民机操纵面故障适航条款研究

金利云　王磊

【摘 要】本文描述了CCAR25.671（c）条款内容，研究了美国航空规章制定咨询委员会ARAC对该条款的解释和建议，提出了一种舵面故障科目的验证方法，具有工程应用的价值。

【关键词】操纵面故障；适航条款；民用飞机

A Study of Control Surface failure Airworthiness Provisions for Civil Airplane

JIN Li-yun WANG Lei

（Shanghai Aircraft Design and Research Institute，Shanghai 201210，China）

【Abstract】The airworthiness provisions CCAR25.671（c）of control surface for civil airplane are introduced，the interpretation and proposal of ARAC for which are given.The compliant method of control surface failure is proposed，which has the value of engineering application.

【Key words】Control surface failure；Airworthiness provisions；Civil airplane

0 引言

民用飞机主要的操纵舵面包括升降舵、副翼、方向舵以及扰流板，从而实现飞机俯仰、滚转、偏航控制。操纵面故障后，飞机的操纵性受到极大的影响。操纵面故障情况下，飞机的适航验证工作非常重要。CCAR25.671（C）条款针对操纵面故障提出了适航标准。

本文介绍了CCAR25.671（C）条款内容，详细研究了ARAC针对该条款的解释和建议，提出了一种舵面故障科目的验证方法，在工程应用角度给操稳工作者一些参考。

1 适航条款描述

1.1 舵面故障相关条款

CCAR25部R4版671（C）条，给出了舵面故障情况下的适航要求[1]：

“必须用分析、试验或两者兼用来表明，在正常飞行包线内发生飞行操纵系统和操纵面（包括配平、升力、阻力和感觉系统）的下列任何一种故障或卡阻后，不要特殊的驾驶技巧或体力，飞机仍能继续安全飞行和着陆。可能出现的功能不正常必须对操纵系统的工作只产生微小的影响，而且必须是驾驶员能易于采取对策的：

1）除卡阻以外的任何单个故障（例如机械元件的脱开或损坏、或作动筒、操纵阀套和阀门一类液压组件的结构损坏）；

2）除卡阻以外未表明是极不可能的故障的任意组合（例如双重电气系统或液压系统的故障，或任何单个损坏与任一可能的液压或电气故障的组合）；

3）在起飞、爬升、巡航、正常转弯、下降和着陆过程中正常使用的操纵位置上的任何卡阻，除非这种卡阻被表明是极不可能的或是能够缓解的。若飞行操纵器件滑移到不利位置和随后发生卡阻不是极不可能的，则须考虑这种滑移和卡阻[1]。”

1.2 ARAC25.671的理解

ARAC25.671是美国航空规章制定咨询委员会针对FAR/JAR 25.671的适航咨询通告，主要给出了以下定义：

a）确认舵面故障位置的原则；

b）通过下述定量指标来表明飞机具有继续安全飞行和着陆的能力：

1）飞机从一侧30度坡度滚转至另一侧30度坡度所需的时间满足设计要求；

2）飞机做推拉杆机动，飞机的过载能力满足设计要求；

3）着陆时抗侧风能力满足设计要求。

2 民机舵面故障科目验证方法

2.1 验证思路

首先，根据ARAC25.671的原则确认舵面故障类型和位置。例如，对于舵面卡阻位置，需由正常飞行包线内各飞行阶段正常使用舵面位置来确定。确定了舵面故障类型和位置后，制定试验状态点，包括飞行高度和速度、飞机重量、重心和构型等飞行参数。有了试验任务单，在验证平台上进行滚转机动能力、过载机动能力、着陆等进行评估，评估飞机操纵性和机动性。

2.2 验证平台

舵面故障科目验证平台主要包括桌面计算仿真（MOC2）、工程模拟器试验（MOC8）、铁鸟试验（MOC8）和试飞（MOC6）。在民机详细设计阶段采用前三种平台验证，其中桌面计算仿真和工程模拟器试验都是基于模型进行验证的，鐵鸟平台是在真实的飞控系统、液压系统下进行验证的。舵面故障试验在铁鸟平台上验证更接近真实飞机的状态。

2.3 验证结果

在2.2不同的验证平台上，验证结果应该具有一致性。试验结果需要满足设计要求，如舵面故障情况下飞机具有足够的滚转机动能力、过载机动能力和侧风着陆能力。

3 结论

本文研究了民机操纵面故障的适航条款，参考ARAC针对该条款的适航咨询通告，给出了针对CCAR25.671（C）的理解，从验证思路、验证平台以及验证结果的角度详细介绍了一种民机舵面故障科目验证方法，具有工程应用价值。

【参考文献】

[1]中国民用航空规章.第25部运输类飞机适航标准[S].2011，11.

[2]FAR/JAR 25.671 FCHWG-ARAC Report[R].2010，3.

[责任编辑：田吉捷]