ГОСТ Р 59751-2021 Беспилотные авиационные системы с беспилотными воздушными судами самолетного типа. Требования к летной годности.
ГОСТ Р 59751-2021
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
БЕСПИЛОТНЫЕ АВИАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ С БЕСПИЛОТНЫМИ ВОЗДУШНЫМИ СУДАМИ САМОЛЕТНОГО ТИПА
Требования к летной годности
Unmanned aircraft systems with fixed-wing unmanned aerial vehicles. Airworthiness requirements
ОКС 49.020
Дата введения 2022-01-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е.Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 323 "Авиационная техника"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 октября 2021 г. N 1150-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на беспилотные авиационные системы, в состав которых входят беспилотные воздушные суда самолетного типа, имеющие максимальную взлетную массу от 30 до 5700 кг, и устанавливает требования к их летной годности.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 18675-2012 Документация эксплуатационная и ремонтная на авиационную технику и покупные изделия для нее
ГОСТ Р 51897/Руководство ИСО 73:2009 Менеджмент риска. Термины и определения
ГОСТ Р 56122-2014 Беспилотные авиационные системы. Общие требования
ГОСТ Р 57258 Системы беспилотные авиационные. Термины и определения
ГОСТ Р 59517 Беспилотные авиационные системы. Классификация и категоризация
ГОСТ Р 59520-2021 Беспилотные авиационные системы. Функциональные свойства станции внешнего пилота
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины, определения и сокращения
3.1 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 57258, ГОСТ Р 51897, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 автоматически (автоматический): Выполнение заранее заданной процедуры (процесса) или цепочки событий, для осуществления которых требуется лишь инициализация со стороны внешнего экипажа беспилотной авиационной системы.
3.1.2 балансировочная нагрузка на горизонтальные поверхности: Нагрузка, необходимая для сохранения равновесия в любых заданных условиях полета при нулевом ускорении по углу тангажа.
3.1.3 бафтинг: Вибрации, вызываемые нарушением обтекания элементов конструкции.
3.1.4 безопасность полетов: Состояние, при котором риски, связанные с авиационной деятельностью, относящейся к эксплуатации воздушных судов или непосредственно обеспечивающей такую эксплуатацию, снижены до приемлемого уровня и контролируются.
3.1.5 внешние воздействия [явления]: События, источник происхождения которых не связан с конструкцией беспилотного воздушного судна, такие как атмосферные воздействия (например, порыв ветра, температурная инверсия, обледенение и удар молнии), состояние посадочной площадки.
3.1.6 вынужденная посадка: Состояние, вызванное одним или комбинацией условий, неисправностей, которые не дают беспилотному воздушному судну возможность совершить штатную (в соответствии с летным руководством) посадку на запланированную посадочную площадку.
3.1.7 канал передачи данных: Беспроводной радиоканал (линия) связи между станцией внешнего пилота и беспилотного воздушного судна, функционирование которого осуществляется системой приемо-передающих устройств, работающих на заданной частоте в зоне устойчивого обмена данными и командными сигналами.
3.1.8 конфигурация: Сочетание положений подвижных элементов конструкции и системы управления беспилотного воздушного судна (например, закрылки и шасси и т.д.), влияющих на аэродинамические характеристики беспилотного воздушного судна.
3.1.9 критический двигатель: Двигатель, отказ которого оказывает наиболее неблагоприятное воздействие на характеристики беспилотного воздушного судна.
3.1.10 летное руководство: Руководство, которое содержит информацию о летно-технических характеристиках, требованиях и ограничениях в отношении летной годности и правилах летной эксплуатации беспилотного авиационной системы конкретного типа.
Примечание - См. также ГОСТ 18675-2012, пункт 7.1.1.
3.1.11 линия видимости: Визуальная прямая линия между беспилотным воздушным судном и внешним пилотом.
3.1.12 наземный персонал (экипаж): Подготовленный персонал, обеспечивающий выполнение процедур, предписанных эксплуатационными документами на беспилотную авиационную систему.
3.1.13 нормы летной годности: Комплекс минимальных требований к беспилотной авиационной системе, в части конструкции, характеристик функциональных систем, ожидаемых условий эксплуатации и руководств, выполнение которых обеспечивает безопасность выполнения полета беспилотного воздушного судна в ее составе.
3.1.14 область полетных режимов: Область допустимых параметров, определяемых ограничениями показателей полетных режимов, внешних воздействующих факторов, ограничениями функций оборудования, обеспечивающего безопасность полета беспилотного воздушного судна в составе беспилотной авиационной системы в заявленном воздушном пространстве.
3.1.15 огнестойкий материал [компонент, оборудование]: Материал (компонент, оборудование), способный выдерживать воздействие тепла в результате возникновения пламени в течение 15 мин.
3.1.16 ожидаемые условия эксплуатации: Условия, в которых продемонстрирована (в процессе сертификации) безопасность выполнения полетов, с учетом установленных ограничений.
3.1.17 особая ситуация (эффект): Ситуация, возникающая в полете в результате возникновения отказных состояний функций и подсистем беспилотной авиационной системы, воздействия внешних факторов или их сочетаний и влияющая на безопасность полета.
Примечание - Особые ситуации по степени опасности последствий разделяются следующим образом:
а) катастрофическая ситуация (катастрофический эффект) - особая ситуация, которая потенциально может привести к нанесению тяжких последствий здоровью человека вплоть до летального исхода, в том числе при нанесении ущерба участникам воздушного движения, инфраструктурным объектам и экологии земли;
б) аварийная ситуация (аварийный эффект) - особая ситуация, характеризующаяся возможными последствиями, связанными с нарушением целостности конструкции беспилотного воздушного судна, разрушением инфраструктурных объектов на земле, телесными повреждениями людей, не приводящих к особо тяжким последствиям повреждения здоровья людей;
в) сложная ситуация (существенный эффект) - особая ситуация, характеризующаяся:
1) заметным ухудшением характеристик беспилотного воздушного судна вследствие отказов функциональных систем; и/или
2) уменьшением способности внешнего экипажа справиться с неблагоприятными условиями (возникшей ситуацией) как из-за увеличения рабочей нагрузки, так и из-за условий, понижающих эффективность действий внешнего экипажа;
г) усложнение условий полета (незначительный эффект) - особая ситуация, характеризующаяся:
1) незначительным ухудшением характеристик;
2) увеличением рабочей нагрузки на внешний экипаж.
3.1.18 отказное состояние: Состояние системы в целом, характеризуемое конкретным нарушением ее функций независимо от причин, вызывающих это состояние.
Примечание - Отказные состояния по значению вероятности их возникновения подразделяются на следующие классы:
а) вероятные - могут произойти один или несколько раз в течение срока службы каждого беспилотной авиационной системы данного типа;
б) невероятные (редкие): невероятные события подразделяются на две категории:
1) маловероятные: произойдут с малой вероятностью на каждом беспилотном воздушном судне в течение его срока службы, но могут произойти несколько раз, если рассматривать большое количество беспилотной авиационной системы данного типа;
2) крайне маловероятные: возникнут с малой вероятностью за весь срок эксплуатации всей беспилотной авиационной системы данного типа, но, тем не менее, их нужно рассматривать как возможные;
в) практически невероятные: настолько невероятные, что нет необходимости считать возможным их возникновение.
3.1.19 отказ: Событие, которое влияет на работу беспилотной авиационной системы, системы, оборудования, изделия или компонента таким образом, что они не способны далее функционировать должным образом (что подразумевает как потерю функции, так и неисправность).
3.1.20 передача управления: Действие, заключающееся в передаче управления, связанного с пилотированием беспилотного воздушного судна, от одной станции внешнего пилота к другой.
3.1.21 переключение управления: Операция, которая заключается в замене функции передачи управляющих команд беспилотного воздушного судна, от одного канала к другому.
3.1.22 полезная нагрузка: Оборудование, которое располагается на борту беспилотного воздушного судна при выполнении полетного задания и не влияет на безопасность полета.
3.1.23 рабочая нагрузка: Психофизическая нагрузка на внешний экипаж, в пределах которой внешним экипажем правильно исполняются функциональные обязанности по безопасности полета беспилотного воздушного судна.
3.1.24 расчетные нагрузки: Эксплуатационные нагрузки, умноженные на установленные правилами коэффициенты безопасности.
3.1.25 система связи: Средства, которые позволяют поддерживать связь в рамках системы управления воздушным движением между внешним экипажем беспилотной авиационной системы, находящимся в станции внешнего пилота и службой управления воздушным движением.
3.1.26 спутная струя воздушного винта: Поток воздуха, отбрасываемый воздушным винтом.
3.1.27 скрытое запаздывание: Задержка по времени между моментом посылки блока данных на одном конце линии связи и моментом получения этого блока данных в пункте назначения.
3.1.28 станция внешнего пилота: Составная часть беспилотной авиационной системы, представляющая собой устройство или комплекс оборудования, с помощью которого обеспечивается дистанционное управление беспилотного воздушного судна.
3.1.29 высота принятия решения: Минимальная высота, с которой беспилотное воздушное судно может безопасно прервать процедуру посадки и принять решение об уходе на второй круг.
3.1.30 флюгирование: Процесс перевода воздушного винта во флюгерное положение.
3.1.31 функциональная система: Совокупность взаимосвязанных элементов, узлов (блоков) и агрегатов, предназначенных для выполнения заданных функций.
3.1.32 эволютивная скорость: Минимальная скорость, при которой беспилотное воздушное судно достаточно управляемо при выполнении маневра.
3.1.33 эксплуатационные нагрузки: Максимальные нагрузки, ожидаемые в процессе эксплуатации.
3.1.34 электромагнитная совместимость; ЭМС: Способность оборудования систем нормально функционировать в условиях взаимных электромагнитных полей без нарушения предписанных функциональных свойств.
3.1.35 экранирование: Снижение уровня исследуемого радиосигнала (поля) за счет физических свойств материала и конструкции.
3.1.36 эксплуатационные ограничения: Условия, режимы и значения параметров, преднамеренный выход за пределы которых недопустим в процессе эксплуатации.
3.2 Обозначения и сокращения
В настоящем стандарте использованы следующие обозначения и сокращения:
M - число Маха.
Примечание - Число Маха приводится вместе с нормируемой скоростью и обозначается соответствующим индексом;
АП - авиационные правила;
АФЧХ - амплитудно-фазовая частотная характеристика;
БАС - беспилотная авиационная система;
БВС - беспилотное воздушное судно;
ВПП - взлетно-посадочная полоса;
ВСУ - вспомогательная силовая установка;
ГТД - газотурбинный двигатель;
ЛА - летательный аппарат;
ЛР - летное руководство;
ОЛС - очень легкие самолеты;
ОУЭ - ожидаемые условия эксплуатации;
ИПЛГ - инструкции по поддержанию летной годности;
ПН - полезная нагрузка;
РО - регламент технического обслуживания;
РЭ - руководство по технической эксплуатации;
САУ - система автоматического управления;
СВП - станция внешнего пилота;
УВД - управление воздушным движением;
С2/С3 - канал (линия) передачи данных управления, контроля и связи (command & control/command, control & communication);
EAS - индикаторная скорость (equivalent air speed);
HIRF - электромагнитное поле высокой интенсивности (high-intensity radiated field).
4 Общие положения
4.1 Применимость
4.1.1 Требования, изложенные в настоящем стандарте, применяют при формировании сертификационного базиса, обеспечивающего безопасную эксплуатацию БАС, относящейся к сертифицируемой категории по ГОСТ Р 59517.
4.1.2 В состав БАС входят:
а) БВС самолетного типа;
б) СВП;
в) оборудование для приема и передачи данных по С2/С3;
г) бортовые и наземные системы, обеспечивающие безопасность полета на всех этапах;
д) документация, содержащая ограничения и процедуры летной, а также наземной эксплуатации, обеспечивающие летную годность БАС.
4.1.3 Штатное дистанционное управление полетом БВС в составе БАС допускается только в автоматическом или автоматизированном режиме.
4.1.4 В течение полета каждое БВС в составе БАС должно получать команды управления и передавать данные, необходимые для обеспечения безопасности полетов, только одной СВП. В противном случае разработчик должен продемонстрировать безопасность другой применяемой архитектуры БАС.
4.1.5 В течение полета нахождение людей на борту БВС не допускается.
4.1.6 К эксплуатации и техническому обслуживанию БАС допускается только персонал, имеющий квалификацию, подтвержденную соответствующим документом.
4.1.7 Действия БВС в составе БАС в предусмотренных штатных и нештатных ситуациях должны быть заранее определены для выполнения в автоматическом режиме.
4.2 Летная годность БАС специальной категории
В случае необходимости подтверждения летной годности БАС, относящейся к специальной категории по ГОСТ Р 59517, объем применяемых требований настоящего стандарта должен быть согласован с сертифицирующим органом.
4.3 Использование обозначений
Положения данного стандарта по содержанию гармонизированы с соответствующими параграфами АП. Таблица соответствия структурных элементов настоящего стандарта параграфам АП [1], [2], [3] приведена в приложении А.
4.4 Вероятности возникновения особых ситуаций
4.4.1 БАС должна быть спроектирована и изготовлена таким образом, чтобы в ОУЭ при действиях внешнего экипажа в соответствии с ЛР каждое отказное состояние (функциональный отказ, вид отказа системы) БАС оценивалось:
а) как практически невероятное, если оно приводит к возникновению катастрофической ситуации;
б) крайне маловероятное, если оно приводит к возникновению аварийной ситуации;
в) маловероятное, если оно приводит к возникновению сложной ситуации;
г) вероятное, если оно приводит к усложнению условий полета.
4.4.2 При необходимости количественной оценки суммарной вероятности возникновения события должны использоваться указанные ниже значения:
Примечание - Вероятности должны устанавливаться как средний риск на час полета БВС в составе рассматриваемой БАС, продолжительность которого равна среднему времени полета по типовому профилю.
5 Полет
5.1 Подтверждение соответствия
Соответствие требованиям настоящего раздела должно быть установлено при всех возможных сочетаниях веса и центровки в пределах вариантов загрузки, для которых запрашивается сертификат типа. Соответствие должно быть показано:
а) посредством испытаний БАС того типа, на который запрашивается сертификат, либо посредством расчетов, основанных на результатах испытаний и не уступающих им по точности;
б) посредством анализа всех возможных комбинаций весов и центровки, если по результатам исследованных комбинаций не может быть сделан обоснованный вывод о соответствии.
5.2 Одобренные эксплуатационные режимы полета
5.2.1 Заявитель должен определить пределы области допустимых эксплуатационных режимов полета, в которых будет продемонстрирован безопасный полет при нормальных условиях функционирования систем БАС. При определении этих ограничений необходимо учитывать внешние воздействующие факторы, в том числе погодные (например, скорость ветра, освещенность, состояние ВПП и др.).
5.2.2 Также должны быть установлены процедуры безопасного завершения полета в условиях допустимых вероятных отказов.
5.2.3 Должны быть предусмотрены системы защиты от выхода за границы допустимых эксплуатационных режимов полета (см. 9.4) для предотвращения непреднамеренного превышения установленных ограничений.
5.3 Условия транспортирования, реконфигурации и хранения
5.3.1 Если БАС или часть системы сконструирована таким образом, что предусматривается доставка ее к месту эксплуатации, то заявитель должен определить эксплуатационные процедуры по условиям транспортирования, хранения, монтажа и разборки для обеспечения сохранения функциональных свойств БАС.
5.3.2 Если БАС или часть системы реконфигурируема при транспортировании, то должно быть показано количество сборок/разборок и реконфигураций в течение эксплуатационного цикла любой системы, при котором не будут нарушены требованиям настоящего стандарта.
5.3.3 Условия и РЭ должны содержать указания по учету влияния окружающей среды, процедур реконфигурации и хранения для сохранения способности соответствовать требованиям настоящего стандарта.
5.3.4 Инструкции по транспортированию, сборке/разборке или реконфигурации и хранению должны быть подготовлены в соответствии с приложением Б.
5.4 Весовые ограничения
5.4.1 Максимальный вес
Максимальный вес - это наибольший вес, при котором подтверждается соответствие всем применимым требованиям настоящего стандарта (кроме тех требований, которые удовлетворяются при расчетном посадочном весе). Максимальный вес должен быть:
а) не более чем один из приведенных ниже:
1) наибольший вес, выбранный заявителем;
2) максимальный расчетный вес, при котором подтверждается соответствие всем применимым требованиям к нагружению конструкции;
3) наибольший вес, при котором подтверждается соответствие всем применимым требованиям к летным характеристикам;
б) не менее чем вес, определенный при минимальном весе ПН и полной заправке баков расходных жидкостей.
5.4.2 Минимальный вес
Минимальный вес - это наименьший вес, при котором подтверждается соответствие всем применимым требованиям настоящего стандарта. Минимальный вес должен быть не более, чем:
а) наименьший вес, выбранный заявителем;
б) минимальный расчетный вес, при котором подтверждается соответствие всем применимым требованиям к нагружению конструкции;
в) вес пустого БВС, определяемый в соответствии с 5.6.
5.5 Ограничения по распределению нагрузки
Ограничения по распределению нагрузки не должны превышать установленные заявителем эксплуатационные пределы распределения нагрузки, при которых показано соответствие каждому применимому требованию настоящего раздела.
5.6 Вес пустого БВС и соответствующая центровка
5.6.1 Вес пустого БВС и соответствующая ему центровка должны определяться посредством взвешивания БВС без ПН, с учетом:
а) закрепленного балласта (если это предусмотрено конструкцией);
б) невырабатываемого остатка топлива, определяемого в соответствии с 8.10.6;
в) типовой комплектации бортового оборудования;
г) полного веса рабочих жидкостей, включая:
1) масло;
2) гидравлическую жидкость;
3) другие расходные жидкости, необходимые для нормальной эксплуатации БВС.
5.6.2 Условия, при которых проводят взвешивание пустого БВС, должны быть четко определены и легко воспроизводимы.
5.7 Пределы частоты вращения и шага воздушного винта
5.7.1 Должны быть установлены такие предельные значения частоты вращения и шага воздушного винта, которые обеспечивают безопасность полета в условиях нормальной эксплуатации.
5.7.2 Воздушные винты, не управляемые в полете, а также воздушные винты изменяемого в полете шага без регулятора постоянной частоты вращения должны соответствовать следующим требованиям:
а) на взлете и начальном наборе высоты в пределах эксплуатационных режимов полета воздушный винт должен ограничивать частоту вращения вала двигателя при полностью открытом дросселе или при максимально допустимом взлетном давлении наддува значением, не превышающим максимально допустимую взлетную частоту вращения;
б) в процессе планирования в пределах эксплуатационных режимов полета с закрытым дросселем или с неработающим двигателем воздушный винт должен не допускать раскрутки двигателя более чем до 110% от максимальной постоянной (непрерывной) частоты вращения, при условии непричинения ущерба двигателю.
5.7.3 Воздушный винт изменяемого в полете шага с регулятором постоянной частоты вращения должен соответствовать следующим требованиям:
а) при работающем регуляторе должны иметься средства ограничения максимальной частоты вращения вала двигателя до значения, равного максимальной допустимой взлетной частоте вращения;
б) при неработающем регуляторе должны иметься средства ограничения максимальной частоты вращения вала двигателя до значения, равного 103% от максимально допустимой скорости при взлете с минимально возможным шагом винта и работе двигателя на режиме взлетной мощности, при стоянке БВС и отсутствии ветра.
5.8 Летные характеристики. Общие положения
5.8.1 Если другие указания отсутствуют, требования к летным характеристикам должны удовлетворяться:
а) в спокойном воздухе и в условиях стандартной атмосферы;
б) в условиях конкретной окружающей атмосферы;
в) при условиях эксплуатации, влияющих на работу силовой установки.
5.8.2 Летные характеристики БВС должны быть определены для диапазона условий, которые должны быть не менее следующих:
а) высота расположения ВПП или стартовой площадки может варьироваться от уровня моря до максимальной взлетной высоты, при которой требуется сертификация;
б) значения температуры изменяются от стандартной температуры до температуры, которая на 30°С выше стандартной температуры;
в) максимальная температура окружающей атмосферы, при которой продемонстрировано положение (см. 8.14.4).
5.8.3 Характеристики БВС, нормируемые в соответствии с требованиями раздела 5, должны быть определены при установке створок капота или средств управления системой охлаждения двигателя воздухом в положение, соответствующее 8.14.1-8.14.4.
5.8.4 Располагаемая эффективная тяга должна соответствовать установленной тяге двигателя и не должна превышать утвержденную мощность или тягу двигателя за вычетом:
а) потерь установки;
б) мощности, поглощаемой вспомогательными устройствами и системами в соответствии с конкретными окружающими атмосферными условиями и согласно конкретным условиям полета.
5.8.5 Летные характеристики, на которые влияет мощность или тяга двигателя, должны определяться при относительной влажности воздуха 80% - при температуре стандартной атмосферы, линейно меняющейся до 34% - при температуре на 28°С выше стандартной атмосферы и более высокой температуре.
5.8.6 Если не предписано иное, определение дистанции взлета посадки, изменения конфигурации БВС, скорости и тяги двигателей должны соответствовать процедурам, установленным заявителем для эксплуатации.
5.8.7 Следующие характеристики (если применимо) должны быть определены на гладкой, сухой ВПП с твердой поверхностью и при нулевом встречном ветре:
а) взлетная дистанция в соответствии с 5.17.3;
б) дистанция прерванного взлета или критическая длина ВПП в соответствии с 5.18;
в) посадочная дистанция в соответствии с 5.24.
5.8.8 Влияние покрытия ВПП на дистанции, указанные в 5.8.7, может быть определено или рассчитано, причем эти дистанции должны быть указаны в ЛР в соответствии с 11.4.3.
5.9 Скорости сваливания
а) поршневые двигатели на режиме малого газа, дроссели закрыты или находятся в положении, соответствующем нулевой тяге и менее, при скорости не выше 110% скорости сваливания;
б) с ГТД - эффективная тяга не выше нулевой:
1) воздушные винты во взлетном положении;
а) анализа с помощью метода, согласованного с сертифицирующим органом;
б) летных испытаний с использованием соответствующих процедур и при условии поддержания летных характеристик, указанных в 5.29.1.
5.10 Минимальная демонстрационная скорость
5.11 Взлет
5.11.1 При включении автоматической системы взлета операции отпускания тормозов, управление рулями БВС на ВПП, скорость, конфигурация ВВС, параметры настройки и траектория полета БВС после отрыва от ВПП выполняются в автоматическом режиме.
5.11.2 В случае возникшего во время взлета отказа, который может повлиять на безопасность полета или на выход за пределы области управления при наборе скорости, отрыве носового колеса или замедления скорости (если применимо), функция аварийного прекращения взлета должна выполняться автоматически для остановки БВС на ВПП.
5.12 Взлет при помощи катапульты или ракетного ускорителя
5.12.1 Характеристики запуска
5.12.1.1 БВС должен достигать достаточной скорости и состояния управляемости в конце фазы запуска для обеспечения безопасного и контролируемого взлета при самых разнообразных и неблагоприятных окружающих и рабочих условиях:
б) чтобы обеспечить соответствие требованиям 5.20.
5.12.1.2 Фаза запуска завершается, когда БВС покидает безопасную зону запуска, определяемую в соответствии с 5.12.4.
5.12.1.3 Характеристики запуска (установки параметров, скорость запуска) должны быть определены для всех значений веса, высоты, температуры и силы ветра в рамках эксплуатационных ограничений, установленных для этапа взлета.
5.12.1.4 В ходе испытаний должно быть показано, что ускорение, испытываемое БВС во время фазы запуска не приводит к такому ухудшению характеристик двигателя БВС, которое может оказаться неприемлемым с точки зрения обеспечения безопасности полета.
5.12.1.5 Функция (средства) ручного прерывания процесса запуска должна быть доступна для экипажа БВС, с тем чтобы он мог отменить процесс запуска в любой момент времени, до того как начнется необратимая фаза срабатывания катапульты или воспламенения ракетного ускорителя.
5.12.2 Переход в нормальное полетное положение
5.12.2.1 Переход в нормальное (штатное) полетное положение или к полетной конфигурации БВС должен происходить таким образом, чтобы отсутствовала возможность конфликта между БВС и его пусковой установкой или любым другим объектом при любых комбинациях окружающих условий.
5.12.2.2 БВС должен оставаться в предсказуемом полетном состоянии в течение всей фазы запуска.
5.12.3 Активное управление БВС
В случае запуска при выключенном режиме активного управления положением или направлением БВС системы управления полетом БВС не должен выходить за пределы диапазонов восстановления нормального положения и направления, причем система активного управления должна быть включена до завершения фазы запуска.
5.12.4 Безопасная зона запуска
5.12.4.1 Должна быть определена безопасная зона запуска, в которой БВС остается после возникновения отказа или неисправности на этапе запуска с помощью катапульты или ракеты.
5.12.4.2 Границы безопасной зоны запуска вокруг пусковой установки должны быть определены для каждого значения веса, барометрической высоты, ветровых условий и температуры в рамках эксплуатационных (рабочих) пределов, определенных для взлета.
5.12.4.3 Размеры и форма этой безопасной зоны запуска должны быть определены в ЛР, причем они должны быть рассчитаны для любых комбинаций окружающих и эксплуатационных условий.
5.13 Посадка
5.13.1 При включении автоматической системы посадки траектория захода на посадку БВС, скорость, пространственное положение, настройки двигателя, управление на ВПП и торможение после приземления управляются системой автоматической посадки и должны выполняться полностью автоматически до точки остановки БВС или после достижения безопасной скорости руления на ВПП, при которой внешний экипаж БВС может приступить к ручному рулению по ВПП.
5.13.2 В случае отказа или превышения пределов области управления, заданных во время захода на посадку, при выходе в зону ВПП автоматически должна выполняться функция ухода на второй круг, если БВС находится на высоте не менее высоты принятия решения.
5.14 Характеристики перед посадкой с парашютом
5.14.1 Летные характеристики БВС и характеристики управления должны соответствовать всем предполагаемым процедурам парашютной посадки при заданных рабочих условиях.
5.14.2 Могут быть предусмотрены два режима посадки с парашютом:
а) нормальный (штатный) режим посадки, когда парашют используется обычным образом для каждого полета;
б) режим аварийной посадки, когда парашют используется в особой ситуации.
5.14.3 Должна существовать возможность прерывания нормальной процедуры в любой момент до инициализации окончательной последовательности раскрытия парашюта, а также должно быть показано, что возможен безопасный переход к нормальному режиму полета или в режим ухода на второй круг.
5.14.4 Последовательности операций штатной (нормальной) и аварийной посадки на парашюте должны быть точно определены в ЛР, включая фазу захода на посадку и процедуру ухода на второй круг в случае штатной посадки.
5.15 Характеристики при посадке с парашютом
5.15.1 Штатная посадка с парашютом должна выполняться без чрезмерного вертикального ускорения или тенденции к подскакиванию, капотированию, резким разворотам на земле либо "козлению".
5.15.2 Минимальная высота безопасного парашютирования должна обеспечивать возможность выполнения корректной последовательности процедуры раскрытия парашюта, а также должна гарантировать, что спуск БВС при полностью развернутом парашюте будет сбалансированным при любых комбинациях окружающих условий (например, вес, барометрическая высота, ветер, температура и т.д.).
5.15.3 Парашют должен раскрываться на высоте, большей или равной минимальной высоте безопасного парашютирования над поверхностью земли, что зависит от синхронизации последовательности парашютирования.
5.15.4 Минимальная высота безопасного парашютирования должна быть определена и указана в ЛР.
5.16 Скорости взлета
5.16.1 Данный подраздел не применяется к БВС, запуск которых производится с помощью катапульты или ракетного ускорителя.
а) для многодвигательных БВС - скорость, большая из следующих:
а) для многодвигательных БВС - наибольшее из следующих значений:
1) скорость, которая, как показано, является безопасной для непрерывного полета (или, если применимо, для обратной посадки) при всех ОУЭ, включая турбулентность и отказ критического двигателя, а также в соответствии с требованиями 5.19;
б) для однодвигательных БВС - наибольшее из следующих значений:
1) скорость, которая, как показано, является безопасной при всех ОУЭ, включая турбулентность и отказ критического двигателя, а также в соответствии с требованиями 5.19;
5.17 Характеристики взлета
5.17.1 Данный подраздел не применяется к БВС, запуск которых производится с помощью катапульты или ракетного ускорителя.
5.17.2 При определении дистанции взлета в соответствии с 5.17.3 должны выполняться требования 5.6.2, 5.6.3.
5.17.3 Потребная дистанция взлета и набор высоты до значения 15 м над уровнем поверхности ВПП должны быть определены для любых заданных значений веса, высоты и температуры, установленных для взлета в пределах эксплуатационных ограничений при следующих условиях:
а) двигатели работают на взлетном режиме;
б) закрылки находятся во взлетном положении;
в) шасси выпущено.
5.17.4 Максимальная скорость отрыва носового колеса от ВПП (если применимо) должна быть такой, чтобы результирующий динамический эффект не приводил к возникновению опасных условий или к уменьшению нагрузки либо к сужению безопасных пределов маневрирования.
5.17.5 Взлетные характеристики, которые требуются согласно 5.17.2 и 5.18, должны быть определены при работающих двигателях в пределах утвержденных эксплуатационных ограничений.
5.18 Дистанция прерванного взлета (критическая длина ВПП)
5.18.1 Данный подраздел не применяется к БВС, запуск которых производится с помощью катапульты или ракетного ускорителя.
5.18.2 Для многодвигательных БВС критическая длина ВПП представляет собой сумму расстояний, необходимых:
5.18.4 Для однодвигательного БВС дистанция разбега - остановки представляет собой сумму расстояний, необходимых:
5.18.5 Средства торможения, отличные от колесных тормозов, могут быть использованы для определения критической длины ВПП, если они:
а) являются безопасными и надежными;
б) применяются таким образом, что можно ожидать получения согласованных результатов при нормальных условиях эксплуатации;
в) выполняют торможение таким образом, чтобы все колеса оставались на поверхности ВПП.
5.18.6 При вычислении дистанции пробега по земле должны учитываться следующие параметры:
а) характеристики выбега двигателя;
б) время реакции системы и внешнего экипажа, необходимое для распознавания отказа и выполнения необходимых действий;
в) время, необходимое для реконфигурации (например, уборка закрылков или выпуск парашюта).
5.19 Набор высоты. Общие положения
5.19.1 Соответствие требованиям настоящего подраздела 5.23, 5.24 должно быть подтверждено с учетом следующих условий:
а) отсутствие влияния земли;
б) скорости при наборе должны быть не менее тех, при которых установлено соответствие требованиям охлаждения двигателя, указанным в 8.14.1-8.14.4;
в) если не указано иное, при одном неработающем двигателе и при углах крена, не превышающих 5°;
г) для БВС, запускаемых с помощью катапульты или ракетного ускорителя, БВС может выйти за пределы зоны безопасности полета, соответствующей 5.12.4.
5.19.2 Для БВС должно быть продемонстрировано соответствие требованиям 5.20, 5.25 при выбранных максимальных взлетном и посадочном весах в стандартной атмосфере.
5.19.3 Для БВС должно быть продемонстрировано соответствие требованиям к характеристикам взлета и посадки для всех возможных весов и центровок, в зависимости от высоты аэродрома и температуры окружающей среды с учетом эксплуатационных ограничений, установленных для взлета и посадки соответственно.
5.20 Начальный набор высоты со всеми работающими двигателями
5.20.1 БВС должен иметь установившийся градиент набора высоты на уровне моря не менее 5,0% при следующих условиях:
а) режим работы двигателя(ей) не превышает режима максимальной продолжительной мощности;
б) шасси убрано;
в) закрылки находятся во взлетном положении;
5.20.2 Для конфигурации БВС с убирающимися шасси градиент набора высоты на уровне моря должен быть не менее 2,5% при следующих условиях:
а) режим работы двигателя(ей) не превышает режима максимальной продолжительной мощности;
б) шасси выпущено;
в) закрылки находятся во взлетном положении;
5.21 Набор высоты/снижение в крейсерской конфигурации
Установившийся градиент набора высоты/снижения и вертикальная скорость набора высоты/снижения должны быть определены для каждого значения веса, при всех высотах и температурах окружающей среды в соответствии с эксплуатационными ограничениями, установленными заявителем при следующих условиях:
а) все двигатели работают
1) режим каждого двигателя(ей) не выше максимальной продолжительной мощности;
2) шасси убрано;
3) закрылки убраны;
б) при отказе одного двигателя:
1) критический двигатель не работает и его воздушный винт находится в положении минимального сопротивления;
2) режим работающих двигателей не выше максимальной продолжительной мощности;
3) шасси убрано;
4) закрылки убраны;
5.22 Планирование
Должно быть определено максимальное горизонтальное расстояние, проходимое при планировании в спокойном воздухе на потерю высоты 300 м, а также необходимая для этого скорость с неработающим критическим двигателем. Воздушный винт должен находиться в положении минимального сопротивления, шасси и механизация крыла - в наиболее благоприятных из возможных положений.
5.23 Скорости, рекомендованные для захода на посадку
5.23.1 Требования данного подраздела не применяются к случаям выполнения посадки с парашютом.
5.24 Посадочная дистанция
5.24.1 Требования данного подраздела не применяют к случаям выполнения посадки с парашютом.
5.24.2 Должно быть определено расстояние по горизонтали, необходимое для совершения посадки вплоть до полного останова, начиная с высоты 15 м (50 футов) над посадочной поверхностью, для стандартных значений температуры при каждом значении веса и высоты в рамках рабочих пределов, определенных для выполнения посадок.
5.24.4 Конфигурация должна оставаться постоянной в течение всего маневра.
5.24.5 Посадка должна выполняться без избыточного вертикального ускорения (ограничивающими факторами являются параметры тормозов, прочность конструкции, шасси, усталостная прочность конструкции), а также без проявления таких эффектов, как подскакивание, капотирование, подпрыгивание и резкий (неуправляемый) разворот на земле.
5.24.6 Должно быть продемонстрировано, что безопасный переход к выполнению ухода на второй круг в соответствии с 5.25 может быть выполнен из состояния, которое реализуется на высоте 15 м (50 футов) при максимальном посадочном весе, соответствующем данной высоте и температуре.
5.24.7 Использование тормозов не должно приводить к избыточному износу тормозов или шин.
5.24.8 Допускается использование других средства замедления, отличные от колесных тормозов, при условии, что эти средства:
а) являются безопасными и надежными;
б) применяются таким образом, что можно ожидать получения согласованных результатов в процессе эксплуатации.
5.24.9 Если применяется любое устройство, работа которого зависит от функционирования двигателя, причем посадочная дистанция увеличивается, когда посадка совершается при одном неработающем двигателе, то величина посадочной дистанции должна быть определена именно при одном неработающем двигателе, исключая случай, когда применение других компенсирующих средств приводит к посадочной дистанции, менее или равной посадочной дистанции при всех работающих двигателях.
5.25 Уход на второй круг
Для ухода на второй круг БВС установившийся градиент набора высоты на уровне моря должен быть не менее 3,3% при следующих условиях:
а) режим работы двигателей - взлетный, либо режим через 8 с после перевода от полетного малого газа на режим, рекомендованный для ухода на 2-й круг;
б) шасси выпущено;
в) механизация находится в посадочном положении;
5.26 Управляемость и маневренность
5.26.1 БВС должен безопасно управляться и выполнять маневры на всех этапах полета, включая следующие:
а) взлет;
б) набор высоты;
в) горизонтальный полет и допустимые маневры;
г) снижение;
д) уход на второй круг;
е) посадка с работающими и неработающими двигателями с выпущенными и убранными закрылками;
ж) руление.
5.26.2 Должна быть обеспечена возможность плавного перехода от одного режима полета к другому, включая развороты и скольжения, без риска превышения эксплуатационной перегрузки на всех возможных режимах эксплуатации, в том числе возникающие при отказе двигателя БВС.
5.27 Устойчивость. Общие положения
5.27.1 БВС должен обладать продольной, путевой и поперечной устойчивостью при любых условиях эксплуатации на всех эксплуатационных высотах, при любых комбинациях значений веса и положений центра тяжести, для которых запрошена сертификация.
5.27.2 Переходные характеристики по всем осям во время осуществления переходов между различными состояниями и режимами полета должны оставаться плавными, затухающими и проявлять свойства демпфирования с минимальными выбросами для целевой траектории полета.
5.27.3 Характеристики устойчивости должны быть показаны на основании результатов летных испытаний, расчетных исследований и моделирования.
5.28 Балансировка
5.28.1 Система управления полетом должна осуществлять балансировку БВС на всех этапах полета, на всех эксплуатационных высотах, при всех возможных сочетаниях веса, различных конфигурациях механизации, положениях центра тяжести и таким образом, чтобы сохранить максимальную управляемость при нормальных динамических характеристиках в пределах области режимов полета.
5.28.2 На БВС, балансировка которого в течение полета с включенной САУ может измениться в установленных пределах, должно быть осуществлено автоматическое изменение усилий на исполнительных механизмах и обеспечена возможность сбалансировать БВС.
5.29 Режимы сваливания
5.29.1 Сваливание в полете без крена
5.29.1.1 Для БВС с независимо управляемыми креном и путевыми органами управления должна существовать возможность выполнять и корректировать крен посредством нереверсного использования органа управления по крену, а также выполнять и корректировать рыскание посредством нереверсного использования органа путевого управления в рамках полностью продемонстрированной области полетных режимов в соответствии с 6.9.
5.29.1.2 Для БВС с взаимосвязанными органами поперечного и путевого управлений (два органа управления), а также для БВС только с одним из этих органов управления должна существовать возможность задавать и корректировать крен посредством нереверсного использования органа управления креном без создания чрезмерного рыскания в рамках полностью продемонстрированной области полетных режимов в соответствии с 6.9.
5.29.1.3 Летные испытания должны выполняться в ходе установившегося прямолинейного горизонтального полета для каждой соответствующей конфигурации закрылков, при различных комбинациях значений веса БВС и различных положениях центра тяжести при торможении переводом режима работы двигателя в положение "малый газ" и последующим торможением с темпом замедления приблизительно 1,8 км/ч за секунду выдерживанием горизонтального полета за счет увеличения угла атаки до выполнения одного из следующих условий:
а) появление признаков начала сваливания;
5.29.1.4 Штатное управление по тангажу должно обеспечивать выход из указанных выше режимов без появления крена, путем опускания носа БВС.
5.29.1.5 Соответствие требований настоящему пункту должно быть показано для следующих условий:
а) закрылки убраны, отклонены полностью и во всех промежуточных положениях;
б) шасси убрано и выпущено;
в) створки находятся в эксплуатационных положениях;
г) режим двигателей:
1) убранный малый газ;
2) 75% продолжительной мощности или тяги в полетной конфигурации.
5.29.2 Сваливание в криволинейном полете и динамическое сваливание
5.29.2.1 Характеристики сваливания в криволинейном полете и динамического сваливания должны быть продемонстрированы следующим образом:
а) необходимо создать и выдерживать координированный вираж с креном 30°. Затем следует снижать скорость равномерно, постоянно уменьшая радиус виража при помощи управления рулем высоты вплоть до возникновения сваливания или до полного отклонения руля высоты до упора. Интенсивность падения скорости должна быть постоянной и с учетом следующего:
1) при демонстрации сваливания в криволинейном полете не должна превышать 1,8 км/ч в секунду;
2) при динамическом сваливании составлять от 6 до 9 км/ч в секунду с установившимся ростом нормальной перегрузки;
б) когда режим сваливания полностью разовьется или когда руль высоты отклонится до упора, должна быть обеспечена возможность восстановления управляемого прямолинейного полета без:
1) чрезмерной потери высоты;
2) чрезмерного кабрирования;
3) превышения угла крена 60° в любом направлении, развившегося от первоначально установленного угла крена 30°;
4) превышения максимальной допустимой скорости и максимальной допустимой перегрузки.
5.29.2.2 Соответствие требованиям настоящего пункта должно быть продемонстрировано при следующих условиях:
а) закрылки убраны и отклонены полностью вниз для сваливания в криволинейном полете и динамического сваливания, а также в промежуточных положениях, если таковые предусмотрены;
б) шасси убрано и выпущено;
в) створки капота - в соответствии с конфигурацией;
г) режим двигателя - 75% максимальной продолжительной мощности;
5.29.3 Предупреждение о приближении сваливания
5.29.3.1 В прямолинейном и криволинейном полетах с любым нормальным положением закрылков и шасси должно быть обеспечено отчетливое предупреждение о приближении сваливания.
5.29.3.2 Предупреждение о приближении сваливания может обеспечиваться с помощью устройства, которое будет давать ясно различимое указание в предполагаемых условиях полета.
5.29.3.3 Предупреждение о приближении сваливания должно начинаться на скорости, превышающей скорость сваливания не менее чем на 9 км/ч, но не более 18,5 км/ч, указанное предупреждение должно быть трансформировано в сигнал управления режимом полета для предотвращения сваливания.
5.30 Режим штопора
При помощи САУ или других средств управления полетом, продемонстрированных заявителем и согласованных сертифицирующим органом, БВС должен быть спроектирован таким образом, чтобы, не превышая ограничений области полетных режимов, был невозможен ввод в режим штопора за счет инерциальных сил.
5.31 Характеристики управляемости на земле и воде
5.31.1 Продольная устойчивость и управляемость на земле и воде
5.31.1.1 Требования данного подраздела не применяют к случаям выполнения посадки с парашютом.
5.31.1.2 БВС не должен проявлять неконтролируемую тенденцию к капотированию при любых ОУЭ, включая "козление" во время посадки (подскакивание при посадке) или при взлете. Колесные тормоза (если имеются) должны функционировать плавно и не должны вызывать неадекватную тенденцию к "козлению".
5.31.1.3 Гидроплан или амфибия не должны проявлять опасные или неконтролируемые характеристики длиннопериодического колебательного движения при любых нормальных (штатных) эксплуатационных скоростях на воде.
5.31.2 Путевая устойчивость и управляемость на земле и воде
5.31.2.2 БВС должен удовлетворительно управляться при выполнении посадок с убранным газом и нормальной посадочной скоростью, без применения тормозов или изменения режима работы двигателями для выдерживания прямолинейной траектории пробега на скорости более 50% от скорости касания.
5.31.2.3 За исключением случаев, когда БВС не предназначен для выполнения руления, БВС должен обладать удовлетворительной управляемостью для выдерживания заданного направления разбега на взлете и пробега на посадке с использованием средств торможения в соответствии с ЛР в условиях бокового ветра и при всех состояниях поверхности ВПП, разрешенных для эксплуатации.
5.31.2.4 Гидропланы или амфибии должны обладать достаточной путевой устойчивостью и управляемостью для выполнения операций на воде вплоть до максимальной скорости ветра.
5.32 Вибрация и бафтинг
5.33 Скоростные характеристики БВС
2) без развития бафтинга, который может отрицательно влиять на возможность восстановления БВС;
в) не должен возникать реверс органов управления относительно любой оси при любой скорости вплоть до максимальной скорости (см. 5.32).
6 Прочность
6.1 Общие положения
Положения настоящего раздела обязательны при разработке и проектировании БВС, область ожидаемой эксплуатации которых предусматривает полеты в едином воздушном пространстве с другими участниками воздушного движения, над населенными пунктами, дачными участками, производственными объектами и природными пространствами.
6.2 Нагрузки
6.2.1 Требования к прочности определены для эксплуатационных нагрузок как максимальные нагрузки, ожидаемые в процессе эксплуатации, и для расчетных нагрузок как эксплуатационные нагрузки, умноженные на предписанные коэффициенты безопасности. Если специальные оговорки отсутствуют, под заданными нормированными нагрузками подразумевают эксплуатационные нагрузки.
6.2.2 Если специальные требования отсутствуют, то нагрузки, возникающие в воздухе, на земле или на воде, должны быть уравновешены инерционными силами всех частей ВВС. Распределение нагрузок должно точно отражать возникающее в полете распределение, но, если нагрузки установлены с запасом, допускается приближенное распределение. Методы определения величин и распределения нагрузок должны подтверждаться результатами измерений нагрузок в полете, если не показана их приемлемая точность.
6.2.3 Если деформации, вызванные нагрузками, приводят к существенному перераспределению внешних или внутренних нагрузок, то данное перераспределение нагрузок необходимо учитывать.
6.3 Взаимодействие систем и конструкций
Для БВС, оснащенного системами, которые влияют на прочностные характеристики либо непосредственно, либо в результате отказа или сбоя, влияние этих систем и их условия отказа должны быть приняты во внимание при демонстрации соответствия требованиям настоящего раздела и раздела 7.
6.4 Коэффициент безопасности
Для конструкций, разрушение которых приводит к возникновению аварийного или катастрофического отказного состояния, коэффициент безопасности принимают равным 1,5, если отсутствуют обоснования других значений. Для других конструкций коэффициент безопасности должен быть согласован с сертифицирующим органом.
6.5 Прочность и деформация
6.5.1 Конструкция БВС должна выдерживать максимальные эксплуатационные нагрузки без появления опасных остаточных деформаций.
6.5.2 При всех нагрузках вплоть до максимальных эксплуатационных деформаций конструкции не должны повлиять на безопасность эксплуатации и функциональную эффективность БВС.
6.5.3 Конструкция должна выдерживать расчетные нагрузки без разрушения в течение не менее 3 с, за исключением случаев, когда прочность конструкции подтверждена испытаниями, имитирующими реальные условия нагружения.
6.6 Доказательство прочности конструкции
Соответствие требованиям 6.5 должно быть показано для каждого расчетного случая нагружения конструкции. Расчеты на статическую или усталостную прочность следует проводить с использованием методического обеспечения, одобренного Сертифицирующим органом, и только применительно к тем конструкциям, для которых, как показывает опыт их применения, результаты расчета являются достоверными. При отсутствии материалов, подтверждающих положительный опыт применения методического обеспечения к аналогичной конструкции, должны быть проведены экспериментальные исследования (испытания), обосновывающие статическую прочность, трещиностойкость и долговечность конструкционных материалов, а также несущую способность, эксплуатационную живучесть и ресурс элементов конструкций БВС.
6.7 Полетные нагрузки. Общие положения
6.7.1 Соответствие требованиям к полетным нагрузкам должно быть продемонстрировано для всех критических комбинаций следующих параметров:
а) во всем диапазоне расчетных высот полета, в котором ожидается эксплуатация БВС;
б) для каждой практически возможной комбинации веса, центровки и ПН в пределах эксплуатационных ограничений, определенных ЛР.
6.7.2 При определении полетных нагрузок необходимо учитывать взаимное влияние аэродинамических поверхностей, а также эффект сжимаемости, если он приводит к существенному изменению нагрузок.
6.7.3 При определении полетных нагрузок необходимо выполнять расчеты по апробированной методике или методике, устанавливающей консервативный результат.
6.8 Расчетные условия симметричного полета
6.8.1 При определении нагрузок на крыло и линейных инерционных нагрузок, соответствующих любым условиям симметричного полета, указанным в 6.9-6.12, должна быть учтена соответствующая балансировочная нагрузка на горизонтальное хвостовое оперение.
6.8.2 Должно быть учтено, что приращение нагрузок на горизонтальное хвостовое оперение, обусловленное маневрированием и порывами ветра, приводит к соответствующим угловым инерционным движениям БВС.
6.9 Допустимая область режимов полета
6.9.1 Общие положения
Соответствие требованиям прочности должно быть показано для любой комбинации значений воздушной скорости и перегрузки в пределах границ области внутри огибающей полетных режимов.
6.9.2 Область режимов полета при маневрировании
За исключением тех случаев, когда имеется ограничение по максимальным (статическим) коэффициентам подъемной силы, предполагается, что БВС подвергается симметричному нагружению, вызывающему следующие предельные перегрузки:
6.9.3 Ограничения для случая полета в неспокойном воздухе
6.9.3.1 Предельные эксплуатационные перегрузки должны учитывать следующие порывы ветра:
6.9.3.2 Для описания профиля порыва ветра и определения зависимости перегрузки от порывов ветра рекомендуется использовать следующее:
а) скорость порыва ветра U вычисляют по формуле
s - расстояние, пройденное при действии рассматриваемого порыва, м;
b - средняя геометрическая хорда крыла, м;
6.10 Расчетные воздушные скорости
6.10.1 Кроме случаев, указанных в 6.10.2.2, выбранные расчетные воздушные скорости являются индикаторными скоростями (EAS).
6.11 Эксплуатационные маневренные перегрузки
6.11.3 В расчетах могут быть использованы значения маневренных перегрузок, менее указанных в 6.11.1 и 6.11.2, если будет продемонстрировано, что конструктивные особенности БВС не позволяют в полете превысить эти величины.
6.12 Перегрузки в полете при неспокойном воздухе
6.12.1 БВС должно быть рассчитано на указанные в 6.9.3 нагрузки, действующие при порывах ветра на каждую несущую поверхность.
6.12.2 Нагрузки от порывов на каждую несущую поверхность должны быть определены точным расчетом или по упрощенной формуле при условии, что будет показано, что такой расчет определяет нагрузки с запасом по отношению к критериям по 6.9.3.
6.13 Расчетные нагрузки от топлива
6.13.1 Должны быть рассмотрены все возможные варианты нагрузок от веса топлива, изменяющегося от нуля при пустом баке до установленного максимального значения.
6.13.2 При размещении топлива в крыле должен быть установлен максимальный допустимый вес БВС с минимальным количеством топлива в крыле, в том числе и при отсутствии топлива.
6.14 Устройства для увеличения подъемной силы
а) маневренные - в диапазоне от 0 до положительной эксплуатационной перегрузки 2,0;
б) перегрузки от восходящих и нисходящих порывов с индикаторной скоростью 7,6 м/с, направленных нормально к траектории горизонтального полета.
6.14.3 Если применяется автоматическое устройство для ограничения нагрузок на закрылки, конструкция БВС должна быть рассчитана на критические сочетания воздушной скорости и положения закрылков.
6.14.4 При определении внешних нагрузок на БВС в целом тягу, спутную струю от воздушного винта и угловое ускорение тангажа допускается принимать равными нулю.
а) влияние встречного порыва, с индикаторной скоростью 7,6 м/с в сочетании со спутной струей от воздушного винта, соответствующей работе двигателя на режиме 75% максимальной продолжительной мощности;
б) влияние спутной струи от воздушного винта, соответствующей работе двигателя на режиме максимальной взлетной мощности.
6.15 Условия несимметричного полета
6.15.1 Рассматривается нагружение БВС при несимметриченом полете при условиях, указанных в 6.15.2 и 6.15.3. Неуравновешенные аэродинамические моменты относительно центра тяжести должны быть уравновешены точным расчетом или расчетом в запас с учетом основных масс, создающих противодействующие.
6.15.2 Случай крена
В случаях крена крыло должно быть рассчитано на следующие виды нагружения:
а) несимметричная нагрузка. Если приведенные ниже значения не приводят к нереальным нагрузкам, то угловые ускорения крена могут быть получены путем изменения условий симметричного полета следующим образом: в условиях, указанных в 6.9, предполагается, что 100% аэродинамической нагрузки на полуразмах крыла действует с одной стороны плоскости симметрии и 70% этой нагрузки действует с другой стороны, при этом полученные значения нагрузок должны соответствовать нагрузкам из диапазона возможных эксплуатационных нагрузок;
6.15.3 Случай скольжения
БВС самолетного типа должен быть рассчитан на нагрузки от скольжения, действующие на вертикальные поверхности в случаях, указанных в 6.31.
6.16 Крутящий момент двигателя
6.16.1 Подмоторная рама каждого двигателя и ее крепежная конструкция (подвеска) должны быть рассчитаны на нагрузки от следующих воздействий:
а) эксплуатационного крутящего момента двигателя, создающего нагрузку, в результате резкой остановки двигателя из-за его неисправности или отказа;
б) эксплуатационного крутящего момента двигателя, создающего нагрузку, за счет максимального ускорения режима работы двигателя.
6.16.2 Эксплуатационный крутящий момент двигателя для случаев по 6.16.1, рассчитывается по среднему крутящему моменту при заданной мощности и скорости воздушного винта, умноженному на коэффициент, зависящий от типа двигателя:
а) 1,25 - для турбовинтовых двигателей;
б) 1,33-для поршневых двигателей с пятью и более цилиндрами;
в) 2, 3 и 4 соответственно для поршневых двигателей с четырьмя, тремя и двумя цилиндрами;
г) 1,33 - для роторных двигателей;
д) для электрических двигателей максимальный крутящий момент можно ожидать во всем диапазоне частот вращения двигателя.
6.17 Боковая нагрузка на подвеску двигателя
6.17.1 Подмоторная рама двигателя и ее крепежная конструкция (подвеска) должны быть рассчитаны на боковую эксплуатационную перегрузку, не менее чем эксплуатационная перегрузка, умноженная на коэффициент 1,33.
6.17.2 Боковая нагрузка, определяемая по 6.17.1, может считаться не зависящей от других условий полета.
r - расстояние в плане от центра тяжести двигателя до продольной оси БВС, м;
Следует также рассмотреть совместное действие указанной выше боковой нагрузки и нагрузки от веса двигателя.
6.18 Нагружение герметических отсеков
6.18.1 Конструкция герметических отсеков должна выдерживать полетные нагрузки в сочетании с нагрузками от перепада давлений от нуля до максимальной величины, регулируемой предохранительным клапаном.
6.18.2 В расчетах необходимо учитывать распределение наружного давления в полете и любые концентраторы напряжений.
6.18.3 Если в эксплуатационной документации разрешается производить посадку при наличии наддува в отсеках, то нагрузки при посадке должны рассматриваться в сочетании с нагрузками от перепада давлений от нуля до максимальной величины, допускаемой при посадке.
6.18.4 Конструкция герметических отсеков должна выдерживать нагрузки от максимального перепада давлений, допускаемого предохранительным клапаном, увеличенного на коэффициент 1,33, при этом другие нагрузки не рассматриваются.
6.18.5 Если герметический отсек разделен перегородками на два или большее число отсеков, его силовая основная конструкция должна быть рассчитана на нагрузки от внезапной разгерметизации в любом отсеке, имеющем наружные двери. Это условие должно быть рассмотрено для нагрузок, способных вызвать разрушение по самому большому отверстию в отсеке. Допускается учитывать влияние утечки воздуха из соседних отсеков.
6.19 Несимметричные нагрузки при отказе двигателя
6.19.1 При проектировании БВС должны быть рассмотрены несимметричные нагрузки, возникающие при отказе двигателя, а при отказе турбовинтового двигателя в сочетании с отказом системы уменьшения сопротивления воздушного винта (флюгирования).
6.19.4 Процесс уменьшения тяги и увеличения сопротивления по времени в результате указанных случаев отказов должен быть подтвержден испытаниями или другими данными, применительно к рассмотренным выше сочетаниям отказов.
6.19.5 Время и значения сигналов от вероятных корректирующих действий автоматической системы управления полетом должны оцениваться консервативным образом, с учетом характеристик системы управления полетом применительно к сочетанию отказов в комбинации "двигатель - воздушный винт".
6.20 Гироскопические и аэродинамические нагрузки
Подмоторная рама каждого двигателя и ее крепежная конструкция должны быть рассчитаны на действие аэродинамических, инерционных и гироскопических нагрузок, возникающих при работе двигателя или двигателей и воздушного винта или винтов на режиме максимальной продолжительной мощности при одном из следующих условий:
а) выполнение требований 6.12, 6.15.3;
б) выполнение возможных сочетаний следующих требований в границах полетных режимов, поддерживаемых системой управления полетом:
1) 150% максимально рассчитанной скорости по углу рысканья;
2) 150% максимально рассчитанной скорости по углу тангажа;
3) 150% максимально рассчитанной нормальной перегрузки;
4) максимальная продолжительная мощность двигателя.
6.21 Устройства для управления скоростью полета
6.21.1 Если в крейсерском полете применяют устройства для управления скоростью полета, такие как интерцепторы и тормозные щитки, то БВС должен быть рассчитан на нагрузки от симметричных маневров и порывов, приведенные в 6.9, 6.11 и 6.12, и на нагрузки от маневров со скольжением и от боковых порывов, приведенные в 6.34 и 6.35, причем указанные выше устройства должны находиться в выпущенном положении на всех скоростях вплоть до указанной максимальной скорости полета с выпущенными устройствами.
6.21.2 Если в устройствах для управления скоростью полета предусматривается автоматическое управление или ограничение нагрузки, то БВС должен быть рассчитан на нагрузки от маневров и порывов, указанные в 6.21.1, при таких скоростях полета и соответствующих положениях этих устройств, которые допускают ограничительное устройство или САУ.
6.22 Нагрузки на поверхности управления
Для требований, приведенных в 6.25-6.35, необходимо рассчитать поверхности управления на нагрузки, указанные в 6.8-6.15.
6.23 Нагрузки, параллельные оси шарниров
6.23.1 Поверхности управления и узлы крепежной конструкции (подвески) необходимо рассчитывать с учетом инерционных нагрузок, действующих параллельно оси шарниров.
6.23.2 При отсутствии точных данных инерционные нагрузки допускается принимать равными значению K·G, где К - коэффициент, равный 24 для вертикальных поверхностей и 12 для горизонтальных поверхностей, G - вес отклоняющейся поверхности, кгс.
6.24 Нагрузки в системе управления
6.24.1 Все системы управления полетом и их крепежные конструкции должны быть рассчитаны на нагрузки, соответствующие не менее чем 125% расчетных шарнирных моментов поверхностей управления для требований, указанных в 6.22-6.35. Кроме того, требуется выполнение следующих требований:
а) система ограничения нагрузок на органы управления не должна допускать превышения нагрузок больше тех, которые могут быть созданы сервомеханизмами или приводами;
б) порывы ветра на земле, попутный ветер при рулении, инерционные силы и силы трения, а также заклинивание в системе управления не должны влиять на ее жесткость.
6.24.2 При определении расчетных значений шарнирных моментов, действующих на системы руля высоты, элеронов и руля направления следует использовать коэффициент, равный 1,25. В зависимости от погрешности оценки шарнирных моментов допускается уменьшение значения коэффициента. Если шарнирные моменты определяются по данным летных испытаний, то коэффициент можно принять, равным 1.
6.24.3 При рассмотрении равновесия сил в системе управления принимается, что усилия в системе приводов уравновешиваются в точках присоединения проводки управления к кабанчикам поверхностей управления.
6.25 Одновременное действие элеронами и рулями (стабилизатором)
6.25.1 Детали управления должны быть проверены на одновременное действие нагрузок при управлении:
а) рулем высоты (управляемым стабилизатором) и рулем направления;
б) рулем высоты (управляемым стабилизатором) и элеронами;
в) рулем направления и элеронами.
6.25.2 Значение нагрузок следует принимать равным 75% от эксплуатационных нагрузок, возникающих при изолированном отклонении элеронов и рулей.
6.26 Вспомогательная система управления
Вспомогательные органы управления, такие как тормоза колес, интерцепторы и органы управления триммерами, должны быть рассчитаны на максимальные усилия, передающиеся от приводов.
6.27 Эффекты триммеров
Влияние триммеров на расчетные условия поверхностей управления должно быть учтено в том случае, если нагрузки, действующие на поверхности, ограничены максимальным усилием системы приводов. При этом принимается, что триммеры отклонены в направлении, которое будет содействовать поверхности управления. Эти отклонения должны соответствовать максимальной разбалансировке, ожидаемой при скорости, характерной для рассматриваемых условий.
6.28 Триммеры
При проектировании триммеров поверхностей управления должны быть рассмотрены наиболее тяжелые комбинации воздушной скорости и значений отклонения триммеров, которые могут быть реализованы в пределах области полетных режимов при любом возможном виде нагружения.
6.29 Случаи порыва ветра на земле
6.29.1 Система управления должна быть рассчитана на нагрузки от поверхностей управления при порывах ветра на стоянки и при рулении с попутным ветром с учетом следующих требований:
а) на упоры или струбцины и их крепежные конструкции нагрузки должны передаваться только от кабанчиков поверхностей управления;
где k - коэффициент эксплуатационного шарнирного момента от порывов ветра на земле, приведенный в 6.29.2 (для элеронов и рулей высоты положительное значение k указывает на момент, стремящийся уменьшить отклонение поверхности, а отрицательное значение k указывает на момент, стремящийся увеличить отклонение поверхности);
b - средняя хорда поверхности управления за осью вращения, м;
6.29.2 Коэффициент k эксплуатационного шарнирного момента для порывов ветра на земле должен принимать следующие значения, представленные в таблице 1.
Таблица 1
|
|
|
Поверхность | k | Положение органов управления |
Элерон | 0,75 | Элероны зафиксированы в нейтральном положении |
| ±0,50 | Элероны отклонены на максимальный угол, на одном элероне момент "+", на другом "-" |
Руль высоты | ±0,75 | Руль высоты отклонен вверх на максимальный угол ("-") |
| ±0,75 | Руль высоты отклонен вниз на максимальный угол ("+") |
Руль направления | ±0,75 | Руль направления в нейтральном положении |
| ±0,75 | Руль направления отклонен на максимальный угол |
6.29.3 В диапазоне от пустого <ВС до максимального веса, указанного для швартовки в РЭ, заявленные швартовочные узлы и конструкция их крепления, система управления, поверхности управления и стопоры системы управления должны быть рассчитаны на эксплуатационную нагрузку при швартовке, которая соответствует обдуву БВС, в горизонтальной плоскости с любой стороны со скоростью ветра вплоть до 33 м/с.
6.29.4 Дополнительно должен быть рассмотрен динамический эффект действия ветра, когда орган управления движется от нейтрального положения и ударяется об ограничитель крайнего положения.
6.29.5 Кроме того, следует учитывать нагружение при действии ветра на стоянке на органы управления, устройства стопорения рулей (элеронов) и участков систем управления.
6.30 Горизонтальные стабилизирующие и балансировочные поверхности
6.30.1 Балансировочные нагрузки
Горизонтальные балансировочные поверхности рассчитывают на балансировочные нагрузки, возникающие в любой точке на огибающей предельных маневров с соблюдением условий для закрылков, указанных в 6.14.
6.30.2 Маневренные нагрузки
6.30.2.1 Каждая горизонтальная поверхность и ее крепежная конструкция должны быть рассчитаны на маневренные нагрузки, возникающие при условиях, приведенных ниже.
6.30.2.2 Расчетные условия настоящего подраздела включают в себя нагрузки, возникающие при выполнении контролируемого маневра, при котором по углу тангажа происходит резкое отклонение БВС в одном направлении, а затем - в противоположном направлении. Значение и время выполнения контролируемого маневра выбирают таким образом, чтобы исключалось превышение эксплуатационной перегрузки. Результирующую нагрузку на хвостовое оперение как для случая действия нагрузки вверх, так и случая действия нагрузки вниз, вычисляют суммированием уравновешивающих нагрузок хвостового оперения, при начальной скорости маневра V и указанной в документации нормальной перегрузке n, а также приращения маневренной нагрузки при проектном угловом ускорении.
Таблица 2
|
|
|
Вид нагружения | Нормальная нагрузка | Угловое ускорение, рад/с |
Кабрирование | 1.0 |  |
Пикирование |  |  |
Примечание - V - начальная скорость при маневре, м/с;
- положительная эксплуатационная маневренная перегрузка, принятая в расчете. | ||
6.30.2.5 Резкое отклонение руля высоты должно быть рассмотрено в следующих случаях:
6.30.2.6 Определение нагрузок должно выполняться при следующих условиях:
а) БВС первоначально находится в установившемся горизонтальном полете и его положение и скорость не изменяются;
б) нагрузки уравновешены силами инерции;
M - масса БВС, кг;
a - наклон кривой подъемной силы крыла, рад.
6.30.3 Нагрузки от порывов ветра
6.30.3.1 Каждая горизонтальная поверхность, за исключением основного крыла, должна быть рассчитана на нагрузки, возникающие от порывов:
а) действующих при убранных закрылках со скоростями, указанными в 6.9.3;
V - эквивалентная скорость БВС, м/с;
6.30.4 Несимметричные нагрузки
6.30.4.1 Горизонтальные поверхности, исключая основное крыло, их крепежные элементы конструкции и хвостовая часть фюзеляжа должны быть рассчитаны на несимметричные нагрузки, возникающие при скольжении и от воздействия спутной струи от винтов, в сочетании с нагрузками, предписанными для условий полета, рассмотренных в 6.30.1-6.30.3.
6.30.4.2 При определении нагруженности горизонтальных поверхностей принимают:
а) по одну сторону плоскости симметрии поверхности управления действует 100% максимальной нагрузки, определяющейся для случая симметричного полета,
6.30.4.3 Для нетрадиционных схем БВС (таких, например, как схемы БВС с горизонтальными поверхностями помимо основного крыла, имеющего заметное поперечное "V", или опирающиеся на вертикальное хвостовое оперение) поверхности и несущие конструкции должны быть разработаны для сочетания нагрузок на вертикальных и горизонтальных поверхностях, возникших в результате выполнения каждого взятого отдельно заданного режима полета.
6.31 Вертикальные поверхности
6.31.1 Маневренные нагрузки
6.31.1.1 При расчете нагруженности вертикальных поверхностей угловая скорость рысканья должна приниматься равной нулю, а также должны соблюдаться следующие условия:
а) в полете без ускорения и рыскания должен быть рассмотрен случай максимального отклонения поверхности управления при резком перемещении органа управления до положения, ограниченного упорами управления или предельными усилиями сервомеханизма и привода;
б) при отклонении руля направления принимается, что БВС достигает максимального угла скольжения, а результирующий угол бокового скольжения равен 1,5 от статического угла бокового скольжения.
в) если руль направления находится в нейтральной позиции, то угол скольжения принимается равным 15°, но это значение может быть ограничено, если усилия, воспринимаемые сервомеханизмами и приводами, достигают своего максимального значения при меньших углах скольжения.
а) маневр должен включать в себя отклонение БВС от курса до наибольшего достижимого устойчивого состояния угла скольжения при отклонении руля направления до максимума вследствие:
1) наличия упоров;
2) достижения максимального доступного усилия, воспринимаемого сервомеханизмами и приводами;
б) руль направления должен быть немедленно возвращен из максимального положения в нейтральное.
6.31.1.3 Угол скольжения, в соответствии с условиями, указанными в 6.31.1.1, перечисление в), может быть уменьшен, если угол скольжения, выбранный для произвольной скорости, не будет превышен при следующих условиях:
а) установившегося скольжения;
б) нескоординированного вращения с глубоким креном;
в) внезапного отказа двигателя с отложенным корректирующим действием.
6.31.2 Нагрузки от порывов ветра
V - индикаторная скорость полета, м/с;
где
I - размах крыла, м;
6.31.3 Разнесенные вертикальные поверхности или законцовки крыла
6.31.3.1 Если разнесенные вертикальные поверхности или законцовки находятся на горизонтальных поверхностях или крыльях, то горизонтальные поверхности или крылья должны быть рассчитаны на максимальные нагрузки в комбинации с нагрузками (моментами и силами), вызванными на горизонтальных поверхностях или крыльях этими разнесенными вертикальными поверхностями или законцовками.
6.31.3.2 Если часть разнесенной вертикальной поверхности или законцовки крыла находится выше, а часть ниже горизонтальной поверхности, то критическая удельная нагрузка на вертикальную поверхность (нагрузка на единицу площади), заданная в 6.31.1 и 6.31.2, должна прикладываться:
а) к части вертикальной поверхности, находящейся выше горизонтальной, а 80% этой нагрузки - к части, находящейся ниже;
б) к части вертикальной поверхности, находящейся ниже горизонтальной, а 80% этой нагрузки - к части, находящейся выше.
6.31.3.3 Применяя условия рыскания, указанные в 6.31.1 и 6.31.2, к вертикальным поверхностям, рассмотренным в 6.31.3.2, необходимо учитывать влияние концевых шайб на нагрузки, возникающие на разнесенных вертикальных поверхностях или законцовках крыла.
6.31.3.4 При использовании достоверных методов расчета маневренных нагрузок на вертикальные поверхности в соответствии с 6.31.1 следует учитывать нагрузки на горизонтальные поверхности при горизонтальном полете, включая нагрузки, создаваемые на горизонтальных поверхностях вертикальными поверхностями, а также моменты или силы, возникающие от вертикальных поверхностей. Расчет на прочность следует проводить, исходя из одновременного действия этих горизонтальных и вертикальных нагрузок.
6.32 Комбинированное нагружение хвостового оперения
Следует считать, что 75% нагрузок на горизонтальное оперение, указанных в 6.30.2, и 75% нагрузок на вертикальное оперение, указанных в 6.31.1, действуют одновременно.
6.33 Дополнительные нагрузки, прикладываемые к V-образным поверхностям хвостового оперения
6.34 Элероны
Элероны должны быть рассчитаны на эксплуатационные нагрузки с учетом условий, связанных с работой автоматизированной системы управления полетом (таких как скорость перемещения элерона или ограничения на угол допустимого отклонения):
а) при нейтральном положении в условиях симметричного полета;
б) при следующих отклонениях (кроме тех, которые могут быть ограничены из-за достижения максимальных усилий в сервомеханизмах и приводах) в условиях несимметричного полета:
6.35 Специальные устройства
Специальные устройства, имеющие аэродинамические поверхности или конструктивные элементы, чей отказ может привести к серьезным последствиям должны быть рассчитаны на эксплуатационные нагрузки. Эти нагрузки следует определять по результатам испытаний или по апробированным расчетным методикам, а также другими способами, устанавливающими консервативный результат.
6.36 Наземные нагрузки
6.36.1 Общие положения
Эксплуатационные нагрузки на земле, указанные в настоящем подразделе, являются внешними и инерционными нагрузками. В каждом рассмотренном случае нагружения внешние реакции должны быть уравновешены поступательными и вращательными инерционными силами, полученными по результатам достоверного расчета или расчета, устанавливающего консервативный результат.
6.36.2 Условия нагружения на земле и основные предположения
6.36.2.1 Требования настоящего подраздела к наземным нагрузкам должны выполняться при максимальном расчетном весе, за исключением требований 6.36.4-6.36.6, которые допускается выполнять при расчетном посадочном весе (наибольший вес для посадки с максимальной скоростью), допускаемом 6.36.2.2 и 6.36.2.3.
6.36.2.2 Расчетный посадочный вес может быть принят равным наименьшему из следующих значений:
а) 95% максимального веса;
б) максимальный расчетный вес с уменьшенным на 25% весом полного запаса топлива.
6.36.2.3 Посадочный вес многомоторного БВС может быть менее чем вес, определяемый в соответствии с 6.36.2.2, для вычисления которого предусмотрены следующие условия:
а) один двигатель не работает;
б) должно быть показано, что система аварийного сброса топлива соответствует 8.12.7.
6.36.2.5 При рассмотрении нагруженности БВС при посадке допускается условие, что подъемная сила крыла не превышает 2/3 веса БВС и действует в течение всего времени действия удара при посадке и проходит через центр тяжести. Перегрузка от реакции земли может быть принята равной инерционной перегрузке за вычетом значения перегрузки, равного отношению вышеуказанной подъемной силы крыла к весу БВС.
6.36.2.6 Если предельная перегрузка, соответствующая предельной скорости снижения, определяется по результатам испытаний на поглощение энергии, то эти испытания должны быть проведены в соответствии с 7.17.2.1.
6.36.2.7 При максимальном расчетном весе максимальная инерционная перегрузка, используемая в расчетах, должна быть не менее 2,67, а эксплуатационная перегрузка от реакции земли должна быть не менее 2,0. Эти значения перегрузок не должны быть превышены при движении БВС по наиболее неподготовленному аэродрому, что возможно в эксплуатации, вплоть до скорости взлета.
6.36.2.8 Должно быть показано, что при действии нагрузок, соответствующих поглощению амортизацией максимальной энергии, конструкция шасси не разрушится и ее прочность останется на прежнем уровне.
6.36.2.9 Для конструкции планера БВС коэффициент безопасности по отношению к эксплуатационным нагрузкам при поглощении максимальной энергии принимается не менее 1,1.
6.36.3 Схемы шасси
Требования 6.36.4-6.36.6 применяются к БВС с обычным расположением носовой и основных стоек или хвостовой и основных стоек шасси.
6.36.4 Условия горизонтальной посадки
6.36.4.1 Для горизонтальной посадки принимается, что БВС может находиться в следующих положениях:
а) БВС с хвостовым колесом - в обычном положении горизонтального полета.
б) БВС с носовыми колесами - в положениях, при которых:
1) носовое и основные колеса касаются земли одновременно;
2) основные колеса касаются земли, а носовое колесо приподнято над землей.
Примечание - Положения колес, указанные в перечислении б)1), допускается использовать при анализе положения, указанного в перечислении б)2).
6.36.4.2 Одновременно с вертикальными реакциями земли должны быть приложены лобовые нагрузки по величине не менее значений, равных 25% от максимальных вертикальных сил реакций земли (без учета разгрузки от подъемной силы крыла)
6.36.4.3 Силы лобового сопротивления, принимаемые для расчета, должны быть не менее сил, приведенных в приложении В.
6.36.4.4 Для БВС с концевыми баками или большими подвешенными под крылом массами (такими, как ТВД, концевые баки и крепежный элемент, к которому крепятся баки или подвешенные массы) должны быть спроектированы в расчете на динамическую реакцию при условиях горизонтальной посадки, указанных 6.36.4.1, перечисление б)1) или б)2). При расчетах динамической реакции допускается принимать, что подъемная сила БВС равна весу БВС. Требования данного пункта следует применять для самого неблагоприятного расчетного случая.
6.36.5 Нагрузки в условиях посадки с опущенным хвостом
6.36.5.1 Для посадки с опущенным хвостом принимается, что БВС может находиться в следующих положениях:
а) БВС с хвостовым колесом - в положении, при котором хвостовое и основные колеса касаются земли одновременно;
б) БВС с носовым колесом - либо в положении сваливания, либо с максимальным углом, который допускает клиренс до земли каждой части БВС (берут меньший угол).
6.36.5.2 Для БВС как с хвостовым, так и с носовым колесом принимают, что реакции земли являются вертикальными, при этом колеса имеют скорость, которая была достигнута перед максимальной вертикальной нагрузкой.
6.36.5.3 Для конструкции БВС с хвостовой опорой нагрузки, действующие на хвостовую опору при посадке на "хвост" P, Н, допускается вычислять по формуле
где m - масса БВС, кг;
L - расстояние между хвостовой опорой и центром тяжести БВС, м.
6.36.5.4 При ударе в хвостовую предохранительную опору для БВС с носовым колесом эксплуатационную нагрузку следует определять из диаграммы обжатия амортизации как максимальное усилие на опору при поглощении эксплуатационной энергии, равной 0,015G, кгс·м, где G - расчетный посадочный вес БВС. Амортизация предохранительной опоры принимается полностью обжатой.
6.36.6 Нагрузки в условиях посадки на одно колесо
При посадке на одно колесо принимают, что БВС находится в горизонтальном положении и касается земли одной из основных стоек шасси. В этом положении реакция земли для выпущенной стойки шасси определяется в соответствии с условиями, указанными в 6.36.4.1, перечисление б).
6.36.7 Условия действий боковой наземной нагрузки
6.36.7.1 При действии боковой нагрузки на основные стойки шасси принимают, что БВС находится в горизонтальном положении, земли касаются только основные колеса, а амортизаторы и пневматики обжаты до их статических положений.
6.36.7.2 Эксплуатационную вертикальную инерционную перегрузку принимают равной 1,33, при этом вертикальная реакция земли поровну распределена между основными колесами. Эксплуатационная вертикальная инерционная перегрузка может быть уменьшена до 1,2, если БВС эксплуатируется только на ВПП с покрытием.
6.36.7.3 Эксплуатационную боковую инерционную перегрузку принимают равной 0,83, при этом боковая реакция земли распределена между основными колесами следующим образом:
а) 0,5G действует на одну стойку шасси и направлена к борту фюзеляжа;
б) 0,33G действует на другую стойку и направлена от борта фюзеляжа, где G - расчетный посадочный вес БВС, кгс.
6.36.7.4 Боковые нагрузки, определенные в соответствии с 6.36.7.3, считаются действующими в точке контакта с землей, а лобовые могут быть приняты равными нулю.
6.36.7.5 Для случая бокового удара в носовую стойку принимают, что БВС находится в горизонтальном положении, а амортизация носовой стойки обжата в соответствии с приложенной нагрузкой.
6.36.7.6 Величину реакции земли при поглощении эксплуатационной и максимальной энергиях принимают в соответствии с 6.36.2. Реакция земли должна быть приложена в точке касания колеса с землей и направлена вверх и вбок так, что боковая компонента будет равна 0,33 ее значения в случае поглощения эксплуатационной энергии и 0,25 в случае поглощения максимальной энергии.
6.36.7.7 Для самоориентирующегося или управляемого носового колеса может быть принято, что часть момента боковой силы, в соответствии с условиями, указанными в 6.36.7.5, относительно оси ориентировки носового колеса, равная значению, задаваемому в 6.36.12, перечисление е)2), воспринимается на оси ориентировки, а остальная часть момента воспринимается парой сил на оси колеса. Если момент боковой силы, задаваемой в соответствии с условиями, указанными в 6.36.7.5, относительно оси ориентировки носового колеса получается менее значения, задаваемого в 6.36.12, перечисление е)2), то для расчета должны быть приняты величины момента и силы, определенные в соответствии с 6.36.12, перечисление е)2).
6.36.8 Нагрузки при разбеге
Шасси и конструкцию БВС должны выдерживать нагрузки не ниже определенных при самых неблагоприятных условиях, при которых демонстрируется соответствие 5.31.
6.36.9 Нагрузки в условиях качения с торможением
Для условий качения с торможением, при которых амортизатор и шины обжаты до их статических положений, должны выполняться следующие требования:
а) эксплуатационная вертикальная перегрузка должна быть равна 1,33;
б) положения БВС и контакты с землей должны быть приняты в соответствии с условиями для горизонтальных посадок, указанных в 6.36.4;
в) лобовая реакция, равная вертикальной реакции на колесо, умноженной на коэффициент трения 0,8, должна быть приложена в точке контакта с землей каждого тормозного колеса, при условии, что лобовая реакция не должна превышать максимального значения, определяемого по эксплуатационному тормозному моменту.
6.36.10 Разворот
При определении перегрузок при развороте БВС принимают, что БВС, находящийся в статическом положении, в результате действия дифференциальной тяги двигателей выполняет установившийся разворот, при котором эксплуатационные перегрузки, приложенные в центре тяжести, составляют 1,0 по вертикали и 0,5 в боковом направлении. Боковая реакция земли на каждом колесе должна составлять 0,5 вертикальной реакции.
6.36.11 Дополнительные условия нагружения для хвостовых колес
При определении наземных нагрузок на хвостовое колесо и крепежную конструкцию должны быть выполнены следующие требования:
а) при наезде на препятствие эксплуатационная реакция земли, определенная для посадки с опущенным хвостом, действует вверх и назад через ось колеса под углом 45°, а амортизатор и шина могут быть обжаты до их статических положений;
б) при действии боковой нагрузки принимается, что эксплуатационная вертикальная реакция земли, равная статической нагрузке на хвостовое колесо, рассматривается вместе с равной ей по величине боковой компонентой. Кроме того:
1) если имеется шарнирное соединение с вертикальной осью, то принимается, что хвостовое колесо повернуто на 90° относительно продольной оси БВС, а результирующая нагрузка от земли проходит через ось колеса;
2) если используется стопор, механизм управления или демпфер шимми, то предполагается, что хвостовое колесо находится в буксировочном положении, а боковая нагрузка действует в точке контакта с землей;
3) принимается, что амортизатор и пневматик находятся в стояночных положениях.
6.36.12 Дополнительные условия нагружения для носовых колес
При определении наземных нагрузок на носовые колеса и на их крепежную конструкцию с учетом того, что амортизаторы и пневматики находятся в статических положениях, должны выполняться следующие требования:
а) при нагрузках, направленных против движения БВС, составляющие эксплуатационной силы на оси колеса должны быть следующими:
1) вертикальная составляющая в 2,25 раз превышает стояночную нагрузку на колесо;
2) сила торможения составляет 0,8 от вертикальной нагрузки;
б) при нагрузках, направленных по направлению движения БВС, составляющие эксплуатационной силы на оси колеса должны быть следующими:
1) вертикальная составляющая в 2,25 раз превышает стояночную нагрузку на колесо;
2) составляющую, направленную по направлению движения БВС, считают равной 0,4 от вертикальной нагрузки;
в) при боковых нагрузках составляющие эксплуатационной силы в точке контакта с землей должны быть следующими:
1) вертикальная составляющая в 2,25 раз превышает стояночную нагрузку на колесо;
2) боковая составляющая имеет значение, равное вертикальной нагрузке, умноженной на коэффициент 0,7;
г) управляемое носовое колесо в любом допустимом положении при расчетном взлетном весе должно быть рассчитано на совместные нагрузки, равные 1,33 полного крутящего момента и 1,33 максимальной стояночной нагрузки на носовое колесо. Если на БВС установлено устройство ограничения крутящего момента, то крутящий момент может быть уменьшен до значения, допускаемого данным устройством;
д) при рыскании носового колеса предполагается, что БВС находится в положении статического равновесия и на него действуют нагрузки, возникающие при одностороннем торможении колес основного шасси. На эти нагрузки должны быть рассчитаны носовая стойка шасси, узлы ее крепления и конструкция фюзеляжа, расположенная перед центром тяжести БВС, с соблюдением следующих требований:
1) вертикальная перегрузка в центре тяжести БВС равна 1,0;
2) в центре тяжести БВС приложена по направлению движения БВС сила, вызванная односторонним торможением колес основного шасси. Значение этой силы не должно превышать максимальную лобовую силу на одну стойку основного шасси в соответствии с условиями, указанными в 6.36.9, перечисление в);
3) боковые и вертикальные нагрузки на носовую стойку шасси в точке соприкосновения с землей определяются из условия статического равновесия, однако значение боковой силы более 0,8 от вертикальной силы принимать не допускается. Кроме того, если механизм управления или демпфер шимми снабжены предохранительным клапаном, ограничивающим усилие бустера (демпфера), то боковая сила не должна создавать момент относительно оси ориентировки носовой стойки больший, чем в соответствии с условиями, указанными в перечислении д)2);
е) элементы конструкции носовой стойки шасси и демпфер шимми должны быть рассчитаны на нагружение крутящим моментом, создаваемым в соответствии с условиями, указанными в перечислении д)3), боковой составляющей нагрузки относительно оси ориентировки колеса. При этом:
1) значение крутящего момента устанавливают не менее момента, развиваемого относительно оси ориентировки колеса механизмом управления;
2) если демпфер шимми снабжен предохранительным клапаном, ограничивающим усилие демпфера, то эксплуатационный момент от боковой составляющей нагрузки, уравновешиваемый демпфером, принимается не более суммы, включающей момент, равный 1,15 максимального момента, создаваемого демпфером при работающем клапане, и момент от сил трения в системе разворота колеса.
6.36.13 Нагрузки при вывешивании
6.36.13.1 БВС должен быть рассчитан на нагрузки, возникающие при вывешивании БВС, в горизонтальном положении на домкратах при максимальном расчетном весе, с учетом следующих перегрузок для точек установки домкратов на стойках шасси и силовой конструкции планера:
а) вертикальная перегрузка равна 1,35 от статических реакций;
б) перегрузки по горизонтальной оси БВС и боковая перегрузка принимаются равными 0,4 от вертикальных статических реакций.
6.36.13.2 Горизонтальные нагрузки в точках установки домкратов должны уравновешиваться инерционными силами так, чтобы в точках установки домкратов не произошло изменения направления результирующих нагрузок.
6.36.13.3 Горизонтальные нагрузки должны быть рассмотрены во всех комбинациях с вертикальной нагрузкой.
6.36.14 Нагрузки при буксировке
6.36.14.1 При расчете буксировочных узлов, стоек шасси (если буксировочные узлы расположены на стойках) и их крепежных конструкций должны учитываться буксировочные нагрузки.
6.36.14.2 Буксировочные нагрузки, указанные в 6.36.14.5, должны рассматриваться раздельно. Эти нагрузки должны быть приложены к буксировочным узлам и должны действовать параллельно земле. Кроме того:
а) следует считать, что вертикальная перегрузка в центре тяжести БВС равна 1,0;
б) амортизационные стойки шасси и пневматики должны находиться в стояночном положении.
6.36.14.3 Если буксировочные узлы расположены не на шасси, а вблизи плоскости симметрии БВС, то к ним прикладываются лобовые и боковые составляющие буксировочных нагрузок, определенные для вспомогательного (носового или хвостового) шасси. Если буксировочные узлы расположены снаружи от основных стоек шасси, к ним прикладываются лобовые и боковые составляющие нагрузок, определенные для основного шасси.
6.36.14.4 Буксировочные нагрузки, указанные в 6.36.14.5, должны уравновешиваться следующим образом:
а) боковая составляющая буксировочной нагрузки, прикладываемой к основному шасси, должна уравновешиваться боковой силой на основное шасси, действующей по линии стояночного обжатия колес основного шасси;
б) буксировочная нагрузка на вспомогательное шасси и лобовой компонент буксировочной нагрузки основного шасси должны уравновешиваться следующим образом:
1) реакция, максимальное значение которой равно вертикальной реакции, должна быть приложена к оси нагруженного колеса, к которому приложена нагрузка;
2) нагрузки должны уравновешиваться силами инерции БВС.
6.36.14.5 Буксировочные нагрузки должны соответствовать представленному в таблице 4.
Таблица 4
|
|
|
|
Буксировочный | Положение | Нагрузка | |
узел |
| Значение | Направление |
Основное шасси | - | 0,225G на блок | По направлению движения БВС |
|
| основного шасси | Относительно направлению движения БВС под углом 30° |
|
|
| Против направления движения БВС |
|
|
| Относительно направления противоположного движению БВС под углом 30° |
Вспомогательное шасси (носовое) | В плоскости симметрии БВС | 0,30G | По направлению движения БВС |
|
|
| Против направления движения БВС |
| Повернуто на 30° от плоскости симметрии | 0,30G | По направлению движения БВС |
|
|
| Против направления движения БВС |
| Повернуто на 45° из положения по направлению движения БВС | 0,15G | По направлению движения БВС |
| Повернуто на 45° из положения против | 0,15G | По направлению движения БВС |
| движения направления БВС |
| Против направления движения БВС |
Примечания
1 G - максимальный расчетный вес.
2 Для промежуточных значений углов поворота вспомогательного шасси для определения величины буксировочного усилия применяют линейную интерполяцию.
| |||
6.36.15 Шимми
При взлете и посадке во всем диапазоне возможных весов и скоростей движения БВС по ВПП не должно возникать шимми колес шасси, что необходимо подтвердить результатами расчетов и испытаний стоек шасси.
6.36.16 Случаи аварийной посадки
Предельные нагрузки на земле при аварийной посадке должны соответствовать эксплуатационным внешним нагрузкам и силам инерции, действующим на БВС. Для каждого случая аварийной посадки нагрузки на земле и внешние реакции совместно с инерционными силами должны быть получены расчетом по апробированной методике или другими способами, дающими консервативный результат.
6.36.17 Парашютные нагрузки в штатных условиях посадки
6.37.1 Для штатной посадки с парашютом должны быть определены нагрузки, возникающие при раскрытии парашюта, а также аэродинамические и инерционные нагрузки, рассматриваемые при наихудших эксплуатационных условиях в отношении веса и области режимов полета.
6.37.2 В расчетных условиях для случаев, когда завершение полета с парашютом осуществляется в аварийных условиях, должны быть предусмотрены нагрузки, возникающие при раскрытии парашюта, а также аэродинамические и инерционные нагрузки, рассматриваемые при наихудших эксплуатационных условиях в отношении веса и области полетных режимов.
6.38 Анализ усталости. Металлическая конструкция планера
6.38.1 Ресурс БВС по усталостной прочности, детальное проектирование и изготовление тех частей конструкции планера БВС, разрушение которых может привести к катастрофической ситуации, должны анализироваться для доказательства того, что конструкция, действующий уровень напряжений, материалы и ОУЭ обеспечивают заданный ресурс БВС, на основе одного из изложенных ниже положений:
а) испытаниями или расчетом, подкрепленным результатами испытаний, должно быть показано, что конструкция способна выдерживать переменные эксплуатационные нагрузки в пределах установленного безопасного ресурса;
6.38.2 Для предварительного анализа ресурса допускается использовать параметры аналогичной конструкции, по которой имеется опыт эксплуатации, сопоставимый с ресурсом проектируемого БВС по усталостной прочности.
6.38.3 Анализ переменных нагрузок должен выполняться в соответствии со следующими требованиями:
а) при формировании нагружения БВС переменными нагрузками должны быть учтены все нагрузки типового спектра нагружения, включающего нагрузки при наземных режимах движения, нагрузки, создаваемые при цикле земля-воздух-земля, маневренные нагрузки, нагрузки, возникающие при атмосферной турбулентности, и другие;
б) при определении нагрузок необходимо учитывать взаимное влияние аэродинамических поверхностей;
в) для винтокрылых БВС необходимо учитывать нагрузки, вызванные срывом потока от вращающегося воздушного винта и возникающие при бафтинге, связанным с действием сходящих вихрей.
7 Проектирование и конструкция
7.1 Общие положения
Работоспособность деталей и частей конструкции, обеспечивающих безопасную эксплуатацию БВС, должна быть подтверждена в испытаниях или другими одобренными сертифицирующим органом методами.
7.2 Материалы и качество изготовления
7.2.1 Пригодность и долговечность материалов, используемых при изготовлении деталей, разрушение которых может отрицательно повлиять на безопасность, должны:
а) определяться из опыта их применения или по результатам испытаний;
б) соответствовать утвержденным техническим условиям, гарантирующим прочность и другие свойства, принятые в расчетных данных;
в) оцениваться с учетом влияния ожидаемых в эксплуатации окружающих условий, таких как температура и влажность.
7.3 Технологические процессы производства
7.3.1 Применяемые технологические процессы должны стабильно обеспечивать качество изготовления конструкций. Если технологический процесс (склеивание, точечная сварка, термообработка или производство композитных материалов) требует проведения неразрушающего контроля, то неразрушающий контроль должен осуществляться в соответствии с утвержденными технологическими картами контроля.
7.3.2 Каждый новый технологический процесс в производстве БВС должен быть проверен в испытаниях.
7.4 Крепежные детали
7.4.1 Если неисправность в крепежных деталях может повлиять на безопасное продолжение полета и посадки, то все снимаемые крепежные детали должны иметь не менее двух контрящих устройств.
7.4.2 Условия окружающей среды не должны неблагоприятно влиять на крепежные детали и их контрящие устройства.
7.4.3 На болтах, подверженных при эксплуатации вращению, не допускается использование самоконтрящихся гаек, если помимо самоконтрящего устройства не применяется контрящее устройство нефрикционного типа.
7.5 Защита элементов конструкции
Каждый элемент конструкции должен:
а) быть защищен от воздействия факторов, ухудшающих свойства материала или снижающих в эксплуатации прочность, включая:
1) атмосферные воздействия;
2) коррозию;
3) абразивный износ;
б) иметь средства для вентиляции и дренажа, если это необходимо для защиты.
7.6 Обеспечение доступа
Должны быть предусмотрены конструктивные средства (например, лючки), позволяющие проводить осмотр (включая контроль основных элементов конструкции и систем управления), неразрушающий контроль, ремонт и замену каждой части, для которой требуется техническое обслуживание, регулировка для обеспечения правильной установки и функционирования, смазка или обслуживание.
7.7 Прочностные характеристики материалов и их расчетные значения
7.7.1 Уровни значений характеристик материала должны быть не менее значений, указанных в технических условиях на материал. При определении расчетных значений характеристик материала для учета особенностей применяемых технологических процессов (например, метода проектирования, формования, механической обработки и последующей термообработки) допускается статистически обоснованная корректировка расчетных значений, полученных ранее.
7.7.2 Прочностные характеристики материалов должны определяться по результатам достаточного количества испытаний, с тем чтобы расчетные значения характеристик можно было устанавливать на основе статистики.
7.7.3 Расчетные значения характеристик материалов следует выбирать таким образом, чтобы уменьшить вероятность разрушений конструкции из-за непостоянства свойств материалов. Методология выбора расчетных значений характеристик материала должна обеспечивать прочность материала с 95%-ным доверительным интервалом со следующей вероятностью:
а) 99%, когда нагрузки передаются через единичный элемент конструкции, разрушение которого способно привести к потере конструктивной целостности конструкции;
б) 90% для статически неопределимой конструкции, в которой разрушение любого отдельного элемента приведет к безопасному распределению нагрузок по другим несущим элементам.
7.7.4 Должно быть учтено влияние температуры, коррозионного воздействия или влагонасыщения на прочностные характеристики материала при расчете ответственных элементов или узлов конструкции, если при нормальных условиях эксплуатации возникает тепловой эффект, коррозионное поражение или влагонасыщение материала конструкции, влияющие на характеристики прочности материала и несущую способность конструкции.
7.7.5 Если при дополнительном отборе материала и испытаниях образцов из каждого отдельного полуфабриката будут установлены более высокие уровни свойств по сравнению со значениями, указанными в технических условиях на материал, то установленные значения могут быть использованы в качестве расчетных значений.
7.7.6 Поправочные коэффициенты на материал и заклепочные соединения должны быть статистически обоснованы.
7.8 Специальные коэффициенты безопасности
7.8.1 Для тех деталей конструкции, характеристики которых по результатам квалификационных испытаний имеют значительный разброс вследствие несовершенства технологических процессов или методов контроля, при расчетах на прочность коэффициент безопасности, установленный в соответствии с 6.4, может быть умножен на соответствующие специальные коэффициенты безопасности.
7.8.2 Специальный коэффициент безопасности, учитывающий разброс характеристик прочности и материала, а также влияние температуры, влагопоглощения и других факторов, должен быть получен по результатам испытаний и соответствовать 7.9-7.11.
7.9 Коэффициенты безопасности для отливок
7.9.1 Коэффициенты безопасности, испытания и проверки, указанные в 7.9.2-7.9.4, должны применяться в дополнение к тем, которые необходимы для проведения контроля качества отливок. Проверки должны проводиться в соответствии с утвержденными техническими условиями. Требования 7.9.3 и 7.9.4 относятся к любым конструкционным отливкам, за исключением отливок, которые испытываются под давлением как детали гидросистемы или другой жидкостной системы и не воспринимают нагрузки, действующие на конструкцию.
7.9.2 Напряжения в опорах и опорных поверхностях
Коэффициенты безопасности для отливок, указанные в 7.9.3 и 7.9.4:
а) не должны превышать 1,25 для напряжений в опорах независимо от применяемого метода контроля;
б) не должны применяться к опорным поверхностям детали, коэффициент безопасности которой превышает ее коэффициент безопасности для отливок.
7.9.3 Критические отливки
7.9.3.1 Условия, приведенные ниже, относятся ко всем отливкам, разрушение которых может воспрепятствовать продолжению безопасного полета и посадке БВС.
7.9.3.2 Все критические отливки должны:
а) иметь коэффициент безопасности для отливок не менее 1,25 и проходить 100%-ный контроль визуальным, радиографическим, магнитным, проникающим или другим утвержденным эквивалентным методом неразрушающего контроля;
б) иметь коэффициент безопасности для отливок не менее 2,0 и проходить 100%-ный визуальный контроль и 100%-ный контроль утвержденным неразрушающим методом. Когда установлена утвержденная процедура количественного контроля и приемлемый статистический анализ позволяет уменьшить объем контроля, неразрушающий контроль может быть уменьшен по сравнению со 100% и проводиться на основе выборочного метода.
7.9.3.3 Если критические отливки имеют коэффициент безопасности менее 1,5, необходимо подвергать статическим испытаниям три образца отливок на соответствие:
а) требованиям к прочности при расчетной нагрузке, соответствующей коэффициенту безопасности для отливок 1,25;
б) требованиям к деформации при нагрузке в 1,15 раза превышающей эксплуатационную.
7.9.3.4 Примерами таких отливок являются узлы крепления конструкции, детали систем управления полетом, шарниры, подвески поверхностей управления и крепления весовых компенсаторов, опоры и узлы топливных и масляных баков.
7.9.4 Некритические отливки
7.9.4.1 Условия, приведенные ниже, относятся ко всем отливкам, кроме указанных в 7.9.3 и 7.9.5.
7.9.4.2 Кроме случаев, предусмотренных в 7.9.4.3 и 7.9.4.4, коэффициенты безопасности для отливок и соответствующие проверки должны отвечать требованиям, приведенным в таблице 5.
Таблица 5
|
|
Коэффициент безопасности для отливок | Метод контроля |
Св. 2,0 | 100%-ный визуальный контроль |
От 1,5 до 2,0 включ. | 100%-ный визуальный, магнитный или проникающий или эквивалентный неразрушаюший метод контроля |
От 1,25 до 1,50 | 100%-ный визуальный, магнитный или проникающий и радиографический или утвержденный эквивалентный неразрушающий метод контроля |
7.9.4.3 Если введена утвержденная процедура контроля качества, то невизуальными методами допускается проверять меньший процент отливок, чем указано в 7.9.4.1
7.9.4.4 Для отливок, производимых по техническим условиям, которые гарантируют механические свойства материала отливки и предусматривают демонстрацию этих свойств испытаниями образцов, выборочно вырезанных из отливок:
а) допускается устанавливать коэффициент безопасности для отливок, равным 1,0.
б) следует установить процедуру проверки в соответствии с требованиями для коэффициентов безопасности 1,25-1,50, приведенными в 7.9.4.1, и испытывать в соответствии с 7.9.3.2.
7.9.5 Неконструкционные отливки
Отливки, которые используют для неконструкционных целей, не требуют оценки, испытаний и проверок.
7.10 Коэффициенты безопасности для опор
Для деталей, посадка которых выполнена с зазором (свободная посадка), подверженных тряске или вибрациям, для учета влияния на прочность опор нормальных относительных перемещений, необходимо использовать достаточно большой коэффициент безопасности.
7.11 Коэффициенты безопасности для стыковых узлов (фитингов)
7.11.1.1 Для каждого соединения, для которого не проводились испытания на прочность при расчетных нагрузках, воспроизводящих фактические нагружения в данном соединении и окружающих его элементах конструкции, коэффициент безопасности для стыковых узлов, равный не менее 1,15, должен быть применен:
а) ко всем частям стыкового узла;
б) к деталям крепления;
в) к опорам соединяемых элементов.
7.11.1.2 Для соединений, таких как, например, сплошные регулярные соединения металлической обшивки и сварные соединения, коэффициент безопасности может быть принят равным единице, если их проектирование выполнено с учетом результатов испытаний.
7.11.1.3 Для стыковых узлов, выполненных заодно с деталью, за стыковой узел (фитинг) принимается часть всего узла до типичного для данного элемента конструкции сечения.
7.12 Усталостная прочность
7.12.1 Прочность, детальное проектирование и технологии изготовления конструкции должны обеспечить практически невозможность катастрофического разрушения вследствие усталости, в особенности в местах концентрации напряжений.
7.12.2 Каждый анализ, проводимый в соответствии с требованиями данного подраздела, должен основываться:
а) на типовом спектре эксплуатационного нагружения, ожидаемого в эксплуатации;
б) на перечне основных силовых элементов и отдельных узлов конструкции (и их критических мест), разрушение которых может привести к катастрофической ситуации;
в) на результатах расчета, подкрепленного результатами испытаний или испытаний основных силовых элементов конструкции и отдельных узлов, указанных 7.12.1.
7.12.3 При отсутствии других нормативных документов, включая методы определения соответствия, разработчик должен разработать специальные расчетные условия и план работ по обоснованию усталостной прочности и согласовать их с компетентным органом.
7.13 Флаттер, дивергенция, реверс органов управления, аэроупругая устойчивость БВС при взаимодействии с системой управления
7.13.1.1 Требование 7.13.1 должно выполняться как при исходном варианте конструкции, так и при изменении некоторых ее параметров, влияющих на критическую скорость флаттера. Перечень параметров и степень их изменения устанавливается на основе опыта обеспечения безопасности от флаттера аналогичных конструкций и по результатам проведения специальных исследований, но в их число обязательно должны быть включены:
а) жесткость на кручение и расстояние от оси жесткости до центра тяжести сечений основной поверхности;
б) демпфирование, массовая балансировка и люфт жесткой части проводки управления от сервомеханизмов для всех органов управления.
7.13.1.2 Результаты расчетов и испытаний моделей должны быть скорректированы по результатам частотных испытаний БВС или его частей.
7.13.1.3 Фактическая массовая балансировка всех органов управления должна подтверждаться в соответствии со специальной инструкцией.
7.13.1.4 Расчеты и испытания моделей должны быть выполнены так, чтобы определить как симметричные, так и асимметричные формы флаттера, и их чувствительность к определяющим параметрам.
б) колебания конструкции БВС, возникающие вследствие внешних воздействий, показывают на отсутствие флаттера;
7.13.2 Летная проверка безопасности БВС от флаттера обязательна, если схема БВС необычна или в результате проведенных исследований в соответствии с 7.13.1 и настоящим пунктом будет иметь место одно из следующих условий:
б) существует резкая зависимость критической скорости флаттера от определяющего параметра;
в) существует расхождение результатов расчетного и экспериментального исследований.
7.13.3 Для винтовых БВС с двигателями на крыле в динамической схеме должно учитываться наличие значительных аэродинамических, инерционных, упругих и демпфирующих сил, действующих на воздушный винт, двигатель и узлы его крепления. Безопасность от флаттера должна быть обеспечена не только для исходного состояния этих параметров, но и при некотором их изменении.
7.13.6 При изменении типовой конструкции, которое может повлиять на флаттерные характеристики, невозможность возникновения флаттера, реверса органов управления и дивергенции может быть показано только на основе анализа, основанном на ранее одобренных материалах.
7.13.7.1 Для обеспечения данной устойчивости АФЧХ разомкнутого контура "БВС - САУ" должна удовлетворять следующему условию: при изменении аргумента (фазы) в пределах от минус 60° до плюс 60° модуль (амплитуда) АФЧХ не должен превышать 0,5. Положение критической точки частотного критерия устойчивости принято в правой полуплоскости (см. рисунок 1).
7.13.7.2 При этом, если в результате проведенных расчетных и наземных исследований установлено, что при нахождении АФЧХ в правой полуплоскости ее модуль превышает 0,3, выполнение указанного выше условия должно быть обязательно подтверждено результатами летных испытаний.
|
 |
Рисунок 1 - Частотный критерий устойчивости разомкнутого контура "БВС - САУ"
7.14 Прочность крыла с обшивкой
Прочность крыла с обшивкой, воспринимающей нагрузки, должна быть доказана результатами статических испытаний или комбинацией результатов статических испытаний и расчета на прочность конструктивных элементов.
7.15 Поверхности управления
7.15.1 Доказательство прочности
7.15.1.1 При обосновании прочности поверхностей управления должны быть предоставлены результаты испытаний на эксплуатационные нагрузки как самих поверхностей управления, так и "кабанчиков" или фитингов, к которым крепятся элементы системы управления.
7.15.1.2 В расчетах на прочность нагрузки предварительной затяжки расчалок должны учитываться точным расчетом или расчетом в запас.
7.15.2 Установка
7.15.2.1 Отклоняемые поверхности должны быть установлены таким образом, чтобы исключалось взаимодействие между любыми поверхностями, их креплениями или прилегающими неподвижными элементами конструкции, когда одна из поверхностей находится в наиболее критическом положении, а другие отклоняются во всем допустимом диапазоне.
7.15.2.2 При применении управляемого стабилизатора для него должны быть предусмотрены упоры, ограничивающие диапазон его отклонений такими углами, которые обеспечивают безопасность полета и посадки.
7.15.3 Узлы подвески
7.15.3.1 Узлы подвески поверхностей управления, за исключением шарниров с шариковыми и роликовыми подшипниками, должны иметь коэффициент безопасности не менее 6,67 к пределу прочности на смятие наиболее мягкого материала, использованного в опоре.
7.15.3.2 В шарнирах с шариковыми или роликовыми подшипниками не должны превышаться утвержденные номинальные характеристики подшипников.
7.15.3.3 Узлы подвески должны иметь достаточную прочность и жесткость, чтобы воспринимать нагрузки, параллельные оси шарниров как в 6.23.
7.15.4 Весовая компенсация
Крепежные элементы и узлы крепления сосредоточенных весовых балансиров, используемых в конструкции поверхностей управления, должны быть рассчитаны на следующие перегрузки:
а) равные 24 g и действующие перпендикулярно к плоскости поверхности управления;
б) равные 12 g и действующие в продольном (по отношению к БВС) направлении;
в) равные 24 g и действующие параллельно оси, проходящей через узлы подвески.
7.16 Системы управления
7.16.1 Общие положения
7.16.1.1 Механические элементы системы управления должны работать легко, плавно и четко выполнять заданные функции.
7.16.1.2 Каждый механический элемент системы управления полетом должен иметь оценку усталостной прочности не менее заявленной продолжительности эксплуатации БВС, если иное не согласовано с компетентным органом. Это должно быть подтверждено испытаниями на усталостную прочность.
7.16.2 Системы улучшения устойчивости, автоматические системы
7.16.2.1 Должна быть предусмотрена отчетливо различимая внешним пилотом при ОУЭ сигнализация любого отказа в системе улучшения устойчивости или в любой другой автоматической системе, который может повлечь за собой аварийные условия. Системы сигнализации не должны приводить в действие системы управления.
7.16.2.2 Конструкция системы улучшения устойчивости или любой другой автоматической системы должна обеспечивать возможность вмешательства внешним пилотом СВП в управление в начальной стадии отказа, не требуя от него исключительного умения, путем отключения системы или ее поврежденной части.
7.16.2.3 Следует показать, что после любого одиночного отказа системы улучшения устойчивости или любой другой автоматической системы:
а) БВС безопасно управляется, если отказ или неисправность происходит на любой скорости или высоте в пределах установленных эксплуатационных ограничений, которые являются критическими для рассматриваемого отказа;
б) требования к управляемости и маневренности удовлетворяются в пределах эксплуатационных режимов (например, скорости, высоты, нормальных перегрузок и конфигураций БВС), которые оговорены в ЛР;
в) характеристики балансировки, устойчивости и сваливания не выходят за пределы, в которых обеспечивается безопасное продолжение полета и посадка.
7.16.3 Основная система управления
Основная система управления полетом используется для изменения пространственного положения по тангажу, крену и курсу БВС.
7.16.4 Упоры
7.16.4.1 Системы управления должны быть снабжены упорами для надежного ограничения диапазона отклонения подвижных аэродинамических поверхностей, входящих в состав системы управления.
7.16.4.2 Расположение упоров должно быть таким, чтобы изменение диапазона перемещения поверхности управления вследствие износа, слабины или разрегулировки натяжных устройств не оказывало отрицательного влияния на характеристики управления.
7.16.4.3 Упоры должны выдерживать нагрузки, соответствующие расчетным условиям для системы управления.
7.16.5 Системы балансировки
7.16.5.1 Должны быть приняты меры предосторожности для предотвращения непреднамеренного, неправильного или резкого отклонения рулей САУ.
7.16.5.2 Балансировочные устройства должны быть спроектированы так, чтобы при отказе любого одного элемента трансмиссии или соединения основной САУ, управляемость БВС была приемлемой для безопасного полета и посадки с устройствами продольной и путевой балансировок.
7.16.5.3 Должно быть продемонстрировано, что БВС безопасно управляется и может выполнять все маневры и действия, необходимые для безопасной посадки после любого возможного в эксплуатации самопроизвольного ухода системы балансировки из заданного положения, учитывая запаздывание действий приводов по времени, связанное с распознаванием увода системы балансировки. Демонстрация должна выполняться при критических весах и центровках БВС.
7.16.6 Стопоры в системе управления
Если конструкция предусматривает блокировку системы управления ВВС на земле, то:
а) должны быть предусмотрены средства, чтобы предупредить внешний экипаж о включении стопора;
б) устройство должно иметь средство, предотвращающее возможность его случайного включения в полете.
7.16.7 Статические испытания на расчетную нагрузку
7.16.7.1 Соответствие требованиям настоящего стандарта должно быть доказано испытаниями на расчетные нагрузки, при которых:
а) выбором направления испытательных нагрузок создаются наиболее неблагоприятные условия нагружения системы управления;
б) испытаниям подвергаются также все узлы, ролики и кронштейны, используемые для крепления системы к основной конструкции.
7.16.7.2 Соответствие специальным коэффициентам для соединений системы управления, имеющих угловое перемещение, должно быть доказано расчетами или отдельными статическими испытаниями.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.