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航空发动机适航标准

  注:本节使用的“进气道面积”一词意指在发动机前部正面的发动机进气道投影面积,它包括任何机头整流罩和锥体头部的投影面积。
  §33.79 燃烧燃料加力装置
  包括喷口的每个燃烧燃料加力装置,必须满足下列规定:
  (a)设有燃烧燃料加力装置的切断装置;
  (b)允许开-关交替进行;
  (c)在预期的工作范围内可控制;
  (d)除了加力装置提供的推力外,加力装置的失效或故障不能引起发动机推力损失;
  (e)如果发动机转子转速下降到加力装置预期工作的最低转速以下时,应设有与发动机其它控制机构协调工作并自动切断提供加力装置燃料的控制机构。

F分部 台架试验:航空涡轮发动机



  §33.81 适用范围
  本分部规定涡轮发动机的台架试验和检验。
  §33.82 概述
  在本分部规定的每项持久试验前,必须确定和记录不经装机即可确定其调节器调整位置和功能特性的每个部件的调节器调整位置和功能特性。
  §33.83 振动试验
  (a)每型发动机必须进行振动测试,以确定转子盘、转子叶片、转子轴、静子叶片和任何其他部件在承受最大进气畸变极限下能导致失效的激振力时的振动特性。这项测试在稳定状态和瞬时状态下,从慢车转速到103%的最大允许转速和发动机功率或推力的整个范围内测定。该项测试必须采用与持久试验加载装置相同的结构形式实施,除非加载装置型式不适用于必要的振动测试仪器的情况下,民航局可允许使用修改的结构形式。
  (b)本条(a)款确定的转子和静子部件的振动应力(或应变),必须低于制造这些部件的材料的持久极限并留有民航局可接受的裕度,以适应最恶劣的使用条件。
  (c)必须对每一附件传动装置和安装构件加载。仅供航空器使用的每一附件装置所施加的载荷是申请人为该传动装置或安装部位规定的限制载荷。
  §33.85 校准试验
  (a)每型发动机必须进行为确定§33.87规定的有关持久试验的发动机功率特性和条件所必需的校准试验。功率特性校准试验的结果是确定在整个转速、压力、温度和高度工作范围内发动机特性的依据。功率额定值以标准大气条件为基准,没有供航空器用的引气,并只装有为发动机功能所必需的那些附件。
  (b)进行持久试验的发动机在持久试验后必须进行海平面状态时的功率检查,必须确定在持久试验期间出现的任何功率特性变化。在持久试验最后阶段取得的测量值可以用于表明符合本款的要求。
  §33.87 持久试验
  (a)概述 每型发动机必须进行持久试验,它包括总时数为150小时的试验并根据发动机型号和预期工作情况由本条(b)至(e)款中规定的某一适用的试验系列组成。对于本条(b)、(c)或(d)中的发动机试验,规定的6小时试验程序必须进行25次以完成总时数为150小时的试验。试验按下列要求进行:
  (1)对于待试的特定发动机,各项试验必须按民航局认为合适的顺序进行;
  (2)在持久试验中,属于发动机一部分的任何发动机自动控制装置,必须控制发动机,除非用自动控制的某处由手动正常地取代或者对某些特定试验阶段手动操作另有规定;
  (3)除了本条(a)(5)的规定,发动机功率或推力、燃气温度、转子轴转速,以及如果有限制时,包括发动机外表面的温度,必须至少是待试特定发动机相应规定值的100%。如果所有参数值不能同时维持在100%的水平,则可以进行多次的试验;
  (4)必须使用符合§33.7(c)规定规格的燃油、润滑剂和液压油进行试验;
  (5)在至少1/5的试验期间,必须使用供发动机和航空器使用的最大引气。但对于这些试验,若民航局认为持久试验的有效性不会受影响,则功率或推力或转子轴转速可以比待试的特定发动机相应规定值的100%低;
  (6)必须对每一附件传动装置和安装构件加载。仅供航空器使用的每一附件所施加的载荷,必须是在额定的最大连续功率或推力和更高的功率输出时,由申请人为发动机传动装置和安装点所规定的限制载荷。任何附件传动装置和安装构件加载下的持久试验,如果其有效性由批准的分析方法所证实,则可以在单独的试验台上进行;
  (7)除了试验时间不超过5分钟和不允许稳定的场合外,在以任何额定功率或推力试验期间,燃气温度和滑油进口温度必须保持在限制温度。至少有一个试验阶段,必须在燃油、滑油和液压油的最小压力限制值进行;并且至少有一个试验阶段,必须在燃油、滑油和液压油最大压力限制值进行,必要时允许降低油液温度以获得最大压力;
  (8)如果转子轴瞬时超转或燃气瞬时超温的出现次数有限制,则本条(b)、(c)、(d)和(e)款所规定的加速次数必须在限制超转或超温时进行。如果出现的上述次数没有限制,则加速次数的一半必须在限制超转或超温时进行;
  (9)下列附加试验要求适用于装在超音速航空器上的各种型号发动机的型号合格审定:
  (i)为了改变推力调定值,功率控制杆必须在不超过1秒的时间内从初始位置推到最终位置,除非在将功率控制杆推到燃油加力位置时,有必要增加时间以确保点火;
  (ii)在以任何额定加力推力试验期间,除了试验时间不足以使温度稳定的场合外,液压油温度必须保持在限制温度上;
  (iii)在模拟超音速试验期间,燃油温度和进气温度不得低于限制温度;
  (iv)持久试验必须在装有燃料加力装置和主尾喷管、副尾喷管并在使用可调面积尾喷管的状况下进行,每次试验期间,按§33.5(b)规定的方法实施;
  (v)在以最大连续推力和相应百分比的推力调定值试验期间,发动机必须在上述推力调定值下处于极限进气畸变的状况时运转。
  (b)除某些直升机发动机以外的发动机 除了本条(c)或(d)款中要求额定值的直升机发动机外,对于每型发动机,申请人必须进行下列试验:
  (1)起飞和慢车1小时试验,由5分钟额定起飞功率和推力及5分钟慢车功率和推力交替组成。在起飞和慢车状态及其相应的转子转速和燃气温度条件下发出的功率和推力必须通过用功率控制杆按制造者确定的程序加以调定。在任一试验期间,申请人可以在录取检查性能的数据时,手动控制转子转速、功率和推力。具有加大起飞功率额定值包括增加涡轮进气温度、转子转速或轴功率的发动机,在以起飞功率试验期间,必须以加大额定值进行。对于实质上不会增加工作苛刻程度的具有加力起飞功率额定值的发动机,以加力额定值进行试车的时数由适航当局决定。在每次5分钟试验后变更功率调定值时,必须按本条(b)(5)规定的方式调节功率控制杆;
  (2)额定最大连续和起飞功率和推力以额定最大连续功率和推力进行15次试验,每次持续30分钟,并以额定起飞功率和推力进行10次试验,每次持续30分钟;
  (3)额定最大连续功率和推力以额定最大连续功率和推力进行1小时30分钟的试验;
  (4)递增的巡航功率和推力在最大连续发动机转速和地面或最小慢车转速之间至少分成15个大致相同的转速和时间增量,以与此增量相对应的逐个功率控制杆位置进行2小时30分钟的试验。对于以恒速工作的发动机,推力和功率变化可以代替转速变化。如果在地面慢车和最大连续状态之间任何一点有显著的峰值振动,则可以变更选择的增量,以便在受峰值振动影响期间增加试验时间直至不超过递增试验总时数的50%;
  (5)加速和减速试验30分钟加速和减速试验,由6个循环组成,每个循环由慢车功率和推力到额定起飞功率和推力所组成,并且在起飞功率控制杆位置保持30秒,在慢车功率控制杆位置保持约2/9分钟。按本条(b)款规定,功率控制杆必须在不超过1秒内从一个极端位置推到另一极端位置;除非不同的调节工作方式,功率控制杆从一个极端位置移动到另一极端位置需要采用必要的调节程序,才允许有较长的时间,不能超过2秒。


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