ASTM F3062/F3062M-20
Стандартные технические условия на установку силовой установки самолета
- Стандартный №
- ASTM F3062/F3062M-20
- Дата публикации
- 2020
- Разместил
- American Society for Testing and Materials (ASTM)
- состояние
- быть заменен
- ASTM F3062/F3062M-25
- Последняя версия
- ASTM F3062/F3062M-25
- сфера применения
-
Обзор стандарта ASTM F3062/F3062M-20 и техническая база
ASTM F3062/F3062M-20, «Спецификация по установке силовых установок на самолетах», — ключевой стандарт летной годности, разработанный Комитетом F44 Американского общества по испытаниям и материалам (ASTM). Он устанавливает минимальные технические требования к установке силовых установок на малых самолетах. Первоначально утвержденный в 2015 году, стандарт был пересмотрен в 2020 году с учетом новейших технологических разработок и требований безопасности в авиационной отрасли.
Область применения стандарта и нормативные ссылки
Настоящий стандарт применяется к малым самолетам, как определено в терминологическом стандарте F44, и охватывает минимальные требования к установке и интеграции агрегатов силовых установок. Термин «воздушное судно», используемый в настоящем стандарте, относится к «малым самолетам».
Ключевые стандарты, на которые даны ссылки:
Тип стандарта Номер стандарта Название стандарта Стандарт ASTM F2339 Спецификация на проектирование и производство поршневых двигателей с искровым зажиганием для легких спортивных самолетов Стандарт ASTM F2506 Спецификация на проектирование и испытание воздушных винтов для легких спортивных самолетов Стандарт ASTM F3063/F3063M Спецификация на хранение и перекачку авиационного топлива FAA правила 14 CFR часть 23 Стандарты летной годности нормальной категории Спецификация EASA CS-23 Спецификации для сертификации самолетов нормальной, утилитарной, акробатической и местной категорий Общие требования к установкам силовых установок
Установка двигателя и ВСУ
Каждый двигатель должен соответствовать применимым техническим требованиям применимой спецификации. Турбинные двигатели должны соответствовать применимым требованиям 14 CFR часть 34, а каждая ВСУ должна соответствовать техническим требованиям TSO-C77.
Установки силовых установок должны соответствовать следующим инструкциям по установке: двигатель, пропеллер (если применимо), ВСУ (если применимо). Установка должна быть сконструирована и размещена так, чтобы обеспечивать безопасную работу на максимальной высоте, на которую запрашивается одобрение.
Технические требования к системам впуска воздуха
Системы впуска воздуха поршневых двигателей
Каждая установка двигателя должна иметь как минимум два независимых источника впуска воздуха. Основной воздухозаборник может быть открыт в капоте, но эта часть должна быть отделена от вспомогательной части двигателя огнестойкой мембраной, или должны быть предусмотрены средства для предотвращения возникновения обратного пламени.
Каждый резервный воздухозаборник должен быть расположен в экранированном месте и не должен открываться в капоте, если возникновение обратного пламени может создать опасность. Подача воздуха в двигатель через резервную систему забора воздуха не должна приводить к чрезмерной потере мощности.
Система забора воздуха газотурбинного двигателя
Должны быть предусмотрены средства для предотвращения утечек или перелива топлива из сливов, вентиляционных отверстий или других компонентов системы легковоспламеняющейся жидкости в систему забора воздуха двигателя. Самолет должен быть спроектирован так, чтобы предотвратить попадание воды или слякоти с взлетно-посадочных полос, рулежных дорожек или других рабочих поверхностей аэропорта в воздухозаборные каналы двигателя или ВСУ.
Тип системы Основные требования Испытания и проверки Воздухозаборник поршневого двигателя Двойной источник забора воздуха, защита от обратного пламени, резервный забор воздуха Испытание на замерзание при -40 °C Воздухозаборник газотурбинного двигателя Давление при попадании жидкости, защита от вдыхания посторонних предметов, защита от искажения воздушного потока Испытание на воздействие дождя, града и птиц Впускной воздуховод Дренаж, гибкое соединение, огнестойкий материал Термостойкость, испытание на огнестойкость Конструкция и безопасность выхлопной системы требования
Каждая выхлопная система должна обеспечивать безопасное обращение с выхлопными газами без опасности возгорания или загрязнения угарным газом любого отсека с персоналом. Каждый компонент выхлопной системы с поверхностью, достаточно горячей для воспламенения воспламеняющихся жидкостей или паров, должен быть расположен или экранирован таким образом, чтобы любая утечка из системы, переносящая воспламеняющиеся жидкости или пары, не привела к пожару.
Выхлопная система должна быть отделена от соседних воспламеняющихся частей самолета огнестойким экраном. Для самолетов, работающих в ночное время, выхлопные газы не должны выбрасываться в место, где они могут существенно ухудшить ночное зрение пилота.
Требования к конструкции выхлопной системы
Каждая выхлопная система должна быть огнестойкой и коррозионно-стойкой и иметь средства для предотвращения выхода из строя из-за расширения при рабочих температурах. Пригодность и долговечность материалов должны быть определены опытным путем или испытаниями, принимая во внимание воздействие ожидаемых в эксплуатации условий окружающей среды.
Проектирование и проверка масляной системы
Требования к емкости системы
Каждая масляная система силовой установки должна быть автономной и способной снабжать силовую установку соответствующим количеством масла при температуре, не превышающей безопасную температуру для непрерывной работы. Каждая масляная система должна иметь достаточную полезную емкость для удовлетворения требований к долговечности самолета.
Полезная емкость топливного бака должна быть не меньше произведения долговечности самолета в критических условиях эксплуатации на максимальный расход топлива двигателя в тех же условиях, плюс соответствующий запас для обеспечения адекватной циркуляции и охлаждения.
Требования к конструкции топливного бака
Каждый масляный бак должен быть установлен так, чтобы выдерживать любые вибрации, инерции и гидравлические нагрузки, ожидаемые при эксплуатации. Необходимо предусмотреть пространство для расширения таким образом, чтобы каждый масляный бак, используемый поршневыми двигателями, имел пространство для расширения не менее 10% от емкости бака или 1,9 литра, в зависимости от того, что больше, а каждый масляный бак, используемый газотурбинными двигателями, имел пространство для расширения не менее 10% от емкости бака.
Система турбонаддува и отбора воздуха
Система турбонаддува
Каждый турбокомпрессор должен быть одобрен сертификатом типа двигателя или должно быть показано, что система турбонаддува при работе в нормальной установке двигателя и в нормальной среде двигателя: может выдерживать испытания на долговечность, указанные в стандарте соответствия двигателя, без дефектов; и не окажет отрицательного влияния на двигатель.
Отказы системы управления, вибрации и ненормальные скорости и температуры, ожидаемые в эксплуатации, не должны приводить к повреждению компрессора или турбины турбокомпрессора. Каждый корпус турбокомпрессора должен быть способен удерживать мусор из неисправного компрессора или турбины на максимально достижимой скорости в случае отказа штатного устройства управления скоростью.
Безопасность системы отбора воздуха
Разрыв или неисправность воздуховода не должны приводить к возникновению опасности, если они происходят где-либо между отверстием двигателя и агрегатом воздушного судна, обслуживаемым отбираемым воздухом. Необходимо определить влияние использования максимального отбора воздуха на работу воздушного судна и двигателя. Отказ системы смазки двигателя не должен приводить к опасному загрязнению системы подачи воздуха в салон.
Требования к испытаниям и сертификации топливных баков
Испытания под давлением
Каждый топливный бак должен выдерживать следующие давления без выхода из строя или утечки: 34 кПа для обычных металлических и неметаллических баков (со стенками, не поддерживаемыми конструкцией воздушного судна) — масляные баки; не менее 34 кПа плюс максимальное рабочее давление бака для напорных масляных баков, используемых в газотурбинных двигателях; и большее из давления, создаваемого при максимальном предельном ускорении полного бака или 24 кПа плюс максимальное рабочее давление системы для баков с охлаждающей жидкостью.
Испытание на вибрацию
Каждый резервуар, имеющий большие необработанные или неармированные плоские поверхности, разрушение или деформация которых может привести к утечке, должен выдерживать предписанное испытание на вибрацию без протечек, разрушения или чрезмерной деформации стенок резервуара. Каждый резервуар, конструкция и герметизация которого ранее не были подтверждены результатами испытаний или опытом эксплуатации, должен выдерживать предписанное испытание на вибрацию.
Тип испытания Условия испытания Критерии приемки Испытание давлением 34 кПа или максимальное рабочее давление +34 кПа Отсутствие утечек, отсутствие остаточной деформации Испытание вибрацией 25 часов, смещение 0,8 мм, заполнено жидкостью на 2/3 Отсутствие утечек, отсутствие разрушения конструкции Испытание на колебание Общий угол 30°, 16-20 циклов в минуту Отсутствие деградации материала, отсутствие утечек Рекомендации по внедрению стандарта и метода Соответствие
Соображения на этапе проектирования
Все требования настоящего стандарта должны быть полностью рассмотрены на ранних стадиях проектирования силовой установки самолета. Рекомендуется принять подход оценки безопасности системы для выявления всех возможных видов отказов и принятия соответствующих мер по проектированию. Для установок с газотурбинными двигателями особое внимание следует уделять предотвращению повреждения системы воздухозаборника посторонними предметами, терморегулированию выхлопной системы и надежности системы смазочного масла.
Проверка и валидация
Проверка соответствия должна сочетать методы анализа, расчета и испытаний. Для критических систем, таких как система воздухозаборника, выхлопная система и система смазочного масла, рекомендуется провести достаточное количество стендовых испытаний и летных испытаний. Испытания должны охватывать все ожидаемые условия эксплуатации, включая экстремальные условия окружающей среды.
Соображения по поддержанию летной годности
Проект силовой установки должен учитывать требования по поддержанию летной годности, включая удобство осмотра, обслуживания и ремонта. Все элементы, требующие регулярной проверки и обслуживания, должны быть четко указаны в документации по поддержанию летной годности, а также должны быть указаны соответствующие интервалы и методы проверки.
Технологическая эволюция и тенденции будущего развития
С момента своей первоначальной публикации в 2015 году стандарт ASTM F3062/F3062M претерпел несколько пересмотров, отражая постоянное развитие авиационных технологий. Основные изменения в издании 2020 года включают уточнение применимости спецификаций двигателей, добавление ссылок на F3117/F3117M и уточнение требований оценки эквивалентности.
Будущие тенденции развития включают: требования к интеграции для электрических двигательных установок, более строгие требования по защите окружающей среды, применение технологии технического обслуживания на основе состояния и дальнейшую координацию с международными стандартами летной годности. С применением новых технологий стандарт будет продолжать развиваться, чтобы адаптироваться к потребностям развития авиационной отрасли.
Производители и эксплуатанты должны уделять пристальное внимание обновлениям стандартов, чтобы гарантировать, что конструкция продукции и услуги всегда соответствуют новейшим требованиям безопасности. В то же время им следует активно участвовать в процессе разработки стандартов и вносить вклад в развитие технологий обеспечения безопасности полетов.
ASTM F3062/F3062M-20 Ссылочный документ
- ASTM F2339 Стандартная практика проектирования и производства поршневых двигателей с искровым зажиганием для легких спортивных самолетов
- ASTM F2506 Стандартные технические условия на проектирование и испытания винтов легких спортивных самолетов*， 2022-10-01 Обновление
- ASTM F2538 Стандартная практика проектирования и производства поршневых двигателей с воспламенением от сжатия для легких спортивных самолетов
- ASTM F2840 Стандартная практика проектирования и производства электродвижительных установок для легких спортивных самолетов*， 2023-01-01 Обновление
- ASTM F3060 Стандартная терминология для самолетов*， 2025-05-01 Обновление
- ASTM F3063/F3063M Стандартные спецификации для хранения и доставки авиационного топлива*， 2024-04-01 Обновление
- ASTM F3066/F3066M Стандартные технические требования к снижению опасностей при установке авиационного силового оборудования*， 2025-08-01 Обновление
- ASTM F3117/F3117M Стандартные технические требования к интерфейсу экипажа в самолетах*， 2025-08-15 Обновление
ASTM F3062/F3062M-20 История
- 2025 ASTM F3062/F3062M-25 Стандартные технические условия для установки силовых установок самолетов
- 2020 ASTM F3062/F3062M-20 Стандартные технические условия на установку силовой установки самолета
- 2019 ASTM F3062/F3062M-19 Стандартные технические условия на установку силовой установки самолета
- 2018 ASTM F3062/F3062M-18 Стандартные технические условия на установку силовой установки самолета
- 2016 ASTM F3062/F3062M-16 Стандартные технические условия на установку систем силовой установки
- 2015 ASTM F3062/F3062M-15 Стандартные технические условия на установку систем силовой установки
