趙利利 曹煜國(guó)

摘要：民機(jī)適航審定過(guò)程中，需要對(duì)駕駛艙排煙能力進(jìn)行符合性驗(yàn)證，鑒于此，在介紹CCAR25-R4部25.831（d）條款的基礎(chǔ)上，對(duì)民機(jī)駕駛艙排煙符合性驗(yàn)證方法MOC6進(jìn)行研究，建立了相應(yīng)的民機(jī)駕駛艙排煙試飛要求和方法，對(duì)后續(xù)型號(hào)試飛有一定的參考和指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：駕駛艙排煙;MOC6;適航驗(yàn)證;飛行試驗(yàn)

0? ? 引言

近年來(lái)，新聞報(bào)道中多次出現(xiàn)民用航班在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)火情或者煙霧的現(xiàn)象，僅2019年，就有多起民航客機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中起火冒煙的事故發(fā)生。飛機(jī)起火冒煙會(huì)給機(jī)上的乘員造成不適和恐慌，若煙氣進(jìn)入到客艙或駕駛艙內(nèi)部，飛機(jī)駕駛艙中出現(xiàn)煙霧，不僅影響飛行員視界危及飛行安全，而且煙霧中所含的有害成分會(huì)對(duì)機(jī)組和乘客產(chǎn)生致命傷害。為了保障旅客和機(jī)組的生命安全，中國(guó)民航系統(tǒng)制定了非常完善的防范和應(yīng)急處置措施，確保在客機(jī)著火或出現(xiàn)煙霧時(shí)，機(jī)組可以采取有效的措施，及時(shí)排出煙霧，最大程度地減小安全隱患。因此，民用飛機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)，就應(yīng)考慮到飛機(jī)艙室排煙能力，并對(duì)其排煙能力進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。

《運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)》（CCAR25-R4部）25.831（d）條款明確要求“如果在駕駛艙區(qū)域有合理可能積聚危險(xiǎn)數(shù)量的煙，則必須能在完全增壓的情況下迅速排煙，而減壓不超出安全限度”[1]。因此，在民機(jī)適航審定過(guò)程中，需要對(duì)駕駛艙排煙進(jìn)行驗(yàn)證。民機(jī)適航條款的符合性驗(yàn)證方法有很多種，本文僅針對(duì)民機(jī)駕駛艙排煙符合性方法驗(yàn)證MOC6方法研究。

1? ? 適航條款分析

CCAR是China Civil Aviation Regulations的縮寫，意為“中國(guó)民航規(guī)章”，是中國(guó)民航自己的法規(guī)?，F(xiàn)有的法規(guī)有很多部，僅與安全相關(guān)的民航法規(guī)就多達(dá)70多部。CCAR25部是申請(qǐng)或更改運(yùn)輸類飛機(jī)型號(hào)合格證的申請(qǐng)人必須滿足的最低安全標(biāo)準(zhǔn)。隨著多年的不斷發(fā)展和完善，現(xiàn)行有效的CCAR25-R4部共包括適航條款395條，根據(jù)適用性的不同，主要可以分為普遍適用條款和非普遍適用條款兩大類。對(duì)于普遍適用條款而言，要求所有型號(hào)均必須滿足條款的要求，而對(duì)于非普遍適用條款而言，需要根據(jù)飛機(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，制定相應(yīng)的專業(yè)條件。

CCAR25-R4部831條是對(duì)飛機(jī)艙內(nèi)通風(fēng)的基本要求，是一種普通適用條款。該條款制定的主要目的是確保飛機(jī)具有對(duì)人體無(wú)害的艙內(nèi)環(huán)境條件，主要包括對(duì)溫度、濕度、人均新鮮供氣量、污染氣體濃度以及駕駛艙排煙能力的要求。其中25.831（d）條主要是針對(duì)飛機(jī)艙室的煙霧排放要求，制定該條的主要目的是，保證在駕駛艙在出現(xiàn)煙霧后，飛機(jī)具備快速排煙的能力，防止飛行員因窒息或喪失駕駛艙視界，失去判斷艙外情況的能力，從而造成影響飛行安全的事故發(fā)生。

根據(jù)起火方式和階段的不同，飛機(jī)出現(xiàn)火災(zāi)或煙霧事故主要分為三種類型：第一類是飛行中失火，即在飛行過(guò)程中，由于發(fā)生機(jī)械故障、電子電氣元件短路、過(guò)載燃燒或遭遇其他意外而使飛機(jī)失火;第二類是毀機(jī)失火，即飛機(jī)失事墜地、迫降不成功或著陸時(shí)沖出跑道而引發(fā)火災(zāi)或煙霧;第三類是地面失火，主要是飛機(jī)在地面停放或維修時(shí)發(fā)生火災(zāi)。25.831（d）條對(duì)駕駛艙排煙能力的要求，針對(duì)的是整個(gè)飛行過(guò)程中，也即飛行的各個(gè)階段，駕駛艙應(yīng)該有合理的排煙措施，當(dāng)駕駛艙可能聚積危險(xiǎn)數(shù)量的煙霧時(shí)，能夠迅速將煙霧排出，同時(shí)還不能影響座艙壓調(diào)系統(tǒng)的正常調(diào)節(jié)，在安全限制內(nèi)，允許采取減壓的方式排除駕駛艙和客艙內(nèi)的煙霧。參考咨詢通告AC25-9A的相關(guān)資料，駕駛艙排煙適航驗(yàn)證的目的是確定標(biāo)準(zhǔn)狀況下煙霧排除程序的能力。因此，在駕駛艙排煙能力的適航審定過(guò)程中，需要選擇合適的符合性方法表明對(duì)于條款25.831（d）條的符合性。

2? ? 符合性方法選取

2.1? ? 符合性方法分類

民用飛機(jī)適航審定過(guò)程中，需要采用不同的說(shuō)明和驗(yàn)證方法獲得所需的證據(jù)資料向?qū)彶榉奖砻鳟a(chǎn)品對(duì)于適航條款的符合性，這些方法都稱為符合性驗(yàn)證方法（簡(jiǎn)稱“符合性方法”）。根據(jù)審查經(jīng)驗(yàn)并借鑒國(guó)外管理經(jīng)驗(yàn)，基于實(shí)施的符合性工作類型，符合性驗(yàn)證方法一般分為四大類：工程評(píng)審、試驗(yàn)、檢查和設(shè)備鑒定。進(jìn)一步細(xì)化這四類方法，最終形成了常用的、經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)的、適航部門認(rèn)可的十種符合性驗(yàn)證方法[2]。這十種符合性驗(yàn)證方法都被賦予了相應(yīng)的代碼，具體如表1所示。

2.2? ? 符合性方法選取

對(duì)于十種符合性方法來(lái)說(shuō)，MOC6是專門針對(duì)飛行試驗(yàn)的符合性方法，該方法是通過(guò)飛機(jī)在空中進(jìn)行飛行試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證有關(guān)設(shè)計(jì)對(duì)于相關(guān)適航條款的符合性。在適航條款明確要求或者其他方法無(wú)法充分演示對(duì)條款的符合性時(shí)，選擇試驗(yàn)MOC6方法進(jìn)行符合性驗(yàn)證。

針對(duì)駕駛艙排煙適航驗(yàn)證，25.831（d）條款明確規(guī)定了駕駛艙區(qū)域排煙要求的驗(yàn)證方法和指標(biāo)要求。通過(guò)駕駛艙煙霧擴(kuò)散規(guī)律以及駕駛艙排煙流場(chǎng)計(jì)算分析等理論分析方法，能夠?qū)︸{駛艙排煙能力的符合性進(jìn)行驗(yàn)證。但是，鑒于煙霧流動(dòng)及擴(kuò)散的復(fù)雜性，采用理論分析的方法時(shí)，計(jì)算模型選擇與計(jì)算結(jié)果密切相關(guān)，計(jì)算模型錯(cuò)誤會(huì)直接導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果的不可信。而且，在理論計(jì)算過(guò)程中，可能存在大量的假設(shè)和簡(jiǎn)化，使得計(jì)算結(jié)果與真實(shí)的駕駛艙排煙能力間存在一定的偏差。因此，僅采用理論分析和計(jì)算的方法，難以充分表明駕駛艙排煙能力的符合性。

此外，條款中要求在進(jìn)行駕駛艙排煙的過(guò)程中，還不能影響座艙壓調(diào)系統(tǒng)的正常調(diào)節(jié)，在安全限制內(nèi)，允許采取減壓的方式排除駕駛艙和客艙內(nèi)的煙霧。由于駕駛艙及客艙壓調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)，采用地面試驗(yàn)或者其他符合性方法無(wú)法模擬艙內(nèi)座艙壓調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)狀態(tài)，因此無(wú)法充分表明駕駛艙排煙過(guò)程中是否會(huì)對(duì)座艙壓調(diào)系統(tǒng)的正常調(diào)節(jié)產(chǎn)生不利影響。同時(shí)，若設(shè)計(jì)過(guò)程中，選擇使用減壓的方式排出駕駛艙和客艙內(nèi)煙霧，除MOC6方法外，其他方法也不能演示減壓排放的方式，因此咨詢通告AC25-9A中也建議選擇飛行試驗(yàn)來(lái)表明駕駛艙排煙能力對(duì)條款的符合性。

因此，在進(jìn)行駕駛艙排煙能力符合性驗(yàn)證過(guò)程中，必須采用MOC6方法，也就是飛行試驗(yàn)方法，對(duì)駕駛艙排煙能力的適航符合性進(jìn)行驗(yàn)證，才能客觀全面地表明飛機(jī)駕駛艙排煙的速率的符合性以及排煙程序的正確性。同時(shí)，還可對(duì)理論計(jì)算模型進(jìn)行驗(yàn)證，提高理論計(jì)算分析的精度和可信度。采用飛行試驗(yàn)進(jìn)行符合性驗(yàn)證的過(guò)程中，還可以對(duì)駕駛艙排煙過(guò)程中排煙程序的正確性、座艙壓調(diào)系統(tǒng)的工作狀態(tài)、減壓方式排煙能力等進(jìn)行充分驗(yàn)證，可以充分對(duì)駕駛艙排煙能力的符合性進(jìn)行說(shuō)明。

3? ? 試驗(yàn)驗(yàn)證要求和方法

3.1? ? 試驗(yàn)要求

飛行中進(jìn)行排煙試驗(yàn)的目的是證實(shí)飛行機(jī)組應(yīng)急程序和通風(fēng)系統(tǒng)能夠除去濃煙，并且表明使用應(yīng)急程序時(shí)，能以合理的速度排煙，這是定性和定量的要求。定性的要求指飛行機(jī)組可以通過(guò)使用應(yīng)急程序和飛機(jī)自身的通風(fēng)系統(tǒng)將駕駛艙內(nèi)的濃煙排出機(jī)外;定量的要求是指使用排煙程序時(shí)，駕駛艙內(nèi)的濃煙可以在一定時(shí)間內(nèi)排出機(jī)外。因此，駕駛艙排煙飛行試驗(yàn)時(shí)需要對(duì)駕駛艙排煙的應(yīng)急程序以及排煙速率進(jìn)行充分的驗(yàn)證。

3.2? ? 試驗(yàn)方法

根據(jù)駕駛艙排煙飛行試驗(yàn)的目的和要求，在飛行中利用發(fā)煙設(shè)備模擬出煙霧，通過(guò)發(fā)煙設(shè)備產(chǎn)生的大量煙霧，驗(yàn)證駕駛艙的煙霧排放能力。典型的駕駛艙排煙試飛方法如下：

（1）關(guān)閉駕駛艙艙門和窗戶，駕駛員及機(jī)上人員佩戴具有防護(hù)作用的氧氣面罩。

（2）打開煙霧發(fā)生器按鈕直至駕駛艙產(chǎn)生大量煙霧，當(dāng)駕駛艙儀表板開始模糊時(shí)，停止發(fā)煙;啟動(dòng)排煙程序，艙內(nèi)煙霧需在3 min內(nèi)排出，殘存的煙霧不會(huì)對(duì)飛行員的正常操作造成干擾。

（3）盡管條款沒(méi)有強(qiáng)制要求，但如果申請(qǐng)人希望證明飛機(jī)具有對(duì)持續(xù)煙霧的排煙能力，則煙霧發(fā)生器應(yīng)該進(jìn)行持續(xù)發(fā)煙，在持續(xù)發(fā)煙時(shí)，機(jī)組要注意防護(hù)。

由于25.831條款允許在安全限制內(nèi)，采用減壓的方法來(lái)排除駕駛艙和客艙內(nèi)的煙霧，因此，部分飛機(jī)制造商制定了類似的輔助排煙程序。試驗(yàn)表明，這些輔助方法在部分型號(hào)中的效果非常有效，因此，適航審定過(guò)程中，在飛行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)對(duì)這些輔助排煙程序的有效性進(jìn)行驗(yàn)證，確認(rèn)程序是否有效。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

基于對(duì)駕駛艙排煙能力的適航驗(yàn)證要求的分析，在進(jìn)行民用飛機(jī)駕駛艙排煙能力符合性驗(yàn)證過(guò)程中，應(yīng)采用飛行試驗(yàn)驗(yàn)證的方法來(lái)表明對(duì)條款的符合性。在進(jìn)行飛行試驗(yàn)時(shí)，需要對(duì)駕駛艙排煙能力進(jìn)行定性和定量的驗(yàn)證，以充分表明飛行手冊(cè)中應(yīng)急火災(zāi)和煙霧程序能夠提供有效措施，以可接受的速率排出駕駛艙的濃煙;同時(shí)，該試驗(yàn)也應(yīng)該表明機(jī)組人員可以使用這些排煙程序，而不會(huì)引起任何額外的危險(xiǎn)。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 中國(guó)民用航空總局.運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)：CCAR-25-R4[S]，2016.

[2] 曹繼軍，張?jiān)矫?，趙平安.民用飛機(jī)適航符合性驗(yàn)證方法探討[J].民用飛機(jī)設(shè)計(jì)與研究，2008（4）：37-41.

收稿日期：2020-01-14

作者簡(jiǎn)介：趙利利（1987—），女，寧夏銀川人，工程師，主要從事飛機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)的試飛研究工作。

曹煜國(guó)（1986—），男，山西朔州人，工程師，主要從事飛機(jī)環(huán)控與熱管理試飛技術(shù)研究工作。