民用飞机结构外来物损伤试验通用要求

1民用飞机结构外来物损伤试验通用要求本标准规定了民用飞机结构外来物损伤试验的试验目的、试验项目、试验程序、试验方法、试验结果分析和评估、试验报告等。本标准适用于民用运输类飞机的结构外来物损伤试验，其他飞机可参考使用。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件，CCAR-25-R4中国民用航空规章第25部运输类飞机适航标准3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。外来物foreigncbject飞机运动过程中，撞击飞机表面结构的物体。外来物包括飞鸟、冰雹、轮胎碎片和碎石等。撞击角度impactangle外来物飞行路径和被撞击物体表面的法向夹角。4.1试验目的通过飞机结构外来物损伤试验，达到以下目的：a)按CCAR-25-R4相关条款进行符合性试验验证；b)考核飞机机体结构的抗外来物撞击能力：c)对飞机结构抗外来物撞击分析结果进行验证；d)为飞机结构的抗外来物撞击损伤设计及完善提供验证数据。4.2试验任务书试验任务书由试验委托方提出。试验任务书一般包括以下内容：a)试验名称：b)试验目的；c)试验项目：d)试验件及边界条件；2 34.5试验设备试验设备一般包括：a)气炮系统：用于发射外来物，其速度误差小于2%;b)速度测量系统：用于测量外来物的飞行速度，速度测量系统误差小于1%;c)电子秤：测量外来物的质量，误差小于1g;d)位移测量系统：推荐使用非接触方法测试动态变形，位移测量系统误差小于0.1%;e)撞击力、应力/应变测量系统：撞击力的测试采样率不低于100kHz,测试系统误差小于0.1%;f)高速摄像机：用于拍摄试验撞击过程中，外来物及试验件结构的动态变化。试验过程中，所用高速摄像机的数量，应满足用于监控外来物的飞行轨迹，记录撞击的全过程等要求，高速摄像机应置于有利于清晰拍摄的位置。4.6试验环境试验环境应满足任务书的要求，除非模拟在特定装置下的温度。特殊试验温度工况，由实验委托方确定(试验环境),试验件的环境温度要求由试验任务书规定。使用环境控制设备对试验件的温度进行调节，试验件温度分布应均匀，可在试验件安装热电偶或采用红外摄像法进行监测。4.7试验委托方提供的技术文件试验前，委托方应根据合同要求，向试验承担方提供所需的配套技术文件及模型等。5.1试验项目按照外来物的不同种类，试验项目一般包括；a)碎石撞击试验：b)冰雹撞击试验；c)轮胎碎片撞击试验；d)鸟撞试验。5.2试验程序试验程序如下：a)外来物制作；b)安装并检验试验件，校准预定弹着点的位置；c)安装并检查所有测试设备：d)校准空气炮，正式撞击试验之前，用外来物撞击模拟靶校准气炮发射速度，确保速度满足任务书要求(速度取正差):e)调节试验件的温度，以达到试验的要求值；f)装填外来物，记录质量；g)检查发射机构，进入发射程序：h)试验后，检查所有测试设备、仪器状态及记录试验件、模拟件损伤程度；i)记录试验数据。5.3外来物制作外来物的制作要求如下：a)碎石的外形一般为纵横比接近1.4的卵形。具体尺寸需在任务书中给出：b)冰覆一般由掺杂着填充物的球形冰块做成，模拟自然冰雹的重量、尺寸和韧性。制作冰弹的模具直径尺寸分别为12.7mm。20.3mm、254mm和50.8mm,冰弹直径及重量要求如表1所示。c)轮胎碎片尺寸一般为：409mm×53mm×20mm,可根据任务书需求调整碎片尺寸。轮胎碎片一般可从轮胎上切割制成，或采用与轮胎相同材料制作。d)鸟弹的制作分为人工鸟弹和家禽鸟弹。人工鸟弹主要成分为明胶与水，是其固态混合物，参考密度为950kg/m²。家禽鸟弹可选择鸡、鸭、鹅等，用柔软、有韧性包装物把鸟体包装，可用尼龙、棉织物、聚乙烯等对撞击物影响小的材料做包装物。依据CCAR25.571(e),25,631、25.775对鸟弹质量进行规定。鸟及包装物在使用前应测定质量，鸟弹、鸟及包装物的质量及允许偏差按表2规定。对于家禽鸟弹，为了达到规定的鸟弹质量，允许切除或修剪鸟的翅膀和腿，处理时不能大量流血，允许注水或含水量98%的胶体物质。鸟弹制作完成后应在1h内完成鸟弹发表1冰弹直径及重量要求9表2鸟弹质量及允许偏差(鸟及包装物的总质量)5.4试验方法将规定质量的外来物放入弹托，装进空气炮管中，释放压缩空气，把外来物按预定的速度发射并撞击试验件。5.5试验过程中的问题处理试验中如遇异常情况，中断试验，关闭气源供气系统，释放推动气体。必要时应拆除试验件，对于适航符合性验证试验，排除故障并经局方同意后方可继续进行试验。6试验数据的采集试验过程中，一般应采集以下数据：a)撞击速度：b)撞击点位置：5c)撞击力、应力/应变；d)结构动态变形；e)高速摄像数据；f)现场照片。7试验结果的分析与评估对试验前后的试验件进行检查，并记录试验过程中试验件的变形和破坏情况，作为评定试验的依据。提供的文件应包括以下内容：a)试验件目视检查记录；b)试验件无损检查报告：c)速度测量记录：d)撞击力、应力/应变测量记录；e)撞击位移测量记录；f)高速摄像记录；g)现场照片。通过以上试验，记录数据判定试验是否满足任务书及大纲要求，提供试验结果数据，评估结构抗外来物撞击的能力。B试验报告的编写试验报告一般包括以下内容：a)试验名称、时间、地点、目的和依据：b)试验件及其支持方式：c)试验考核部位：d)试验测量设备：e)试验过程及程序；f)试验现象；g)试验测量项目；h)