民用飛機(jī)貨艙門作動器設(shè)計(jì)要求研究

嚴(yán)立浩

摘 要：客機(jī)貨艙門由于其法向面積大，載荷負(fù)重高，結(jié)構(gòu)重量大原因，通常使用作動器作為開啟動力。本文對作動器的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行初步研究，對相關(guān)結(jié)構(gòu)、輸入和輸出進(jìn)行總結(jié)。

關(guān)鍵字：艙門；作動器；要求；研究

1 引言

客機(jī)貨艙門由于其法向面積大，結(jié)構(gòu)重量原因，通常使用作動器作為開啟動力，如圖示意。作動器本身屬于機(jī)電一體化設(shè)備，技術(shù)集成度高，安全性可靠性指標(biāo)高，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)捻攲釉O(shè)計(jì)是做好貨艙門作動器設(shè)計(jì)的前提條件。

2 系統(tǒng)要求

適航要求

中國民用航空規(guī)章CCAR-25-R4《運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)》、美國聯(lián)邦航空條例FAR-25《運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)》等

行業(yè)要求文件

RTCA文件

DO-160G機(jī)載設(shè)備環(huán)境條件和試驗(yàn)程序DO-254 《機(jī)載電子硬件設(shè)計(jì)保證指南》實(shí)施指導(dǎo)意見

SAE文件

ARP4754 《高集成度或復(fù)雜飛機(jī)系統(tǒng)的適航合格審定考慮》實(shí)施指導(dǎo)意見

ARP4761 《民用飛機(jī)機(jī)載系統(tǒng)和設(shè)備安全性評估過程的指南和方法》實(shí)施指導(dǎo)意見

電氣要求

CDAS所有115/200VAC電子元器件獨(dú)立個體終端及所有的終端和容器之間應(yīng)該能夠承受1500Vrms（50-60Hz）電壓連續(xù)一分鐘而不發(fā)生損壞，不會超過1.0mA的電流泄露，不會因?yàn)閾舸┗蛘呓^緣擊穿出現(xiàn)任何損壞。

在非恒穩(wěn)態(tài)測試狀態(tài)下，當(dāng)輸入電壓回到穩(wěn)態(tài)狀態(tài)時(shí)，CDAS應(yīng)自動繼續(xù)完整運(yùn)行。

3 電搭接和接地要求

設(shè)備使用的每一個獨(dú)立的電源都應(yīng)該有獨(dú)立的電源返回。此外，設(shè)備容器連接件和電流返回連接件應(yīng)分開并且各自與獨(dú)立的接地螺栓相連接。

接地銷釘?shù)降乇P固定點(diǎn)的電阻在干燥的環(huán)境下應(yīng)該低于10 mΩ。

當(dāng)每個電源連接器需要安全接地時(shí)，底線應(yīng)該盡可能的短。

設(shè)備底盤不能用作電源返回路線。

電源返回應(yīng)該通過專用線路。

設(shè)備底盤應(yīng)該單點(diǎn)焊接在飛機(jī)機(jī)身上。

4 控制器和電機(jī)

控制器應(yīng)該具有過載電流保護(hù)裝置。

控制器應(yīng)該具有過載電壓保護(hù)裝置。

無刷直流電動機(jī)應(yīng)該具有制動功能。

在沒有得到意味著飛機(jī)在地面WOW=TRUE的信號之前發(fā)動機(jī)不能發(fā)動。

5 載荷

供應(yīng)者設(shè)計(jì)的制動器應(yīng)該能夠安全地承載極限載荷，并且當(dāng)決定滿足要求是要考慮安裝環(huán)境條件，除非飛機(jī)的影響超出了安裝接口。

機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)該能夠承受由制動器電機(jī)在允許這樣的載荷出現(xiàn)的系統(tǒng)中由于突然制動而產(chǎn)生的最大工作輸出載荷容量。

最大輸出能力應(yīng)該受到包括溫度，磨損和休眠失敗的影響，這些因素在飛機(jī)整個生命周期過程中都可能影響載荷產(chǎn)生設(shè)備的輸出能力。

6 軸承和襯套

軸承和襯套的安裝應(yīng)該考慮到防松的措施。

所有的軸承和襯套的選擇應(yīng)當(dāng)滿足飛機(jī)的耐用性設(shè)計(jì)目標(biāo)。

除非選擇的軸承和襯套具有自潤滑功能，否則所有關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)和振動連接處應(yīng)當(dāng)有反復(fù)潤滑的設(shè)備。

當(dāng)飛機(jī)在地面時(shí)，所有需要反復(fù)潤滑的軸承應(yīng)當(dāng)選擇SAE AS 15001型加油嘴進(jìn)行潤滑。

球軸承和襯套或徑向軸承和陳套使用在需要減少摩擦的場所，摩擦力的影響應(yīng)該包含在零件穩(wěn)定性分析中。

7 接口要求

系統(tǒng)供應(yīng)者應(yīng)當(dāng)確保提供的系統(tǒng)本身配備有接口（電子的、機(jī)械的、結(jié)構(gòu)的接口等）的必備工具，飛機(jī)和其他系統(tǒng)與他們對應(yīng)的系統(tǒng)接口文件保持一致。

控制面板上的信號燈包括鎖閉和鎖定、殘余應(yīng)力、開啟、關(guān)閉、照明和故障指示。使用一個單獨(dú)的發(fā)光二極管作為故障指示燈通過以不同頻率/時(shí)間間隔閃爍來表示各種故障。

艙門信號系統(tǒng)和其他飛機(jī)系統(tǒng)之間所有離散的接口都應(yīng)當(dāng)屬于接地/開路式的。接地/開路離散接口形式是首選的接口形式。

當(dāng)艙門信號系統(tǒng)的“關(guān)閉”信號沒有工作時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)給控制貨艙照明燈的繼電器提供電源。

通過照明燈控制貨運(yùn)的繼電器提供電源。

8 故障與檢查

CDAS應(yīng)當(dāng)能夠進(jìn)行內(nèi)部檢測操作，用來檢測系統(tǒng)故障。

電機(jī)控制應(yīng)當(dāng)具備機(jī)內(nèi)測試功能。

鑒定系統(tǒng)的機(jī)內(nèi)測試檢測性能應(yīng)當(dāng)至少達(dá)到可更換線路構(gòu)件或者接口級別的95%。

機(jī)內(nèi)測試檢測要點(diǎn)的故障檢測設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足操作人員和維修人員的要求。

機(jī)內(nèi)檢測設(shè)備的可靠性應(yīng)當(dāng)比設(shè)備測試所得的可靠性結(jié)果高一個數(shù)量級。

由機(jī)內(nèi)測試設(shè)備產(chǎn)生的電路和設(shè)備所引起的電子系統(tǒng)的部件增量占電子系統(tǒng)電路不能超過10%。機(jī)內(nèi)測試的結(jié)果是通過一段時(shí)間內(nèi)一系列有效的測定得到的，而不是一個單獨(dú)的時(shí)間點(diǎn)。機(jī)內(nèi)測試的適時(shí)測試結(jié)果是經(jīng)過若干次測試周期得到的。

9 工藝要求

因?yàn)榻】岛桶踩蜾X合金不能含有鈹。

鑄件的級別和探傷等級對每一個鑄件應(yīng)作詳細(xì)的說明。

如果使用研磨刮刀來去除表面防護(hù)修飾，去除后的表面應(yīng)當(dāng)干凈、光滑而且沒有去除表面保護(hù)修飾下面的額外的材料。化學(xué)清潔和表面處理應(yīng)當(dāng)在具體分析的基礎(chǔ)上選擇，并且應(yīng)當(dāng)用供應(yīng)者證明有來源的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法完成。當(dāng)必須從金屬表面去除任何保護(hù)性鍍層以檢查是否滿足規(guī)范時(shí)，在檢查完后的24小時(shí)內(nèi)所有的裝配體要用原始的保持層或者其他合適的保護(hù)層重新進(jìn)行處理。在任何情況下，在表面保護(hù)鍍層被去除后7天之內(nèi)必須重新進(jìn)行保護(hù)處理。在接合測試時(shí)表面保護(hù)被破壞的任何部件都要重新進(jìn)行合適地處理。作動器和控制面板都要噴漆以滿足這里提到的所有環(huán)境條件。

10 結(jié)論

本文對作動器的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行初步研究，對相關(guān)結(jié)構(gòu)、輸入和輸出進(jìn)行總結(jié)。

參考文獻(xiàn)

[1] CCAR-25-R4，中國民用航空規(guī)章第25部一運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)，2009

[2] FAR 25-114， Amdt.25-114 Design Standards for Fuselage Doors on Transport Category Airplanes， 200