《载人自由气球适航规定》.doc
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1、i载人自由气球适航规定载人自由气球适航规定(草案草案) )(CCAR-31CCAR-31)目目 录录A A 章章 总则总则 第 31.1 条 适用范围 第 31.2 条 定义B B 章章 飞行性能飞行性能 第 31.12 条 符合性验证 第 31.14 条 重量限制 第 31.16 条 空重 第 31.17 条 性能:上升 第 31.19 条 性能:非操纵下降 第 31.20 条 操纵性C C 章章 强度要求强度要求 第 31.21 条 載荷 第 31.23 条 飞行载荷系数 第 31.25 条 安全系数 第 31.27 条 强度D D 章章 设计构造设计构造 第 31.31 条 总则 第 3
2、1.33 条 材料 第 31.35 条 制造方法 第 31.37 条 紧固件 第 31.39 条 零件保护 第 31.41 条 检查措施 第 31.43 条 接头系数 第 31.44 条 球囊的防撕裂保护 第 31.45 条 燃料箱 第 31.46 条 增压燃料系统 第 31.47 条 燃烧器系统 第 31.49 条 操纵系统 第 31.51 条 压舱物ii第 31.53 条 牵引拉索 第 31.55 条 放气装置 第 31.57 条 控制拉索 笫 31.59 条 吊架、吊篮或其他载人器具 第 31.61 条 静电放电 第 31.63 条 乘员约束系统 第 31.65 条 航行灯 第 31.6
3、7 条 系留飞行E E 章章 设备设备 第 31.71 条 功能与安装F F 章章 使用限制与资料使用限制与资料 第 31.81 条 总则 第 31.82 条 持续适航文件 第 31.83 条 标识 第 31.85 条 要求的基本设备G G 章章 附则附则 第 31.91 条 施行日期附录附录 A A 持续适航文件持续适航文件1载人自由气球适航规定载人自由气球适航规定A A 章章 总总 则则第第 31.131.1 条条 适用范围适用范围 本部规定颁发载人自由气球型号合格证及其更改的适航标准。适用于有人 驾驶的自由气球,其升力来源于: 1、加热空气(热气球) ; 2、比空气轻的不可燃气体(轻气球
4、) ; 3、加热空气和比空气轻的不可燃气体的组合(混合气球) 。 按照中国民用航空规章第 21 部的规定申请或更改该型号合格证的法人,必 须表明符合本部中适用的要求。第第 31.231.2 条条 定义定义 在本部中相关名词定义如下: (1) “轻气球”是靠轻于空气的气体产生升力的气球; (2) “热气球”是靠热空气产生升力的气球; (3) “球囊”是指用于包容产生升力介质的包壳。 (4) “吊篮”是吊于球囊下用于载人的容器; (5) “吊架”是指悬挂在球囊下,用于载人的篮子、座椅框架或其他工具。 (6) “加热器系统”是用于加热空气为气球提供升力的装置。该系统包括热 源(如燃烧器) 、控制装置
5、、燃油管路、燃料箱、调节器、控制阀和其 他相关元件。 (7) “最大设计重量”是气球的最大总重量减去升力气体或者空气的重量。 (8) “可拆卸的配重”是指可按飞行需要调整其数量的配重物。 (9) “系留飞行”是为在某一个位置进行整个飞行,对自由气球进行临时约 束。 (10) “起飞系留”是指在飞行前对自由气球进行的临时系留。B B 章章 飞行性能飞行性能第第 31.1231.12 条条 符合性验证符合性验证 在申请合格审定的载重状态范围内,对每一重量,都必须满足本章的每一要 求。这必须有如下方法表明: (1)申请合格审定的该型号的气球的试验,或根据试验结果有同样准确性的计算; (2)如果从所审
6、查的重量不能合理地推论符合性,则对各重量进行系统的审查。 除第 31.17 条(b)的规定外,在飞行试验中允许的重量允差为+5%及-10%。2第第 31.1431.14 条条 重量限制重量限制 必须明确规定气球可以安全工作的重量范围,至少包括: 1、最大重量。最大重量是符合本部每一适用要求的最重的重量。最大重量 必须确定并且不超过: (1)申请人选择的最重的重量; (2)最大设计重量 符合本部每一适用结构载荷条件的最重的重量; (3)符合本部每一适用飞行要求的最重的重量。 2、最小重量。最小重量是显示符合每个适用飞行要求的最小的重量。 飞行手册中必须包括气球安全运行的重量限制。第第 31.16
7、31.16 条条 空重空重 空重必须是在装有设备但无升力气体或者燃料的情况下称得的气球重量。第第 31.1731.17 条条 性能:上升性能:上升 (a)每个气球必须能在起飞(离地)后的第一分钟内以稳定速率上升至少 91.44 米(300 英尺)。必须在申请批准的每一高度及环境温度下证明符合本条的要求。(b)必须在最大重量增加 5%的情况下证明符合(a)的要求。第第 31.1931.19 条条 性能性能: : 非操纵下降非操纵下降 (a)必须在燃烧器组件、燃料箱系统、燃气控制系统或操纵放气系统中任何单 一失效或在止裂带间球囊的任何单个撕裂可能导致的最危险的非操纵下降情况 下确定以下数据: (1
8、)所达到的最大垂直速度; (2)从失效发生点到获得最大垂直速度点的高度损失; (3)以本条(a)(1)所定的最大垂直速度下降的气球从开始纠正操作到实现水平飞 行所需的高度。 (b)必须规定以本条(a)(1)所确定的最大垂直速度着陆的程序及按本条(a)(3) 停止下降的程序。第第 31.2031.20 条条 操纵性操纵性 申请人必须表明, 气球必须是安全的。气球在起飞、上升、下降及着陆期 间可以安全地操纵和进行机动而不需特殊的驾驶技术。相关的操作限制必须确 定并包含在飞行手册中。C C 章章 强度要求强度要求第第 31.2131.21 条条 载荷载荷3强度要求根据限制载荷与极限載荷确定。限制载荷
9、指使用中可能出现的最 大载荷。极限载荷是限制载荷乘以规定的安全系数。除非另有规定,所有规定的 载荷均为限制载荷。第第 31.2331.23 条条 飞行载荷系数飞行载荷系数 (a)飞行载荷系数。在确定限制载荷时,除了(b)条款的规定外,限制载荷 系数必须至少为 1.4。 (b)着陆载荷系数。对于气球悬挂系统的所有部件,包括气囊与悬挂系统的连 接点,确定限制载荷时必须使用至少 3.0 的限制载荷系数。第第 31.2531.25 条条 安全系数安全系数 (a)除本条(b)、(c)规定外,安全系数为 1.5。 (b)球囊设计中,安全系数必须至少为 5。如果能表明所选择的系数将能防止 由于缺少止裂带而发
10、生渐进或瞬时撕裂造成的故障,则安全系数可以减小,但至 少为 2。所选用的系数必须应用于更临界的最大工作压力或球囊应力。 (c)设计球囊与吊篮、吊架或其他载人器具的索具及相关连接件的所有纤维质 或非金属件时,安全系数必须至少为 5。球囊与吊篮、吊架或其他载人器具间的 主要连接件的设计,必须使得故障极不可能发生或任何单一故障将不影响飞行安 全。 (d)在应用安全系数时,必须考虑可能影响气球强度的温度和其他使用特性或 者两者同时作用的影响。 (e)设计中,每一乘员的重量必须至少为 77 千克(约 170 磅)第第 31.2731.27 条条 强度强度 (a)结构必须能够承受限制荷载,而不会产生永久变
11、形或其他不利影响。 (b)必须经试验证明,结构能承受极限载荷至少 3 秒钟而不失效。对于球囊,如 果某个有代表性的部分足够大,能够包括关键接缝、接头及承裁连接点及构件, 则可以用此部分进行试验。 (c)对于球囊,强度证明还必须考虑到球囊损坏后的撕裂增长,以防止撕裂扩 展到危险尺寸。 (d)吊篮通常必须具有坚固的设计,在硬着陆或快速着陆时为乘员提供足够的 保护。不允许存在可能导致乘员严重受伤的变形或失效。必须进行吊篮、吊架 或其他载人器具的极限自由落震试验。试验必须用吊篮、吊架或其他载人器具, 在水平面上以最大设计重量进行。应分别以 01530撞击地面。重量分布 可以模拟实际情况。不允许可能导致
12、乘员严重受伤的变形或失效。必须用下列 高度中的较大者进行落震实验: (1)0.9144 米(36 英寸); (2)使得撞击时的速度等于第 31.19 条确定的最大垂直速度的高度。4(e)部件(尤其是燃烧器框架/负载框架)的设计和强度还必须考虑地面装卸 和运输过程中反复出现的影响和其他荷载。 (f)必须考虑温度和其他可能影响气球强度的运行特性的影响。 (g)对于每一个松动可能导致不安全状态的物件,其约束必须满足本段规定的 以下所有极限荷载要求。约束装置和结构之间的承载接头应按照规定极限荷载 的 1.33 倍设计(见 AMC 31HB.27(g) ): -水平 6.0g, -向下 6.0g, -向
13、上 2.0g。第第 31.2831.28 条条 系留飞行载荷系留飞行载荷 (a)设计必须考虑与系留飞行相关的荷载对气球部件(尤其是燃烧器框架/荷 载框架)和任何附加设备(如有)的影响。 (b)系留约束系统的设计必须确保任何单一故障不会危及乘员、气球或第三方 的安全。 (c)主要承载部件中的特定部件(例如:锻造环、V 形钢索夹)的设计必须使 用悬挂部件的着陆载荷系数和安全系数。 (d)与系留飞行相关的操作限制必须确定并包含在飞行手册中。第第 31.3031.30 条条 安全带安全带 (a)当安装了乘员安全带时,安全带应能承受由以下加速度下的乘员质量产生 的载荷,不得出现失效(见图 1): (1)
14、2.0g 以上 (2)各方向水平 3.0g。在本条中,必须假设乘员质量至少为 86 kg。 (b)必须证明安全带或肩带与吊篮主体结构之间接头的承载能力,能够符合上 述(a)中规定的载荷乘以 1.33 连接系数的要求。D D 章章 设计构造设计构造第第 31.3131.31 条条 总则总则 必须通过试验或分析确定每个设计细节或零件的安全性。5第第 31.3331.33 条条 材料材料 (a)所有材料的适用性和耐久性都必须建立在经验或试验的基础上。材料必须 符合批准的标准,以保证这些材料具有设计资料中釆用的强度和其他性能。 (b)材料的强度特性必须以符合标准的材料的足够试验为依据,以便在统计的 基
15、础上确定设计值。 (c)必须证明,如果气球充气或飞行时被加热器点燃,球囊材料不会持续燃烧。第第 31.3531.35 条条 制造方法制造方法 采用的制造方法必须能生产出一个始终完好的结构。如果某种制造工艺需 要严格控制才能达到此目的,则该工艺必须按照经批准的工艺规范执行。第第 31.3731.37 条条 紧固件紧固件 只有经过批准的螺栓、销钉、螺钉、铆钉、钩环、燃料箱固定带才可用于 结构中。对所有这些螺栓、销钉和螺钉必须采用批准的锁定装置和方法。 除非表明其安装不承受振动、没有相对移动,否则必须使用二次锁紧装置。自锁螺母不能用于工作中经受转动的螺栓。第第 31.3931.39 条条 零件保护零
16、件保护 气球的每个部分都必须适当地保护,防止因风化、腐蚀、发热、磨损、地 面运输、飞行环境或其他原因而导致其在使用中的强度降低或失效。第第 31.4131.41 条条 检查措施检查措施 必须有措施,能够对需要重复检查和调整的每个零件进行仔细检查。第第 31.4331.43 条条 接头系数接头系数 (a)在分析每个未经限制载荷和极限载荷试验(试验时在接头和周围结构上模 拟实际应力状态)以证实其强度的接头时,接头系数至少取 1.15。该系数适用于 连接件的所有零件、连接方式和结构元件上的连接的轴承。 (b)对于带接头的整体构件,从接头直到截面性质成为其典型构件截面为止的 部分都必须作为接头处理。
17、(c)如果接头设计符合批准的方法,并且其安全性依据综合试验数据,则无需 使用接头系数。第第 31.4431.44 球囊的防撕裂保护球囊的防撕裂保护 球囊的设计必须确保在承受限制载荷的状态下,局部损伤不会增长到导致6飞行或着陆控制失效的程度。第第 31.4531.45 条条 燃料箱燃料箱 (a)如果釆用燃料箱,则必须通过试验表明燃料箱、燃料箱连接件和有关的支 撑结构能够经受整套装置所可能受到的任何惯性载荷,包括第 31.27 条(c)中规 定的落震试验,不会产生有害的变形或失效。试验时,燃料箱必须加载到与装满 燃料状态相等的重量和压力。 必须通过试验或分析或两者并用,证明燃料箱有足够的强度裕度,
18、承受包 括地面搬运和地面运输等使用中可能遇到的所有内外压力、温度和载荷情况。 (b)必须证明燃料箱材料与燃料的相容性。必须评估燃料箱的疲劳、老化、耐 火性和腐蚀能力,并确定任何必要的限制、保护或维护措施。 (c)燃料箱及其附件和相关支撑结构必须通过试验证明能够承受该装置在运行 中可能承受的任何惯性荷载,而不会产生有害变形或失效。 (d)增压燃料箱必须配备: (1)关断阀。该阀门必须配备一个自密封接头或其他装置,以避免在没有连接 燃料管的情况下,操作疏忽放出危险数量的燃料。 (2)一个保护燃料箱免受过度增压的泄压阀。 (3)一个控制最大充填流量的装置。 (4)一个确定燃料量的装置。 (5)包含安
19、全操作所需信息的标牌。 (e)必须在所有燃料箱上安装防护装置,以防止阀门和其他配件在下列情况下 发生燃料泄漏: (1)意外操作和 (2)在正常操作、地面处理或运输过程中损坏。 (f)刚性加长件不得直接安装在燃料箱阀门或配件上,因为硬着陆或快速着陆 时可能发生过载或断裂。第第 31.4631.46 条条 增压燃料系统增压燃料系统 (a)对于增压燃料系统,每个元件和它的连接接头和导管必须试验到极限压力, 该压力至少为系统正常工作时所承受最大压力的两倍。试验期间,无任何系统零 件失效或故障。试验构形必须能代表正常燃料系统的安装和气球构形。 (b)加压燃料系统的所有部件必须安装牢固,能够承受在使用中可
20、能发生的冲 击和过载以及相关变形。 (c)加压燃油系统的零件必须永久性标记,以防止安装错误。 (d)系统的任何部分都不得具有在任何可能的冲击情况下都可能断裂的、没有 保护的刚性连接。 (e)如果燃料系统包括可拆卸的燃料管路,则必须在每条管路的每个出口上安 装一个自密封接头或其他装置,以避免在没有连接燃料管的情况下,操作疏忽7放出危险数量的燃料。第第 31.4731.47 条条 燃烧器系统燃烧器系统 (a)如果使用燃烧器作为提供升力的装置,则系统必须设计和安装不得有造成火 灾的危险。 (b)必须有防护装置,防止乘员和靠近燃烧器火焰的零件受热影响。 (c)必须有控制器件、仪表或其他安全控制和使用燃
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