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1、复合材料适航简介Introduction For Airworthiness OfComposite Material and Structure,2018年1月5日,适航性技术研究室,中航工业综合所,2,刘友丹 liu you dan,高级工程师,中国航空综合技术研究所（中航工业301所）。1987年毕业于西北工业大学。1987年至现在在301所从事适航性研究工作，期间10余年在中国航空工业质量管理协会工作。 301所是我国民用和军用适航性工作发起单位，一直是中国航空工业适航工作归口单位。现在是“工信部 民航局 民用航空器适航技术研究与管理中心”、“中国航空工业集团公司 适航技术研究与管理中
2、心”、“空军装备部重点型号部 重点型号适航工作技术支撑单位”。 电话：010-84380177 手机：13681217381 电子邮件：HKZXMSCYEAH.NET,3,第一部分 适航管理 PART1:Airworthiness Management第二部分 复合材料结构适航PART2:Airworthiness of Composite Structure第三部分 复合材料适航PART3: Airworthiness of Composite Material第四部分 FAA近期的复合材料适航研究工作PART4:Reserch on Airworthiness of Composite M
3、aterial By FAA Rcently,4,第一部分 适航管理PART1:Airworthiness Management,1 适航性 Airworthiness2 各国适航管理 Airworthiness Management3 适航管理文件 Airworthiness Management Document4 民用航空产品及其证件 Civil Aviation Product and Airworthiness Certificate,5,1 适航性 Airworthiness各国对民用航空产品实行适航管理制度。适航性定义：适于飞行。Airworthiness: Fit to fly
4、.很多国家对适航性进行了规定，但是FAA没有规定此定义。现在军用航空器也开展了适航性工作。,第一部分 适航管理PART1:Airworthiness Management,6,2 各国适航管理 Airworthiness Management 美国适航管理当局为联邦航空局（FAA），对民用航空产品实行3证管理（型号合格证TC、生产许可证PC、适航证AC），对机载设备为TSOA。USA: TC、 PC、 AC、 TSOA 欧洲适航管理当局为欧洲航空安全局（EASA），除前面的3证管理外，还对民用航空产品研制生产组织多组织批准要求（DOA、POA）。EASA: TC、 PC、 AC、 TSOA、
5、DOA、POA 我国适航管理基本与美国适航管理类似，还杂糅了一些欧洲的适航管理要求。CHINAUSA世界各国的适航管理基本类似。,第一部分 适航管理PART1:Airworthiness Management,7,3 适航管理文件 Airworthiness Management Document 适航管理类条例/规章：FAR/PART/CAAR21部产品和零部件的合格审定程序。FAR/PART/CCAR21 Certification Procedures for Products and Parts 适航技术类条例/规章：FAR/CS/CCAR23部至39部。 FAR25Airworthi
6、ness Standards: Transport Category Airplanes适航管理程序： 按FAR/PART/CCAR21部产品和零部件的合格审定程序，例如美国的Order8110.4型号合格审定程序、我国的AP21-03 型号合格审定程序。 Order8110.4 Type Certification,第一部分 适航管理PART1:Airworthiness Management,8,4 民用航空产品及其证件Civil Aviation Product and Airworthiness Certificate 航空器（Aircraft）：三证（TC、PC、AC）发动机(Eng
7、ine)：两证一标签（TC、PC、TAG）机载设备(Equipment)：一证一标签（TSOA、TAG）材料(Material)：无证件(No),第一部分 适航管理PART1:Airworthiness Management,9,PART2:Airworthiness of Composite Structure第二部分 复合材料结构适航,1.适航条例中对复合材料及其结构的适航要求(Airworthiness Requirement of Composite Material and Structure in Regulation)2.与复合材料结构适航工作相关的技术文件(Technical
8、Document on Airworthiness for Composite and Structure )3.AC20-107B飞机复合材料结构(COMPOSITE AIRCRAFT STRUCTURE)4.AC23-20聚酯复合材料系统材料采购和和工艺规范(Acceptance Guidance on Material Procurement and Process Specifications for Polymer Matrix Composite Systems)5.PS-ACE100-2002-006聚酯复合材料系统材料验证及等效(Material Qualification a
9、nd Equivalency for Polymer Matrix Composite Material Systems)6.PS-ACE100-2001-006复合材料飞机结构的静强度验证(Static Strength Substantiation of Composite Airplane Structure)7.PS-ACE100-2005-10038胶接接头和结构技术问题和合格审定考虑(Bonded Joints and Structures - Technical Issues and Certification Considerations),10,复合材料适航工作与四类民用航空
10、产品都有关系。在航空器、发动机、机载设备中作为相应产品的复合材料结构。其适航工作为复合材料结构适航工作。适航工作完成后为相应产品发证。在民用航空产品研制单位选材之时及选材之前对复合材料也进行适航工作。此类适航工作为复合材料的适航工作。适航工作完成之后没有相应适航证件（严格按适航分类，材料属于机载设备）。因此复合材料适航工作有2类：复合材料结构适航工作 Airworthiness Of Composite Structure 复合材料（原材料）适航工作Airworthiness Of Composite Material,PART2:Airworthiness of Composite Stru
11、cture第二部分 复合材料结构适航,11,1.适航条例中对复合材料及其结构的适航要求Airworthiness Requirement of Composite Material and Structure in Regulation 适航条例中适用于复合材料及其结构中的条款应当很多，但是明确出现复合材料字样的为“23.573（a）复合材料机体结构”。在AC20-107B飞机复合材料结构中说明了涉及的适航条款：涉及小飞机（23部）、大飞机（25部）、小直升机（27部）、大直升机（29部）；涉及每部的C分部“结构”（6条）、D分部“设计与构造”（17条）、E分部“动力装置”（10条）、 F分部
12、“设备”（1条）、 G分部“使用限制和资料（1条）、附录H“持续适航文件”（1个）共37个条款（以25部为例）There are 37 clauses in FAR25, belong to 5 subparts.,PART2:Airworthiness of Composite Structure第二部分 复合材料结构适航,12,2.与复合材料结构适航工作相关的技术文件Technical Document on Airworthiness for Composite and Structure 通过对AC20-107B复合材料飞机结构研究发现，复合材料适航工作涉及很多技术专业，涉及大量适航条
13、款。每个技术技术专业有不同层次的适航符合性验证文件，因此民机复合材料结构适航验证工作有大量的技术文件，形成了一个民机复合材料结构适航符合性验证文件体系。研究民机复合材料结构适航符合性验证文件体系，首先从资料分类开始。a) 民机复合材料结构适航符合性验证文件体系类种类。民机复合材料结构适航符合性验证文件包括（以美国FAA的文件体系为例）：咨询通报（AC）;政策说明（PS）；FAA技术报告(TECH)；工业界技术文件(STD)。涉及的技术专业。这些技术资料设计的技术专业包括：复合材料适航总要求、材料、工艺、质量管理、验证（静强度、损伤容限/疲劳、气动弹性）、适坠性、防火、闪电防护涉及的民用航空产品
14、。有些FAA复合材料的适航资料按产品类别制定，主要涉及：小型飞机（FAR23）、大型飞机（FAR25）、小型旋翼机（FAR27）、大型旋翼机（FAR29）、发动机（FAR33）、螺旋桨（FAR35）需要说明：现在的复合材料资料以通用资料（适航于各种产品）和小型飞机的资料为主,第二部分 复合材料结构适航,13,2.与复合材料结构适航工作相关的技术文件Technical Document on Airworthiness for Composite and Structure,第二部分 复合材料结构适航PART2:Airworthiness of Composite Structure,14,第二
15、部分 复合材料结构适航,2.与复合材料结构适航工作相关的技术文件（续）,15,第二部分 复合材料结构适航,2.与复合材料结构适航工作相关的技术文件（续重点研究的文件标红）Technical Document on Airworthiness for Composite and Structure （1）AC20-107B飞机复合材料结构（2）AC23-20聚酯复合材料系统材料采购和和工艺规范（3）PS-ACE100-2002-006聚酯复合材料系统材料验证及等效（4）AC21-26复合材料结构制造的质量控制（5）AC21-31机舱非金属内饰件制造的质量控制（6）PS-ACE100-2001-0
16、06复合材料飞机结构的静强度验证（7）PS-ACE100-2005-10038胶接接头和结构技术问题和合格审定考虑（8）PS-ACE100-2004-10030次要复合材料结构验证（9）AC20-53B飞机燃油系统的闪电防护（10）AC20-136A飞机电子电气系统闪电间接影响防护（11）AC20-155SAE文件支持飞机闪电防护Focus on the “red” document.,16,3.AC20-107B飞机复合材料结构 (COMPOSITE AIRCRAFT STRUCTURE) 民机结构复合材料结构适航符合性验证要求是AC20-107B飞机复合材料结构（AC25.571进行了说明）。它包括11章3个附录。(Index of AC20-107B)目的适用对象撤销有关规章总则材料和制造结构验证-静力结构研制-疲劳和损伤容限结构验证-颤震和其他气动弹性稳定性持续适航其他考虑适坠性防火、阻燃和其他受热问题雷电防护附录1：适用的规章和有关的指南附录2：定义附录3：（复合）材料/和或工艺的波动,
