個(gè)電推進(jìn)系統(tǒng)啟
動(dòng)/停止循環(huán),以確定保護(hù)功能的可用性。該方法必須能夠在最少的循環(huán)次數(shù)內(nèi)完成系統(tǒng)的
完整測(cè)試。如果測(cè)試不是全自動(dòng)的,則必須在電推進(jìn)系統(tǒng)使用說(shuō)明手冊(cè)中包含手動(dòng)測(cè)試的
規(guī)定;
c)當(dāng)通過(guò)流體力學(xué)或機(jī)械方式提供超速保護(hù)時(shí),必須通過(guò)測(cè)試或其他可接受的方式證明超速
功能在檢查和維護(hù)期間仍然可用。
7.3.8航空器提供的數(shù)據(jù)
單點(diǎn)失效引起航空器提供的數(shù)據(jù),或獨(dú)立的多套電推進(jìn)系統(tǒng)內(nèi)之間共享的數(shù)據(jù)丟失、中斷或損
壞,必須:
a)不會(huì)導(dǎo)致任何危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果;
b)可被檢測(cè)且被調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)規(guī)律不得導(dǎo)致不可接受的電推進(jìn)系統(tǒng)功率變化或運(yùn)行、啟動(dòng)特性
改變。應(yīng)當(dāng)評(píng)估這些失效在審定飛行包線和運(yùn)行環(huán)境中對(duì)電推進(jìn)系統(tǒng)功率和運(yùn)行、啟動(dòng)特
性的影響,并在安裝和運(yùn)行說(shuō)明中給出。
7.3.9電推進(jìn)系統(tǒng)供電
a)電推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須使系統(tǒng)電源的損失、失效或中斷不會(huì)導(dǎo)致以下任何情況:
1)危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果;
2)不可接受的錯(cuò)誤數(shù)據(jù)傳輸;或
3)電推進(jìn)系統(tǒng)在控制功能缺失時(shí)持續(xù)的運(yùn)行。電推進(jìn)系統(tǒng)必須能夠在航空器供電恢復(fù)到
規(guī)定限值內(nèi)時(shí)恢復(fù)正常工作。
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b)如果從航空器向電推進(jìn)系統(tǒng)提供任何電源以啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)電推進(jìn)系統(tǒng),則必須在安裝使用說(shuō)
明中確定和聲明該電源的需求和特性,包括瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)電壓限制。
7.3.10電推進(jìn)系統(tǒng)停機(jī)裝置
必須提供快速關(guān)閉電推進(jìn)系統(tǒng)的方法。
7.3.11數(shù)據(jù)傳輸
a)電推進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)能夠與航空器相關(guān)系統(tǒng)以制造商所認(rèn)可的通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。電推進(jìn)系
統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)至少包含以下內(nèi)容:
——電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率;
——電機(jī)控制器輸入電壓;
——電機(jī)控制器運(yùn)行狀態(tài)(正常運(yùn)行、待機(jī)、停機(jī)等);
——電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)(正常運(yùn)行、容錯(cuò)模式等);
——電機(jī)、電機(jī)控制器故障代碼;
b)電機(jī)控制器應(yīng)能夠接受來(lái)自飛控系統(tǒng)的指令。指令包括但不限于:
——轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速指令;
——運(yùn)行、待機(jī)、停機(jī)指令;
——重啟或容錯(cuò)切換指令,如適用。
7.4儀表或傳感器連接
a)必須規(guī)定安裝必要的儀表或傳感器,以確保電推進(jìn)系統(tǒng)在所有運(yùn)行限制內(nèi)運(yùn)行;
b)除非在結(jié)構(gòu)上能防止錯(cuò)接儀表,否則,按航空器適航標(biāo)準(zhǔn)要求的動(dòng)力裝置儀表所設(shè)置的每
個(gè)連接件或者為保證電推進(jìn)系統(tǒng)工作符合任何其使用限制所必需的每個(gè)連接件,都必須作
標(biāo)記,以標(biāo)明與相應(yīng)的儀表一致;
c)必須制定保證電推進(jìn)系統(tǒng)在其使用限制內(nèi)工作的儀表的安裝規(guī)定。按照提出的安全分析或
任何其他的規(guī)范要求,如果所依賴(lài)的儀表在假定航空器的安裝中不是強(qiáng)制的,則該儀表必
須在電推進(jìn)系統(tǒng)安裝說(shuō)明中指定,并在電推進(jìn)系統(tǒng)批準(zhǔn)文件中聲明為強(qiáng)制性的;
d)傳感器及其數(shù)據(jù)傳輸硬件和信號(hào)調(diào)理電路應(yīng)當(dāng)在必要的范圍內(nèi)進(jìn)行電氣和物理隔離,以保
證從儀表和監(jiān)控功能向控制功能傳播故障的概率,或反向傳播故障的概率,與該故障的失
效后果一致;
e)作為系統(tǒng)安全評(píng)估的一部分,必須評(píng)估儀器、傳感器或連接器不正確安裝的可能性和后續(xù)
影響。在可行的情況下,必須采取設(shè)計(jì)預(yù)防措施,防止系統(tǒng)配置錯(cuò)誤。除非有證據(jù)表明:
1)其他現(xiàn)有儀表提供故障或即將發(fā)生故障的充分警告;
2)在檢測(cè)之前,冷卻系統(tǒng)故障不會(huì)導(dǎo)致危險(xiǎn)的電機(jī)后果;或
3)冷卻系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性極低。
7.5電推進(jìn)系統(tǒng)限壽件和關(guān)鍵件
7.5.1定義
制造商應(yīng)確定電機(jī)中的定子、轉(zhuǎn)子、軸、軸承、非冗余安裝部件、高壓電氣部件屬于關(guān)鍵件還
是限壽件,定義如下:
a)“關(guān)鍵件”是指其原發(fā)失效可能造成危險(xiǎn)性后果的部件,但其失效模式僅限于高循環(huán)疲勞
或過(guò)載,因此不需要經(jīng)過(guò)一定數(shù)量的飛行周期、工作時(shí)間等拆卸該部件;
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b)“限壽件”是一個(gè)關(guān)鍵部件,包括低周期疲勞、蠕變或其他失效模式的關(guān)鍵部件,因此該
部件必須在積累一定數(shù)量的飛行循環(huán)、運(yùn)行時(shí)間等后被更換,以確保一個(gè)可接受的安全水
平。
7.5.2關(guān)鍵件的要求
由安全性分析識(shí)別的每個(gè)關(guān)鍵件,通過(guò)以下方式確定其完整性:
a)有確定的工藝規(guī)程,確保單個(gè)關(guān)鍵件在整個(gè)使用壽命期間的完整性;
b)有規(guī)定的制造工藝,確保關(guān)鍵件生產(chǎn)的一致性;
c)有管理流程,確保關(guān)鍵件能夠按照工藝規(guī)程滿(mǎn)足持續(xù)適航要求。
7.5.3限壽件的要求
由安全性分析識(shí)別的每個(gè)限壽件,應(yīng)當(dāng)確定其最大允許飛行循環(huán),從而建立運(yùn)行限制。通過(guò)以
下方式建立每個(gè)限壽件的完整性:
a)工程計(jì)劃。通過(guò)執(zhí)行該計(jì)劃,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)證的分析、試驗(yàn)或使用經(jīng)驗(yàn),充分了解或預(yù)測(cè)載荷、
材料性能、環(huán)境影響和工作條件的組合,包括對(duì)這些參數(shù)有影響的零件的作用,使每個(gè)限
壽件達(dá)到批準(zhǔn)的使用壽命時(shí),在危險(xiǎn)性電推進(jìn)系統(tǒng)后果發(fā)生前,從使用中拆下。還應(yīng)通過(guò)
執(zhí)行該計(jì)劃,始終保持符合上述要求。制造商必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)膿p傷容限評(píng)估,以確定在零
件的批準(zhǔn)壽命期內(nèi),由于材料、制造和使用引起的缺陷導(dǎo)致的潛在失效。必須在持續(xù)適航
文件的適航限制條款中公布限壽件明細(xì)和批準(zhǔn)壽命;
b)制造計(jì)劃。該計(jì)劃明確了必須符合生產(chǎn)限壽件要求的具體制造過(guò)程,使限壽件具有工程計(jì)
劃要求的特性;
c)使用管理計(jì)劃。該計(jì)劃規(guī)定限壽件使用維護(hù)過(guò)程和修理限制,使限壽件保持工程計(jì)劃要求
的特性。這些過(guò)程和限制必須包含在持續(xù)適航文件中。
8驗(yàn)證測(cè)試要求
電推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造必須最大限度地減少在持續(xù)適航文件中規(guī)定的維護(hù)或大修期間發(fā)生不
安全狀況,如適用。
8.1電推進(jìn)系統(tǒng)測(cè)試的整體要求
a)在進(jìn)行電推進(jìn)系統(tǒng)測(cè)試時(shí),可以在振動(dòng)、校準(zhǔn)、耐久性和運(yùn)行測(cè)試中使用具有相同設(shè)計(jì)和
構(gòu)造的單獨(dú)電機(jī)及其控制器與連接件,但是,如果使用單獨(dú)的電機(jī)進(jìn)行耐久性測(cè)試,則必
須在為耐久性測(cè)試上電之前對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)檢查;
b)在測(cè)試期間,可以根據(jù)“持續(xù)適航文件”中的服務(wù)和維護(hù)說(shuō)明對(duì)電推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。如
果服務(wù)頻率過(guò)高,或因電推進(jìn)系統(tǒng)故障導(dǎo)致的停機(jī)次數(shù)過(guò)多,或在測(cè)試期間或根據(jù)分解檢
查的結(jié)果發(fā)現(xiàn)需要進(jìn)行大修或更換部件,則電推進(jìn)系統(tǒng)或其部件必須進(jìn)行必要的任何其他
測(cè)試;
c)以下是一組基線測(cè)試。這些可用于形成測(cè)試序列,并且可以作為順序測(cè)試的測(cè)試條件的組
合來(lái)完成,也可以單獨(dú)使用;
d)在完成測(cè)試以表明符合本節(jié)要求后,每個(gè)電推進(jìn)系統(tǒng)部件或單個(gè)部件組必須滿(mǎn)足本文件第
8.11條分解檢查的要求。應(yīng)該考慮分解過(guò)程中的調(diào)查結(jié)果的后果是什么。如果測(cè)試已作為
組合序列運(yùn)行,并且有分解結(jié)果,但可能不清楚哪個(gè)特定測(cè)試是結(jié)果的來(lái)源。這個(gè)問(wèn)題必
須得到解決。
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8.2持久性測(cè)試
a)電推進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行持久性驗(yàn)證,證實(shí)在所有預(yù)期使用應(yīng)用的運(yùn)行限制內(nèi)可以安全運(yùn)行。
驗(yàn)證的嚴(yán)格程度應(yīng)當(dāng)考慮設(shè)計(jì)特性和預(yù)期用途,應(yīng)當(dāng)根據(jù)循環(huán)和功率設(shè)置,具有充分持續(xù)
時(shí)間;
b)當(dāng)需要獲得正常瞬時(shí)超限批準(zhǔn)時(shí),應(yīng)當(dāng)驗(yàn)證電推進(jìn)系統(tǒng)能夠在受影響參數(shù)的最大瞬時(shí)條件
下運(yùn)行,而無(wú)需采取維護(hù)措施;
c)當(dāng)需要獲得意外瞬時(shí)超限批準(zhǔn)時(shí),應(yīng)當(dāng)驗(yàn)證電推進(jìn)系統(tǒng)能夠在受影響參數(shù)的最大瞬時(shí)條件
下運(yùn)行,除了糾正導(dǎo)致超限的失效外,無(wú)需采取維護(hù)措施。
8.3耐久性測(cè)試
電推進(jìn)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行耐久性驗(yàn)證,表明其設(shè)計(jì)和構(gòu)造使得在大修周期或零部件更換間隔內(nèi),不
安全狀況發(fā)展減至最小。應(yīng)當(dāng)模擬電推進(jìn)系統(tǒng)預(yù)期使用條件,包括典型的啟停周期和計(jì)劃的定期維
護(hù)操作,并且應(yīng)當(dāng)具有足夠的持續(xù)時(shí)間。
8.4振動(dòng)測(cè)試
a)電推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和構(gòu)造必須能在其規(guī)定的轉(zhuǎn)速和電推進(jìn)系統(tǒng)輸出功率的整個(gè)工作范圍內(nèi)
(包括規(guī)定的超限)正常工作,而不會(huì)由于振動(dòng)在電推進(jìn)系統(tǒng)的任何零件上產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)
力,并且不會(huì)對(duì)航空器結(jié)構(gòu)施加過(guò)大的振動(dòng)力;
b)必須通過(guò)試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)證的分析或其組合來(lái)驗(yàn)證電推進(jìn)系統(tǒng)在整個(gè)規(guī)定的飛行包線和電推進(jìn)
系統(tǒng)運(yùn)行范圍內(nèi),可能會(huì)引起振動(dòng)的部件的振動(dòng)特性是可接受的。對(duì)誘發(fā)振動(dòng)的可能來(lái)源
進(jìn)行評(píng)估,包括機(jī)械的、空氣動(dòng)力學(xué)的、聲學(xué)的或電磁的;
c)由失效條件(可包括但不限于旋轉(zhuǎn)部件失衡、局部氣流堵塞等)或電磁場(chǎng)引起的激勵(lì)對(duì)激
勵(lì)振動(dòng)特性的影響,應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)或分析進(jìn)行評(píng)估,或參照以往經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)估,并應(yīng)證明不
會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)造成危險(xiǎn)情況;
d)對(duì)于可能影響電動(dòng)機(jī)振動(dòng)特性的每個(gè)特定安裝配置,應(yīng)證實(shí)是否符合本節(jié)規(guī)定。如果在電
機(jī)認(rèn)證期間無(wú)法充分研究這些振動(dòng)效應(yīng),則應(yīng)在5.3.1要求的安裝使用說(shuō)明中證實(shí)和定義評(píng)
估這些振動(dòng)效應(yīng)的方法和符合性驗(yàn)證方法。
8.5超扭測(cè)試
如果申請(qǐng)獲得瞬態(tài)最大電機(jī)超扭批準(zhǔn),必須通過(guò)試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)證的分析或二者結(jié)合,證明電推進(jìn)
系統(tǒng)在最大超扭運(yùn)行后沒(méi)有額外的維護(hù)活動(dòng)任能繼續(xù)工作。這可以通過(guò)測(cè)試,基于測(cè)試的分析或足
夠持續(xù)時(shí)間和操作條件的相似性來(lái)實(shí)現(xiàn),以證實(shí)過(guò)熱條件。
a)該測(cè)試可以作為耐久性測(cè)試的一部分運(yùn)行。或者,可以在完整的電機(jī)上進(jìn)行測(cè)試,也可以
對(duì)單個(gè)組件組執(zhí)行等效測(cè)試;
b)在完成測(cè)試以表明符合本節(jié)要求后,每個(gè)電推進(jìn)系統(tǒng)部件或單個(gè)部件組必須滿(mǎn)足第8.12分
解檢查的要求;
c)在批準(zhǔn)的最大超扭矩下的總運(yùn)行時(shí)間不得小于根據(jù)所選的工作制和相應(yīng)的過(guò)載值的總累計(jì)
運(yùn)行時(shí)間。這可以在單獨(dú)的運(yùn)行中完成,每個(gè)運(yùn)行的持續(xù)時(shí)間至少對(duì)應(yīng)相符的工作制類(lèi)型;
d)電推進(jìn)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速等于在使用中發(fā)生最大超扭矩的最高轉(zhuǎn)速。測(cè)試速度不得超過(guò)電推進(jìn)系統(tǒng)
的最大允許工作速度;
e)所有電推進(jìn)系統(tǒng)主要部件均在最高穩(wěn)態(tài)溫度下批準(zhǔn)使用,以符合所選的額定值。
8.6過(guò)溫測(cè)試
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a)對(duì)于任何連續(xù)、周期性或非周期性工作額定值,每個(gè)電推進(jìn)系統(tǒng)都必須至少運(yùn)行一段時(shí)間
才能達(dá)到穩(wěn)態(tài)溫度,并在每個(gè)額定條件下連續(xù)運(yùn)行1小時(shí),包括短時(shí)間工作額定值;
b)根據(jù)每個(gè)額定值,穩(wěn)定的永磁體溫度應(yīng)至少超過(guò)與此額定值相關(guān)的最高預(yù)期溫度15°C,但
這不得違反永磁體材料的物理限制(居里溫度),包括足夠的安全裕度,安全裕度必須合
理;
c)在完成所有額定溫度測(cè)試后,電推進(jìn)系統(tǒng)(包括轉(zhuǎn)子永磁體,如果適用)必須在可使用的
范圍內(nèi)。
8.7校準(zhǔn)測(cè)試
a)電推進(jìn)系統(tǒng)都必須進(jìn)行必要的校準(zhǔn)測(cè)試,以確定其功率特性以及本節(jié)中規(guī)定的承受力和耐
久性測(cè)試條件。功率特性校準(zhǔn)測(cè)試的結(jié)果構(gòu)成了在速度、扭矩和環(huán)境條件的整個(gè)工作范圍
內(nèi)確定電機(jī)特性的基礎(chǔ);
b)在本節(jié)所述的承受力和耐久性測(cè)試之后,必須在承受力和耐久性測(cè)試電機(jī)上完成功率檢查,
并且必須確定在承受力和耐久性測(cè)試期間發(fā)生的功率特性的任何變化。在承受力和耐久性
測(cè)試的最后部分進(jìn)行的測(cè)量可用于證明符合本小節(jié)的要求;
c)為了表明符合本小節(jié),在進(jìn)行測(cè)量之前,每個(gè)條件都必須穩(wěn)定。
8.8運(yùn)行測(cè)試
運(yùn)行測(cè)試應(yīng)當(dāng)包括試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)證的分析或其組合,以表明電推進(jìn)系統(tǒng)在其聲明的整個(gè)飛行包線
和運(yùn)行范圍內(nèi)具有合適的運(yùn)行特性,聲明的運(yùn)行特性應(yīng)當(dāng)考慮安裝載荷及其影響。運(yùn)行測(cè)試必須包
括:
a)通電、怠速、加速、超速、減速、停機(jī);
b)符合第8.9電推進(jìn)系統(tǒng)功率響應(yīng)要求;
c)電機(jī)在其指定的工作范圍內(nèi)具有安全的工作特性。評(píng)估應(yīng)包括對(duì)熱和電氣系統(tǒng)性能的評(píng)估,
因?yàn)槟承傩跃哂袦囟群秃0胃叨纫蕾?lài)性。對(duì)于電氣系統(tǒng),這將包括故障誘發(fā)現(xiàn)象,例如:
局部放電、電暈電弧和電介質(zhì)擊穿。
8.9功率響應(yīng)
電推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)必須能夠保證:
a)從最小功率設(shè)定到最高額定功率而不會(huì)損害電推進(jìn)系統(tǒng);
b)在確保飛行安全的時(shí)間間隔內(nèi)從最小功率增加到最高額定功率。電源響應(yīng)必須從穩(wěn)定狀態(tài)
開(kāi)始;
c)在不損害電推進(jìn)系統(tǒng)或航空器影響的情況下,從最小扭矩到最高額定扭矩,確保航空器結(jié)
構(gòu)完整性或航空器空氣動(dòng)力學(xué)特性。
8.10轉(zhuǎn)子鎖定測(cè)試
如果通過(guò)鎖定轉(zhuǎn)子的方法阻止了持續(xù)旋轉(zhuǎn),則必須對(duì)電機(jī)進(jìn)行包括重復(fù)操作在內(nèi)的測(cè)試,以充
分建立可靠的性能。重復(fù)解鎖操作的次數(shù)必須合理,否則將執(zhí)行25個(gè)周期。此測(cè)試必須在以下條件
下執(zhí)行:
a)電推進(jìn)系統(tǒng)必須從額定最大連續(xù)功率關(guān)閉;
b)停止和鎖定轉(zhuǎn)子、解除鎖定的方法必須按照操作說(shuō)明中的規(guī)定操作,同時(shí)承受在這種情況
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