HB8567-2019轻小型无人直升机系统通用要求

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1、ICS 49.020 V36 HB 中 华 人 民 共 和 国 航 空 行 业 标 准 HB 8567201X 轻小型无人直升机系统通用要求 General requirements for light and small unmanned helicopter system (报批稿) XXXX - XX - XX 发布 XXXX - XX - XX 实施 中华人民共和国工业和信息化部 发 布 I （续） 目 次 前言 . III 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 系统要求 . 1 4.1 组成 . 1 4.2 总体要求 . 1 4.3 可靠性 . 2

2、 4.4 维修性 . 2 4.5 保障性 . 2 4.6 测试性 . 3 4.7 安全性 . 3 4.8 环境适应性 . 3 4.9 电磁兼容性 . 4 4.10 人机交互 4 4.11 互换性 4 4.12 接口 4 4.13 材料 4 4.14 标准件 5 5 无人直升机平台 . 5 5.1 总体特性 . 5 5.2 飞行性能 . 6 5.3 平衡操稳特性 . 9 5.4 结构 . 9 5.5 动力装置 11 5.6 飞行控制与导航系统 12 5.7 电气系统 13 6 控制单元 15 6.1 总体要求 15 6.2 飞行操控与管理设备 15 6.3 任务控制与管理设备 15 6.4 信息

3、处理设备 16 7 数据链 16 7.1 无线电测控及信息传输设备 16 7.2 天线伺服机构 18 8 任务载荷 18 9 标志、包装、运输和储存 18 9.1 外部颜色与标记 18 9.2 包装 19 9.3 运输 19 9.4 储存 19 II （续） 10 交付与培训 . 19 10.1 交付 . 19 10.2 培训 . 19 III （续） 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写给出的规则起草。 本标准由中国航空综合技术研究所归口。 本标准起草单位： 中国航空综合技术研究所、 北京中航智科技有限公司、 中国直升机设计研究所、 。 本标

4、准主要起草人：王栋、何志凯、田刚印、韦文静、曾国贵、舒振杰、王俊、杨世涛、汪定杰。 1 （续） 轻小型无人直升机系统通用要求 1 范围 本标准规定了轻小型无人直升机系统的系统要求、直升机平台、控制单元和数据链等通用要求。 本标准适用于最大起飞重量不超过150kg的单旋翼带尾桨和共轴双桨轻小型无人直升机系统（以下 简称无人直升机系统），其他无人直升机系统也可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 2893 安全色 GB 2894 安全

5、标志 GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17799.4 电磁兼容 通用标准 工业环境中的发射 GB/T 35018 民用无人驾驶航空器分类和分级 HB 6440-1990 飞机外部照明设备通用规范 3 术语和定义 GB/T 35018中确立的术语和定义适用于本文件。 4 系统要求 4.1 组成 无人直升机系统一般由无人直升机平台、数据链、控制单元和任务载荷等部分组成，其中： a) 无人直升机平台一般包括旋翼、尾桨、机体、动力装置、传动装置、飞行控制与导航系统和电 气系统

6、等； b) 控制单元一般包括飞行操纵与管理设备，任务控制与管理设备和信息处理设备等； c) 数据链一般包括无线电测控设备、信息传输设备和天线伺服机构等； d) 任务载荷一般应包括图像采集、喷洒等设备或装置。 4.2 总体要求 4.2.1 作业半径 2 （续） 根据不同行业的应用需求，确定无人直升机系统的作业半径，具体由相应专用规范规定。作业半径 还应考虑燃油、电量、通信距离等因素。 4.2.2 飞行性能 无人直升机系统的飞行性能一般包括： a）垂直飞行性能： 1）最大垂直爬升率； 2）无地效悬停升限； 3）有地效悬停升限。 b）爬升性能： 1）最大斜向爬升率； 2）实用升限。 c）续航性能：

7、1）航程； 2）续航时间。 d）平飞速度： 1）最大平飞速度； 2）巡航速度。 e）机动性能； f）其他。 4.3 可靠性 无人直升机系统的可靠性一般应满足以下要求： a) 应考虑相应可靠性指标，包括使用寿命、平均故障间隔时间（MTBF）和任务可靠度等； c) 应根据用户的可靠性定量要求逐级分配可靠性指标； d) 可对无人直升机各系统及设备的设计进行故障模式及影响分析， 对关键的或重要的元器件或电 路应进行容差分析，并采取相应措施； e) 可根据对重量、 体积、 经济性、 基本可靠性与任务可靠性的权衡分析， 确定是否采用余度设计。 4.4 维修性 无人直升机系统的维修性一般应满足以下要求： a

8、) 应考虑相应维修性指标，包括每飞行小时平均直接维修工时（DMMH/FH） 、飞行前后检查时间、 平均修复时间、平均维修间隔时间等； b) 直升机及其部件应便于拆卸、安装和更换； c) 直升机及其部件应具有良好的可达性； d) 应在重要的分离和调整处，操纵线路、电缆和液压管路的连接接头应具有防错连接的措施； e) 直升机及其部件应有明显的维修标记。 4.5 保障性 4.5.1 概述 3 （续） 无人直升机系统的保障性一般应满足以下要求： a) 保障人员数量，随机备件清单等应满足使用要求； b) 保障设备和工具品种和数量应合理， 便于使用维护， 必要的保障设备和工具应与无人直升机同 步交付； c

9、) 保障维修设备也应考虑其可靠性、维修性设计问题。 4.5.2 设备要求 对维修设备的一般要求，包括随机工具、维修与维护设备、检测设备等。同时也应考虑保障设备本 身的维修性。 4.5.3 检测要求 对无人直升机的主要装置的检测要求，如测试参数的选择、测试点的布置、传感器的预留接口等。 4.5.4 人员要求 要充分考虑使用维修人员的数量和技能、文化水平要求，同时研制阶段要考虑维修人员的培训、教 员培训及培训保障问题。 4.6 测试性 无人直升机系统的测试性一般应满足以下要求： a) 应合理划分功能与结构的要求； b) 应具有自检能力； c) 应考虑故障检测率(FDR)、故障隔离率(FIR)、虚警

10、率(AER)等测试性指标。 4.7 安全性 无人直升机系统的安全性一般应满足以下要求： a) 应充分考虑采取的工作原理、使用方式、材料与器件的安全合理性，确保人员和设备安全； b) 应从设计制造、质量控制、可靠性、维修性、人-机-环境系统工程、健康保障、经济性等方面 因素综合协调，确保安全技术措施的实施； c) 当安全性技术措施与其他因素发生矛盾时，应首先保证安全技术措施的落实； d) 应针对无人直升机的应用场景进行安全分析； e) 应进行安全性功能危险分析（FHA)； f) 应确定功能故障危险级别，制定各系统安全性设计目标； g) 应通过故障模式与影响分析（FMEA)、故障树分析（FTA)；

11、 h) 应确保极小概率存在造成灾难性或危险事件的单点故障。 4.8 环境适应性 4.8.1 概述 轻小型无人直升机系统所有部件应能承受地面贮存、 运输和飞行条件下使用要求所规定的各种环境 条件，主要为气候、力学、生物和电磁环境等，应满足用户或专用标准的具体要求。 4.8.2 高温低温 4 （续） 轻小型无人直升机能在用户或专用标准规定的大气环境温度范围内正常工作、 贮存。 除另有规定外， 一般应满足以下要求： a) 在 0至 40环境下正常工作； b) 在-20至 60环境下工作，但可能产生性能下降； c) 在-40至 60环境下贮存时不产生物理损坏或性能下降。 4.8.3 冲击、振动 轻小型

12、无人直升机及其部件能够承受正常使用环境及运输过程中受到的冲击、振动。 4.8.4 太阳辐射 轻小型无人直升机应能承受长时间的太阳直接辐射。 4.8.5 湿热 轻小型无人直升机宜具备一定的抗腐蚀性能力，确保在湿热的环境下，其机械性能、电气性能、化 学性能及热性能不发生改变。 4.8.6 霉菌 轻小型无人直升机宜具备一定的防霉菌能力， 确保在高湿、 温暖空气及无机盐存在等有利于霉菌生 长的条件下，其工作效能不受影响。 4.8.7 盐雾 轻小型无人直升机宜具备一定的防盐雾能力，确保在盐雾大气中，其不产生金属的服饰、活动部件 的阻塞或卡死、绝缘失效、接触器和无涂覆导线的损坏等现象。 4.9 电磁兼容性

13、 无人直升机系统应能在一定的电磁环境下保证全系统兼容工作。 无人直升机系统的电磁兼容性一般 应满足GB/T 17626.2、GB/T 17626.3和GB 17799.4等相关要求。 4.10 人机交互 无人直升机系统人机交互设计一般应满足以下要求： a) 控制单元的设计应满足安全、高效、舒适的要求； b) 控制单元设计应满足人机交互界面友好、匹配，人机功能分工合理的要求； c) 帮助和提示信息应简明、清晰、易懂； d) 操作应灵活、方便，自动化程度高，减轻长期操作的劳动强度。 4.11 互换性 具有相同标识的零件、部件、装配件和软件应能实现功能互换和物理互换。 4.12 接口 无人直升机系统

14、的接口包括电气接口、机械接口等，应满足用户及专用标准的要求。 4.13 材料 5 （续） 应按现行有关标准选用材料。所选材料的强度、刚度、抗疲劳性、物理化学性能及电性能等应满足 用户或专用标准的要求。当选用非标准材料时，应经过鉴定证明其性能满足用户或专用标准的要求，方 可选用。 材料的选用应考虑到维修中的互换、备料和代料。 4.14 标准件 应按照现行有关标准选用标准件。标准件（含紧固件）的类型、尺寸规格、器件应尽量少，应优先 在专用标准限定的范围内选用。 所有螺栓、螺钉、螺母连接应满足连接强度要求并有防松措施。 5 无人直升机平台 5.1 总体特性 5.1.1 气动布局 无人直升机气动布局除

15、考虑操纵性和稳定性之外，还应考虑最小重量、使用、工艺方面的要求及结 构布置的可能性。 5.1.2 气动特性 无人直升机机身应使其升力特性和阻力特性满足性能、操稳特性和设计的要求。 5.1.3 重量 5.1.3.1 空机重量 空机重量应为满足基本使用要求而设计的机体、动力装置（不含动力源）及各机载系统重量，以及 为满足特殊使用要求而预留的不可拆卸部分重量的总和。 5.1.3.2 载荷重量 载荷重量应为无人直升机装载的与执行任务直接有关的任务载荷的重量。任务载荷通常包括货物、 投放物、干扰物（包括电子性和物理性） 、吊舱、云台及相关安装的设备等。 5.1.3.3 动力能源重量 对于油动无人直升机，

16、动力能源重量应为燃油重量。对于电动无人直升机，动力能源重量应为动力 电池的重量。 5.1.3.4 任务起飞重量 任务起飞重量应为空机重量、对应任务的任务载荷重量和使用的动力能源重量之总和。 5.1.3.5 最大起飞重量 依据设计或运行限制， 无人直升机起飞时所能容许的最大重量为最大起飞重量， 应取下列条件所决 定的重量中的最小者： 6 （续） a) 按正常提供的机体空间和动力能源容积，装满货物、可投放物品、任务设备及动力能源时无人 直升机满载的重量，但不超过支撑结构所能承受的载荷限制； b) 发动机（组）/电动机组以最大功率工作所允许起飞的最大重量； c) 传动装置的扭矩限制所允许起飞的最大重量； d) 按规定的起飞方式（有地效起飞或无地效起飞）所允许的最大重量； e) 其他使用限制所允许的最大重量。 5.1.4 重心范围 无人直升机的重心范围一般应满足以下要求： a) 在各种飞行条件下，借助于正常的操纵，应能保证直升机的平衡； b) 应保证旋翼桨叶在各种飞行状态下的挥舞量不超过设计限制； c) 应保证桨叶、桨毂和旋翼轴的疲劳强度不超过设计限制； d)