方姝 盧夏

摘 要

本文對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： V245.31 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼： 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部是運輸類飛機的適航標(biāo)準(zhǔn)。我國民用飛機申請型號合格證必須符合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)的型號合格證，這是民用飛機生產(chǎn)及投入商業(yè)運營的前提。

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型號設(shè)計中包含補氧設(shè)備，氧氣設(shè)備能保護(hù)乘客和機組免受缺氧的影響。本文將對CCAR 25.1441條款的要求、來源以及建議的符合性驗證方法進(jìn)行說明。

1 CCAR 25.1441適航條款

對飛機氧氣設(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。運輸類飛機適航規(guī)章對氧氣設(shè)備的要求主要有防護(hù)性呼吸設(shè)備、最小補氧流量、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)型號設(shè)計的不同進(jìn)行綜合確定。25.1441條款內(nèi)容如下：

（a）如果申請裝有補氧設(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、其使用方法以及對其他部件的影響必須均無危險性。

（c）必須具有使機組在飛行中能迅速確定每個供氧源可用氧量的裝置。

（d）如果飛機按在12000米（40000ft）以上運行申請合格審定，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條款來源于美國發(fā)布的FAR25.1441條款，F(xiàn)AR25.1441由CAR4b.651（a）轉(zhuǎn)換而來，是對氧氣設(shè)備和供氧提出的專門要求。CAR4b于1953年頒布，是專門用于運輸類飛機適航審定的規(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)動機在運輸類飛機中的應(yīng)用，美國適航當(dāng)局于1957年發(fā)布了SR422，并于1959年發(fā)布SR422B，用以對CAR4b中性能要求部分全面修訂。1965年美國聯(lián)邦航空局（FAA）基于CAR4b-16和SR422B，正式制定FAR25部，作為運輸類飛機適航審定標(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)定了飛機在申請合格審定時，若裝有補氧設(shè)備，則該設(shè)備必須滿足25.1441（a）、（b）、（c）要求的同時，還需滿足25.1443及15.1453條的要求。25.1443條款是對最小補氧流量進(jìn)行的規(guī)定。該條規(guī)定是為了保證氧氣分配設(shè)備能防止乘客和機組受到缺氧的影響。25.1453條則是對防止氧氣設(shè)備破裂的規(guī)定，該條款對加壓氧氣瓶和氧氣瓶與切斷閥之間的管路強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、其使用方法以及對其他部件的影響必須均無危險性。FAA在AC25-22中指出，為了滿足25.144（b）款，飛機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外。FAA已經(jīng)批準(zhǔn)了沒有機外排放管路的醫(yī)療急救用單個高壓氧氣瓶，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內(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。在一個并聯(lián)系統(tǒng)上，這些閥門通常用保險絲鎖定在打開位置。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)境中或過壓時防止氣瓶爆炸。通常，工業(yè)界將氧氣系統(tǒng)和點火源隔離，點火源包括泵、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。對于氣態(tài)氧，這種裝置一般為氧氣壓力表、發(fā)動機顯示和機組警告系統(tǒng)（EICAS）顯示等。FAA在AC25-22中指出，F(xiàn)AA審查時發(fā)現(xiàn)，在某些申請人計劃的旅客氧氣系統(tǒng)上，提供的措施是飛行機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)有若干個氧氣瓶，每個都有各自的關(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)仍然會和氣瓶上的閥門打開時一樣。因此，駕駛艙內(nèi)會錯誤地指示氧氣是可用的。如果減壓事件發(fā)生，乘客會無法獲得規(guī)章要求的補充氧氣，可能會造成失去意識甚至死亡。這種情況對飛機本身來說通常沒有風(fēng)險，因為飛行機組有單獨的氧氣系統(tǒng)，如果動能正常的話，飛機會快速下降到安全高度并在就近機場著陸。因此，旅客補充氧氣不可用不會直接威脅繼續(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)計原則是容錯，允許設(shè)計、試驗、制造、運行和維護(hù)期間可以預(yù)見的錯誤可能造成的不利影響，而上面提到的系統(tǒng)不符合這個原則。另外，AC25.1309-1A還指出，對于必須要求機組成員進(jìn)行非計劃著陸的故障，需要提供告警，以減少在更危險失效條件下的暴露。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，同時也必須在旅客氧氣不可用時提供告警。

在對此條款進(jìn)行分析時，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務(wù)進(jìn)行一些維護(hù)工作時才能發(fā)現(xiàn)氧氣是關(guān)閉的，所以在對該條款進(jìn)行符合性分析時同樣需要考慮人為因素。

25.1441（d）條款要求，在評估所需的氧氣流量和設(shè)備性能標(biāo)準(zhǔn)時，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-時間歷史。

4 符合性驗證方法說明

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

（1）工程評審;（2）試驗;（3）檢查;（4）設(shè)備鑒定。

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

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

對于25.1441（b）條款一般可通過設(shè)計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)不造成危險的影響。

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

對于25.141（d）條款可使用設(shè)備鑒定試驗來表明符合性，即選擇MOC9的方法標(biāo)明符合性。對于氧氣設(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)備單獨的CTSO適航取證來表明符合性。

5 結(jié)論

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

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