【CCAR】第25部 附录G 连续突风设计准则
主题分类：民航规章
发文日期：2016-03-17
名 称：运输类飞机适航标准
CCAR部号：CCAR-25-R4
附录G 连续突风设计准则
除非采用更合理的准则,否则,必须采用本附录中的连续突风设计准则来确定飞机对垂直和横向连续紊流的动态响应。下列突风载荷要求用于任务分析和设计包线分析:
(a) 采用连续紊流概念的限制突风载荷,必须按本附录(b),或者按(c)与(d)的条款确定;
(b) 设计包线分析 限制载荷必须按下列各点确定:
(1) 必须考虑第 25.321(b)条中规定的所有临界高度、重量和重量分布,以及本附录(b)(3)中所述的速度范围内的所有临界速度;
(2) A 值(载荷增量均方根值与突风速度均方根值之比)必须用动态分析法确定。大气紊流的功率谱密度必须由下式给出:
式中:
Φ 为功率谱密度((米/秒)2/(弧度/米))((英尺/秒) 2 /(弧度/英尺));
σ 为突风速度均方根值(米/秒)(英尺/秒);
Ω 为折算频率(弧度/米)(弧度/英尺);
L—760 米(2,500 英尺)。
(3) 限制载荷必须以动态分析所确定的 A 值乘以下述突风速度 U σ 求得:
(i) 在速度 V C :在 0 到 9,140 米(30,000 英尺)高度的区间内,真实突风速度 U σ =25.90米/秒(85 英尺/秒),然后线性递减到 24,400 米(80,000 英尺)高度真实突风速度为 9.15 米/秒(30英尺/秒)。当适航当局认为,该设计与某个具有广泛满意的服役经验的设计类似时,可同意把 V C 时的 U σ 值选为小于 25.90 米/秒(85 英尺/秒),但不得小于 22.85 米/秒(75 英尺/秒)。在6,100 米(20,000 英尺)处具有该选定值,然后,线性递减到 24,400 米(80,000 英尺)处为 9.15米/秒(英尺/秒)。在估计与某一类似设计的可比性时,要考虑下列因素:
1 与类似设计相比,新飞机具有的传递函数不应显示出会明显影响其对紊流响应的异常特性。例如,能够导致载荷显著增加的模态响应在频域上的重合现象;
2 新飞机的典型任务实质上与类似设计相当;
3 类似设计应表明,所选定的 U σ 是合适的;
(ii) 在速度 V B :U σ 等于按本附录(b)(3)(i)所得数值的 1.32 倍;
(iii) 在速度 V D :U σ 等于按本附录(b)(3)(i)所得数值的 1/2;
(iv) 在速度 V B 和 V C 之间以及 V C 和 V D 之间:U σ 等于用线性内插求得的数值。
(4) 在分析中包含有增稳系统时,系统的非线性对处于限制载荷水平的载荷的影响,必须如实地或保守地加以考虑。
(c) 任务分析 限制载荷必须按下列各点确定:
(1) 飞机预期的使用方法必须由一个或多个飞行剖面代表,在飞行剖面中规定载重分布,以及速度、高度、总重及重心位置随时间的变化。为了进行分析,这些飞行剖面必须分成若干任务段或块,对每一段确定有关参数的平均值或有效值;
(2) 对本附录(c)(1)确定的每一个任务段,必须用分析确定 A 和 N O 的数值。 A 的定义为载荷增量均方根值和突风速度均方根值之比;N O 是载荷功率谱密度函数绕零频率点的回转半径。大气紊流的功率谱密度必须由本附录(b)(2)中的公式得到;
(3) 对每一选定的载荷量和应力量,超越频率必须用下式作为载荷水平的函数来确
定:
式中:
t 为选定的时间间隔;
y 为载荷或应力的净值;
y 1g 为 1g 平飞时载荷或应力的数值;
N(y)为单位时间内载荷或应力指定值的平均超越次数;
∑为表示对所有任务段求和的符号;
N O , A 为本附录(c)(2)中定义的由动态分析确定的参数;
P1、P2、b1、b2 为确定突风速度均方根值概率分布的参数,按本附录图 1 和图 2 读出。
限制突风载荷必须按每小时超越 2×10-5的超越频率由超越频率曲线读出。在确定限制载荷时,正、负两个载荷方向都必须考虑;
(4) 如果采用增稳系统来减小突风载荷,必须考虑系统可能不工作的那部分飞行时间。本附录(c)(1)中的飞行剖面,必须包括系统不工作那部分飞行时间的飞行。当分析中包含有增稳系统时,系统的非线性对处于限制载荷水平的载荷的影响,必须保守地加以考虑。
(d) 补充设计包线分析 除了按本附录(c)确定限制载荷以外,还必须按本附录(b)确定限制载荷,但是作如下修订:
(1) 在本附录(b)(3)(i)中,在 0 到 9,140 米(30,000 英尺)高度的区间内,真实突风速度的数值 U σ =25.90 米/秒(85 英尺/秒)用 U σ =18.30 米/秒(60 英尺/秒)代替,然后线性递减到24,400 米(80,000 英尺)高度时的 7.60 米/秒(25 英尺/秒)真实突风速度;
(2) 在本附录(b)中引用的本附录(b)(3)(i)到(b)(3)(iii),要理解为已按(d)(1)修订过的条款。
〔中国民用航空局 1995 年 12 月 18 日第二次修订,2011 年 11 月 7 日第四次修订〕
图 1 P1 和 P2 值
图 2 b1 和 b2 值
如何快速访问翼知堂？
第一步，关注“翼知堂”的公众号；
第二步，将“翼知堂”公众号的标识添加到桌面，建立桌面快捷方式；
未来，您随时点击“翼知堂”公众号的桌面快捷图标，即可直接访问。
另外，将“翼知堂”在您关注的订阅号清单中“置顶”，也是不错的选择，但仍然没有建立桌面快捷图标直接和便捷。
第三步，点击“翼知堂”公众号主页面底端的菜单选项，即可访问本文。