运输类飞机轮胎爆破适航条款追踪分析

时间:2022-08-02 02:48:31

运输类飞机轮胎爆破适航条款追踪分析

摘 要:阐述了EASA审定规范CS-25中轮胎爆破适航条款(即CS-25.729(f))的修订案,并分析了为满足该适航条款要求可采取的指导性方法。

关键词:EASA;轮胎爆破;适航条款;指导性方法

1 概述

根据运输类飞机审定规范的要求和相关指导性文件了解,飞机轮胎处于恶劣运行环境下时有可能会发生轮胎爆破,而实际上某些轮胎损伤可能在轮胎破坏之前一直未被发现。EASA调查研究了迄今为止发生过的相关事故,在2014年发出修正案,对舱内保护和轮胎失效的适航标准进行了修订,将轮胎失效的保护作为一项单独的条款,并给出了简化的轮胎爆破验证方法。

2 修订内容

在CS-25 Amendment 14修订案中,删除了原规范中的25.729(f)条,新增了一个条款作为对轮胎失效的防护要求。具体如下:

CS 25.734 Protection against wheel and tyre failures

(see AMC 25.734)

The safe operation of the aeroplane must be preserved in case of damaging effects on systems or structures from:

tyre debris;

tyre burst pressure;

flailing tyre strip; and

wheel flange debris.

3 指导性方法

根据 AMC 25.734 可知,飞机轮胎爆破模式一般有以下四种情况。

3.1 轮胎碎片模式

适用范围:起落架放下。

当轮胎与地面接触时发生的爆破会抛射出轮胎碎片,轮胎碎片主要认为来自于轮胎胎面。有两种尺寸的轮胎碎片需要考虑:

“大碎片”尺寸为 WSG×WSG,厚度为完整的胎面厚度加上最外层帘线层厚度。抛射范围角度θ为15°。

“小碎片”主要指其质量为整个轮胎质量1%的碎片,其冲击载荷分布面积为胎面总面积的1.5%。抛射范围角度θ为30°。

碎片的速度与飞机轮胎的额定速度一致(不用考虑由于轮胎内部压力释放带来的额外速度增量)。

3.2 爆胎空气喷流压力效应模式

适用范围:起落架收起中或收上。

在飞行中,起落架收起后出现的爆胎是由于先前的轮胎损伤而产生的,在轮胎的外露表面上任何一处都有可能发生,已知的事故调查表明,这种爆胎情况只发生在带有刹车的主起落架收起时。因此这种爆破模式只适用于安装有刹车装置的轮胎。

一般认为,此爆破模式轮胎不抛射出碎片,且间接损伤仅由空气喷流的压力效应造成。

3.3 甩胎模式

3.3.1 起落架放下甩胎模式

甩胎的胎带的长度为 2.5WSG,宽度为WSG/2,仍然连接于轮胎的外径上,以飞机起飞速度与轮胎一起旋转。

胎带的厚度(t)是完整的胎面与轮胎体厚度之和。如果申请人能够表明胎体不会失效,那么厚度则减小为完整胎面与最外面的帘线层厚度(增强层或防护层)之和。

胎带的速度为飞机轮胎额定速度。

3.3.2 起落架收上或收起中甩胎模式

甩胎的情况与起落架放下时的情形一样。尽管如此,由于起飞后机轮的转速降低,在机轮进入轮舱的时候转速可能会较低或者为零。

如果飞机机轮具有收上刹车止转功能,那么申请人可从该系统上获得更好的信任。

a.收上刹车止转系统是可靠的,且其失效也不是潜在的;b.收上刹车止转的失效与甩胎事件之间是独立的;c.在甩胎的轨迹对飞机造成危险之前,收上刹车止转使得机轮停止旋转;d.评定零速度收起的甩胎影响。

胎带的初始速度等机轮胎额定速度。需要申请人对起落架收起期间的旋转速度减小量进行验证。

3.4 轮缘碎片模式

适用范围:起落架放下。

需要考虑轮缘 60°弧段的横向抛射,抛射速度为100m/s。

若在同一起落架上安装有多个机轮,则仅需要考虑最外侧机轮轮缘的横向抛射。

若一个起落架上只安装有一个机轮,则机轮两侧轮缘的横向抛射均需考虑。

4 结束语

随着对事故/事故证候数据的深度发掘,运输类飞机的轮胎爆破和舱内保护的适航符合性验证将更加科学和全面,CCAR-25也会逐步对相关条款进行修正与完善。鉴于FAR和我国该条款还存在不足之处,申请人在飞机适航验证过程中,对条款符合性的验证方法可参考EASA对轮胎爆破模式的指导方法。

参考文献

[1]NPA 2013-02 protection from debris impacts.

[2]CS-25 Amendment 14-Change Information.

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