方姝 盧夏

摘 要

本文對(duì)CCAR25.1441氧氣設(shè)備和供氧條款的要求進(jìn)行了分析，并給出了符合性驗(yàn)證方法的建議。

關(guān)鍵詞

氧氣設(shè)備;供氧;適航條款;符合性

中圖分類號(hào)： V245.31 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.15.080

Abstract

This paper analyzes the requirements of CCAR 25.1441 oxygen equipment and oxygen supply clause，and gives recommendations for compliance verification methods.

Key Words

Oxygen equipment;Oxygen supply;Airworthiness terms;Compliance

0 概述

適航標(biāo)準(zhǔn)是保證民用航空器適航性的最低安全標(biāo)準(zhǔn)，CCAR 25部是運(yùn)輸類飛機(jī)的適航標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)民用飛機(jī)申請(qǐng)型號(hào)合格證必須符合CCAR 25部中的條款要求，通過適航審查獲得適航當(dāng)局頒發(fā)的型號(hào)合格證，這是民用飛機(jī)生產(chǎn)及投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)的前提。

CCAR25.1441條款氧氣設(shè)備和供氧是適用于氧氣設(shè)備的適航條款，該條款的目的是為了保證如果飛機(jī)型號(hào)設(shè)計(jì)中包含補(bǔ)氧設(shè)備，氧氣設(shè)備能保護(hù)乘客和機(jī)組免受缺氧的影響。本文將對(duì)CCAR 25.1441條款的要求、來源以及建議的符合性驗(yàn)證方法進(jìn)行說明。

1 CCAR 25.1441適航條款

對(duì)飛機(jī)氧氣設(shè)備的技術(shù)規(guī)定主要由適航規(guī)章中的條款以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定（CTSO）組成。運(yùn)輸類飛機(jī)適航規(guī)章對(duì)氧氣設(shè)備的要求主要有防護(hù)性呼吸設(shè)備、最小補(bǔ)氧流量、判斷供氧的措施以及防止氧氣設(shè)備破裂的規(guī)定等。具體適用的適航條款需根據(jù)型號(hào)設(shè)計(jì)的不同進(jìn)行綜合確定。25.1441條款內(nèi)容如下：

（a）如果申請(qǐng)裝有補(bǔ)氧設(shè)備的合格審定，則該設(shè)備必須滿足本條和第25.1443條至25.1453條的要求。

（b）氧氣系統(tǒng)本身、其使用方法以及對(duì)其他部件的影響必須均無危險(xiǎn)性。

（c）必須具有使機(jī)組在飛行中能迅速確定每個(gè)供氧源可用氧量的裝置。

（d）如果飛機(jī)按在12000米（40000ft）以上運(yùn)行申請(qǐng)合格審定，則其氧氣流量和氧氣設(shè)備必須經(jīng)過批準(zhǔn)。

2 條款來源

CCAR25.1441條款來源于美國(guó)發(fā)布的FAR25.1441條款，F(xiàn)AR25.1441由CAR4b.651（a）轉(zhuǎn)換而來，是對(duì)氧氣設(shè)備和供氧提出的專門要求。CAR4b于1953年頒布，是專門用于運(yùn)輸類飛機(jī)適航審定的規(guī)章。隨著航空科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，CAR4b進(jìn)行了多次修訂。此外，隨著渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)輸類飛機(jī)中的應(yīng)用，美國(guó)適航當(dāng)局于1957年發(fā)布了SR422，并于1959年發(fā)布SR422B，用以對(duì)CAR4b中性能要求部分全面修訂。1965年美國(guó)聯(lián)邦航空局（FAA）基于CAR4b-16和SR422B，正式制定FAR25部，作為運(yùn)輸類飛機(jī)適航審定標(biāo)準(zhǔn)。其中FAR25.1441條即為CCAR25.1441條款的來源。

3 CCAR25.1441條款解析

25.1441（a）條款規(guī)定了飛機(jī)在申請(qǐng)合格審定時(shí)，若裝有補(bǔ)氧設(shè)備，則該設(shè)備必須滿足25.1441（a）、（b）、（c）要求的同時(shí)，還需滿足25.1443及15.1453條的要求。25.1443條款是對(duì)最小補(bǔ)氧流量進(jìn)行的規(guī)定。該條規(guī)定是為了保證氧氣分配設(shè)備能防止乘客和機(jī)組受到缺氧的影響。25.1453條則是對(duì)防止氧氣設(shè)備破裂的規(guī)定，該條款對(duì)加壓氧氣瓶和氧氣瓶與切斷閥之間的管路強(qiáng)度以及阻燃性能等做出了具體要求。

25.1441（b）條款要求氧氣系統(tǒng)本身、其使用方法以及對(duì)其他部件的影響必須均無危險(xiǎn)性。FAA在AC25-22中指出，為了滿足25.144（b）款，飛機(jī)制造商需在氧氣系統(tǒng)上安裝壓力釋放管路，通常是通過不銹鋼管通向飛機(jī)外。FAA已經(jīng)批準(zhǔn)了沒有機(jī)外排放管路的醫(yī)療急救用單個(gè)高壓氧氣瓶，為了確定是否需要排放管路來符合25.1441（b）款的要求，應(yīng)當(dāng)考慮壓力釋放裝置將氣瓶?jī)?nèi)的所有容量排放到艙內(nèi)的后果，如艙內(nèi)過壓或暴露在油脂、可燃液體和點(diǎn)火源中。氣瓶上一般都有高壓關(guān)斷閥，用來將氣瓶與氧氣系統(tǒng)隔離。在一個(gè)并聯(lián)系統(tǒng)上，這些閥門通常用保險(xiǎn)絲鎖定在打開位置。氣瓶的關(guān)斷閥在壓力釋放裝置的下游，以便當(dāng)氣瓶與系統(tǒng)隔離（關(guān)斷閥關(guān)閉）并暴露在熱環(huán)境中或過壓時(shí)防止氣瓶爆炸。通常，工業(yè)界將氧氣系統(tǒng)和點(diǎn)火源隔離，點(diǎn)火源包括泵、馬達(dá)和電氣設(shè)備。

25.1441（c）條款要求氧氣設(shè)備必須有在飛行中可迅速確定可用氧量的裝置。對(duì)于氣態(tài)氧，這種裝置一般為氧氣壓力表、發(fā)動(dòng)機(jī)顯示和機(jī)組警告系統(tǒng)（EICAS）顯示等。FAA在AC25-22中指出，F(xiàn)AA審查時(shí)發(fā)現(xiàn)，在某些申請(qǐng)人計(jì)劃的旅客氧氣系統(tǒng)上，提供的措施是飛行機(jī)組可見的氧氣瓶和流量控制閥之間管路上的壓力指示。系統(tǒng)有若干個(gè)氧氣瓶，每個(gè)都有各自的關(guān)斷閥，并聯(lián)在一起。如果在維護(hù)過程中，所有氣瓶上的關(guān)斷閥被關(guān)閉并且保持在該位置，但是氣瓶和流量控制閥之間的管路不受影響，管路內(nèi)的壓力讀數(shù)仍然會(huì)和氣瓶上的閥門打開時(shí)一樣。因此，駕駛艙內(nèi)會(huì)錯(cuò)誤地指示氧氣是可用的。如果減壓事件發(fā)生，乘客會(huì)無法獲得規(guī)章要求的補(bǔ)充氧氣，可能會(huì)造成失去意識(shí)甚至死亡。這種情況對(duì)飛機(jī)本身來說通常沒有風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)轱w行機(jī)組有單獨(dú)的氧氣系統(tǒng)，如果動(dòng)能正常的話，飛機(jī)會(huì)快速下降到安全高度并在就近機(jī)場(chǎng)著陸。因此，旅客補(bǔ)充氧氣不可用不會(huì)直接威脅繼續(xù)安全飛行和著陸。但是，AC25.1309-1A中保證失效安全理念的一種設(shè)計(jì)原則是容錯(cuò)，允許設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、制造、運(yùn)行和維護(hù)期間可以預(yù)見的錯(cuò)誤可能造成的不利影響，而上面提到的系統(tǒng)不符合這個(gè)原則。另外，AC25.1309-1A還指出，對(duì)于必須要求機(jī)組成員進(jìn)行非計(jì)劃著陸的故障，需要提供告警，以減少在更危險(xiǎn)失效條件下的暴露。因此，旅客氧氣不可用的告警是25.1309（c）款所規(guī)定的，結(jié)合25.1309（c）條款的要求，氧氣設(shè)備必須有在飛行中迅速確定可用氧量的裝置，同時(shí)也必須在旅客氧氣不可用時(shí)提供告警。

在對(duì)此條款進(jìn)行分析時(shí)，如果出現(xiàn)截流在關(guān)斷閥和流量控制閥之間的氧氣所導(dǎo)致氧氣壓力誤指示的情況，如果出現(xiàn)這種情況，只有在發(fā)生座艙減壓或者在機(jī)務(wù)進(jìn)行一些維護(hù)工作時(shí)才能發(fā)現(xiàn)氧氣是關(guān)閉的，所以在對(duì)該條款進(jìn)行符合性分析時(shí)同樣需要考慮人為因素。

25.1441（d）條款要求，在評(píng)估所需的氧氣流量和設(shè)備性能標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮發(fā)生未經(jīng)表明是極不可能的失效而導(dǎo)致座艙失壓后，最臨界的座艙高度-時(shí)間歷史。

4 符合性驗(yàn)證方法說明

型號(hào)合格審查過程中，為取得有效且足夠的數(shù)據(jù)來表明對(duì)適航要求的符合性，申請(qǐng)人通常需要采用不同的方法，而這些方法統(tǒng)稱為符合性驗(yàn)證方法，簡(jiǎn)稱為符合性方法（ Means of Compliance，簡(jiǎn)稱MOC）。從實(shí)際工作形式劃分，一般分為以下四大類：

（1）工程評(píng)審;（2）試驗(yàn);（3）檢查;（4）設(shè)備鑒定。

根據(jù)《航空器型號(hào)合格審定程序》（AP-21-AA-2011-03- R4）中對(duì)于符合性方法的定義，歸納出十種經(jīng)適航部門認(rèn)可的符合性驗(yàn)證方法。具體定義見表1。

對(duì)于25.1441（a）條款，一般可以用系統(tǒng)原理圖樣、設(shè)計(jì)說明、分析計(jì)算、試驗(yàn)室試驗(yàn)，即可選擇MOC1、MOC2、MOC5或這幾種結(jié)合的方式來標(biāo)明該設(shè)備符合最小補(bǔ)氧流量與防止氧氣設(shè)備破裂的規(guī)定。

對(duì)于25.1441（b）條款一般可通過設(shè)計(jì)說明和安全性分析的方法，即選擇MOC1、MOC3來表明符合性，證明氧氣系統(tǒng)不造成危險(xiǎn)的影響。

對(duì)于25.1441（c）條款一般可通過設(shè)計(jì)說明和機(jī)上檢查來表明符合性，即選擇MOC1、MOC7的方法證明飛行機(jī)組能在飛行中迅速確定可用氧量。

對(duì)于25.141（d）條款可使用設(shè)備鑒定試驗(yàn)來表明符合性，即選擇MOC9的方法標(biāo)明符合性。對(duì)于氧氣設(shè)備批準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)通常包括CTS0-C64B、CTSO-C78a、CTS0-C89a、CTSO-C99a和CTS0-C116a等，可通過設(shè)備單獨(dú)的CTSO適航取證來表明符合性。

5 結(jié)論

本文概述了對(duì)25.1441條款的來源，并詳細(xì)說明了該條款的基本要求，同時(shí)，介紹了常用的符合性驗(yàn)證方法，可為民用飛機(jī)及其部件適航取證提供參考。

參考文獻(xiàn)

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