民用飞机刹车系统机上地面试验研究

廖湘华

【摘 要】本文基于民用飞机适航条款，以某民用飞机为例研究了刹车系统机上地面试验，给出了试验目的、试验项目、试验环境及质量保证，对指导民用飞机刹车系统机上地面试验具有实际意义。

【关键词】民用飞机；适航条款；刹车；机上地面试验

0 引言

刹车系统是飞机起落装置的组成部分，主要供飞机起飞、着陆、地面运动、控制方向和停机使用，是现代飞机安全运行不可缺少的重要手段[1]。在民用飞机研制过程中，为验证刹车系统能正常安全工作，需采用不同的方法来表明对适用适航条款的符合性，这些方法统称为符合性验证方法，简称符合性方法。符合性方法分为10种，即MOC0～MOC9，其中MOC5为地面试验，也称机上地面试验[2]。本文针对民用飞机刹车系统机上地面试验进行了相关研究。

1 试验对象

本文试验对象为某民用飞机刹车系统，该系统采用电控液压作动方式。整个刹车系统采用两个完全隔离的正常刹车通道和备份刹车通道，两个通道对应的电气液压部分都是完全独立和隔离，其中正常刹车通道可以对每个机轮都实施防滑控制，备份刹车通道可以对左右每对机轮实施防滑控制。当正常刹车通道失效时，系统自动切换到备份刹车通道，并且仍保持100%的备份刹车能力。此外，在正常刹车通道中的刹车控制监控单元里，驻留有一个独立的模拟电路模块，在备份刹车系统失效后，系统由飞行员手动通过防滑解除开关切换到由模拟模块控制的应急刹车模式，应急刹车模式不带防滑功能。正常系统由驾驶操纵部件、正常刹车控制监视单元以及正常液压系统附件等组成，可以实现正常刹车、停机刹车、自动刹车和模拟控制的无防滑应急刹车等功能。备份系统由驾驶操纵部件、备份刹车控制单元、备份液压系统附件等组成，可以实现备份刹车、收上止转刹车等功能。

2 试验目的及项目

表1 刹车系统机上地面试验项目与适航条款

刹车系统机上地面试验主要目的如下：

1）验证刹车系统在全机环境下的功能及主要性能指标是否满足设计要求；

2）验证刹车系统与航电系统交联的正确性；

3）验证刹车系统接口定义的正确性；

4）驗证刹车系统的设计是否满足从飞机级分配而来的系统需求；

5）验证与刹车系统相关的适航条款[3]，相关条款与试验项目的对应关系如表1所示。

3 试验环境

3.1 试验条件

在进行刹车系统机上地面试验前，应保证以下条件：

1）刹车系统完成并通过OATP试验；

2）液压能源系统能为刹车系统提供液压压力；

3）电源系统供电功能正常，能为刹车系统及相关系统供电；

4）航电系统与刹车系统交联正常；

5）起落架系统工作正常，提供收放功能及相关总线信号。

3.2 测试参数

刹车系统机上地面试验主要测试两类信号，分别为总线信号和硬线信号。总线信号包括液压系统压力、自动刹车开关信号、停机刹车开关信号、轮速信号等。硬线信号包括刹车压力、控制阀电流、脚蹬力等。

3.3 试验设备

按照试验项目及测试参数要求，刹车系统机上地面试验所需的试验设备名称、主要功能和技术指标见表2。

表2 试验设备清单

其中刹车系统机上地面试验接口测试设备为非标设备，其主要功能是验证刹车控制单元功能，预留ARNIC600接口，作为与飞机端连接的接口，提供ARNIC600接头，与刹车控制盒相连，实现读取或模拟总线信号的功能，并且可以模拟脚蹬输入、停机刹车开关输入、防滑开关输入、轮速输入、温度输入等信号，可以显示输出刹车关断阀状态、刹车控制阀电流等，带有隔离电路不影响飞机端信号的正常传输。

图1 试验设备连接示意图

图2 接口测试设备与刹车控制盒的信号传输

在进行刹车系统机上地面试验时，试验设备的连接示意图如图1所示。刹车系统机上地面试验接口测试设备通过ARNIC600与飞机和刹车控制盒连接，动态信号分析仪直接采集机上加装传感器的电流及压力信号，利用脚蹬力、行程测试装置测试刹车过程中脚蹬力和行程的数据。图1中虚线框为刹车系统机上地面试验接口测试设备与刹车控制盒的信号传输，详见图2。

4 质量保证

为确保民用飞机刹车系统机上地面试验保质保量完成，本文提出了如下10条质量保证条例：

1）试验前所有参试人员必须经过专门培训，经考试合格、取得主管部门颁发的合格证后，方能上岗；

2）试验前认真编写每项试验的试验规程；

3）按飞机质量保证大纲和适航要求进行试验前和试验后的评审；

4）所有测试设备（包括测试系统、仪器仪表、传感器等）必须经过有资质的计量技术机构检定或校准，并有计量合格标签且在合格有效期内；

5）建立参试设备、仪器、仪表计量跟踪记录，及时与计量部门互通信息，确保在受控范围内；

6）试验过程中准确采集试验数据，原始记录应完整、准确、清晰；

7）对于试验中出现的故障，应查明故障原因，并采取纠正措施后，方可继续进行试验；

8）建立试验技术问题处理记录单；

9）保护现场，做好记录，故障部位录像拍照，及时通知相关人员；

10）对于试验中影响全局的关键设备应有应急备份设备，以保证试验顺利进行。

5 结论

本文基于民用飞机适航条款，针对某民用飞机刹车系统，进行了机上地面试验研究。本研究给出了试验目的、试验项目、试验环境及质量保证，对指导民用飞机刹车系统机上地面试验具有实际意义。

【参考文献】

[1]何永乐.飞机刹车系统设计[M].西安：西北工业大学出版社，2007.

[2]AP-21-AA-2011-03-R4航空器型号合格审定程序[S].

[3]CCAR 25 R4，中国民用航空规章，运输类飞机适航标准[M].北京：中国民用航空局，2011.

[责任编辑：田吉捷]