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      飛機(jī)燃油箱機(jī)隊(duì)平均可燃性暴露率計(jì)算方法

      2015-02-16 08:58:26
      關(guān)鍵詞:包線可燃性燃油箱

      李 杰

      (中航工業(yè)沈飛民用飛機(jī)有限責(zé)任公司 工程研發(fā)中心,沈陽(yáng) 110000)

      飛機(jī)燃油箱機(jī)隊(duì)平均可燃性暴露率計(jì)算方法

      李 杰

      (中航工業(yè)沈飛民用飛機(jī)有限責(zé)任公司 工程研發(fā)中心,沈陽(yáng) 110000)

      為滿足未來(lái)驗(yàn)證我國(guó)民用飛機(jī)燃油箱可燃性適航符合性的需求,深入理解燃油箱可燃性評(píng)估方法(FTFAM),研究了最新版適航標(biāo)準(zhǔn)CCAR 25R4中有關(guān)飛機(jī)燃油箱機(jī)隊(duì)平均可燃性暴露率(FAFE)的計(jì)算方法。對(duì)求解FAFE過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行提煉和分類,對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算方法展開(kāi)細(xì)化研究,研究過(guò)程中明確了FTFAM中的多項(xiàng)假設(shè)條件。此工作可促進(jìn)FTFAM在我國(guó)飛機(jī)燃油箱可燃性評(píng)估工作中的應(yīng)用,為相關(guān)適航取證工作提供參考。

      燃油箱;可燃性暴露率;計(jì)算方法;燃油溫度;蒙特卡羅

      飛機(jī)燃油箱機(jī)隊(duì)平均可燃性暴露率(Fleet Average Flammability Exposure,F(xiàn)AFE)是FAA在2008年發(fā)布的適航標(biāo)準(zhǔn)25部第25.981(b)(3)(ii)條款中提出的一項(xiàng)重要參數(shù)[1],在我國(guó)的適航標(biāo)準(zhǔn)中首次出現(xiàn)于2010年發(fā)布的CCAR 25R4修訂版中[2]。FAFE用于定量化評(píng)估民用飛機(jī)上不能等效為傳統(tǒng)非加熱鋁制機(jī)翼燃油箱的可燃性,已成為當(dāng)今國(guó)際民用飛機(jī)燃油箱防爆系統(tǒng)設(shè)計(jì)和適航符合性驗(yàn)證的重要參考和依據(jù)。

      由于我國(guó)在飛機(jī)燃油箱可燃性符合性驗(yàn)證方面的研究[3-4]還處于起步階段,所以還必須依據(jù)FAA批準(zhǔn)的燃油箱可燃性評(píng)估方法(Fuel Tank Flammability Assessment Method,F(xiàn)TFAM)[1]來(lái)獲得需評(píng)估機(jī)型燃油箱的FAFE。而事實(shí)上,F(xiàn)AA在提出FAFE的概念以及FTFAM之前已在飛機(jī)燃油箱可燃性方面做出過(guò)大量的理論和試驗(yàn)研究[5-12],特別是擁有豐富的飛行試驗(yàn)和環(huán)境數(shù)據(jù)為FTFAM提供支持。基于此,利用FTFAM計(jì)算FAFE時(shí)采用了必要的假設(shè)條件和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等。我國(guó)雖然對(duì)FTFAM進(jìn)行了初步研究[13],也對(duì)FTFAM中涉及的燃油箱熱模型進(jìn)行過(guò)計(jì)算分析研究[14-15],但是對(duì)FAFE本身的核心計(jì)算方法還未進(jìn)行深入的探討。因此,為了將FTFAM更好地運(yùn)用于我國(guó)民用飛機(jī)研制的工程實(shí)踐中,本文對(duì)求解FAFE的計(jì)算方法進(jìn)行了研究,旨在明確FTFAM中輸入?yún)?shù)在計(jì)算方法中的作用、計(jì)算中假設(shè)條件的應(yīng)用、以及輸入與輸出參數(shù)之間的相互演算關(guān)系等,作為今后證明我國(guó)自主研發(fā)飛機(jī)燃油箱FAFE符合性的依據(jù)。

      1 機(jī)隊(duì)平均可燃性暴露率計(jì)算思想

      飛機(jī)燃油箱機(jī)隊(duì)平均可燃性暴露率是指一個(gè)機(jī)型機(jī)隊(duì)運(yùn)行的各個(gè)航段距離范圍內(nèi),每個(gè)燃油箱空余空間處于可燃狀態(tài)的時(shí)間與整個(gè)飛行評(píng)估總時(shí)間的比例。從其概念可以看出FAFE是統(tǒng)計(jì)平均的結(jié)果,因此FTFAM采用了蒙特卡羅統(tǒng)計(jì)模擬法,即核心計(jì)算思想是模擬一個(gè)機(jī)型機(jī)隊(duì)在各個(gè)航段距離范圍內(nèi)的大量飛行,并利用隨機(jī)抽樣技術(shù)等數(shù)學(xué)方法確定飛機(jī)某特定架次的飛行參數(shù)包線、時(shí)間包線和環(huán)境包線等。在此基礎(chǔ)上根據(jù)飛行任務(wù)中的熱特性參數(shù)等計(jì)算任意時(shí)刻下任意高度的燃油溫度,并與可燃性下限(Lower Flammability Limit,LFL)和可燃性上限(Upper Flammability Limit,UFL)相比較。當(dāng)油箱平均燃油溫度高于可燃性下限,并且低于可燃性上限時(shí),燃油箱空余空間的燃油蒸氣被確定為可燃的。記錄燃油可燃的總時(shí)間,并求取與評(píng)估總時(shí)間的百分比即可得到FAFE。

      2 機(jī)隊(duì)平均可燃性暴露率計(jì)算過(guò)程

      圖1為研究FTFAM后得到的任意單次飛行燃油箱可燃性暴露率計(jì)算過(guò)程示意圖,輸入?yún)?shù)在FTFAM中由用戶提供[13]。計(jì)算參數(shù)是FTFAM計(jì)算FAFE時(shí)涉及到的過(guò)程參數(shù),主要可以分為3類:

      圖1 任意單次飛行燃油箱可燃性暴露率計(jì)算過(guò)程示意圖

      (1)飛行參數(shù):包括飛行任務(wù)分布、飛行航段距離、飛行高度包線、飛行馬赫數(shù);

      (2)時(shí)間參數(shù):包括飛行時(shí)間、爬升/巡航/下降時(shí)間、地面維護(hù)時(shí)間;

      (3)溫度參數(shù):大氣環(huán)境溫度、外部環(huán)境溫度、平衡溫度、燃油溫度、可燃性上/下限溫度。

      3 機(jī)隊(duì)平均可燃性暴露率計(jì)算方法研究

      3.1 飛行參數(shù)計(jì)算方法

      飛行參數(shù)主要用來(lái)確定飛機(jī)在各飛行任務(wù)中的空間包線以及速度包線(以馬赫數(shù)體現(xiàn)),它們分別決定了外部大氣環(huán)境及飛行中氣流對(duì)燃油箱溫度的影響。

      3.1.1 飛行任務(wù)分布

      FTFAM利用評(píng)估機(jī)型的最大飛行航程Max(Range)和模擬總飛行次數(shù)nall生成飛行任務(wù)分布,它反映了任意飛行航段距離Range(i)與飛行次數(shù)n(i)之間的分布關(guān)系,可由式(1)和(2)確定。

      當(dāng)Range(i)≤Max(Range)時(shí),

      n(i)=nall×

      (1)

      當(dāng)Range(i)>Max(Range)時(shí),n(i)=0

      (2)

      式(1)中Crange(i)為計(jì)算系數(shù),且當(dāng)i=[0,1,2,…,50]時(shí),Range(i)=[0,200,400,…,10000],間隔為200 nmi。利用式(1)和(2)得到的飛行任務(wù)分布與CCAR 25R4附錄N中提供的數(shù)據(jù)相一致[2]。

      3.1.2 飛行航段距離

      飛行航段距離是在確定所評(píng)估機(jī)型飛行任務(wù)分布的基礎(chǔ)上,將式(1)中的飛行次數(shù)n(i)取整,得到新的整數(shù)數(shù)列N(i)后,令執(zhí)行隨機(jī)選取飛行航段距離的隨機(jī)數(shù)為Rand1,Rand1=100random。其中random∈[0,1],則根據(jù)不等式(3)可以確定唯一i值,記為i*。

      i=[0,1,2,...,50]

      (3)

      利用隨機(jī)抽樣技術(shù),再根據(jù)式(4)即可確定統(tǒng)計(jì)分析中任意一次的飛行航段距離。

      FlightRange(i*)=200×

      (4)

      3.1.3 飛行高度包線

      飛行高度包線根據(jù)飛機(jī)在空中的飛行時(shí)間time_Flt來(lái)確定。FTFAM中由輸入?yún)?shù)巡航高度級(jí)別,即Alt1,Alt2和Alt3,確定了4種情況對(duì)應(yīng)的高度包線。

      (1)無(wú)巡航高度(time_Flt<50min)

      FTFAM根據(jù)飛行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果假設(shè)飛行時(shí)間可分為40%爬升,60%下降。根據(jù)是否能夠達(dá)到給定的第一巡航高度Alt1又分為以下2種計(jì)算方法:

      1)對(duì)于非常短距離的飛行,很有可能從未到達(dá)第一巡航級(jí)別,此時(shí)模型進(jìn)一步假設(shè)飛機(jī)爬升速率為1 750ft/min,可以達(dá)到的最高飛行高度Alt由式(5)得到

      Alt=0.4×time_Flt×1 750

      (5)

      2)飛機(jī)存在變化的爬升速度,這些飛行中可能存在一小部分巡航時(shí)間。在這種情況下,由式(5)得到的最高飛行高度Alt會(huì)大于Alt1,此時(shí)模型計(jì)算中將采用輸入?yún)?shù)Alt1作為最大爬升高度;

      (2)一級(jí)巡航高度(50min

      經(jīng)歷1個(gè)巡航高度級(jí)別,即飛機(jī)巡航在給定的第一高度梯級(jí)Alt1上,并且不上升到其它級(jí)別;

      (3)兩級(jí)巡航高度(100min

      經(jīng)歷2個(gè)巡航高度級(jí)別,即飛機(jī)巡航在給定的第一高度梯級(jí)Alt1和第二高度梯級(jí)Alt2,每個(gè)梯級(jí)巡航時(shí)間相等,為總巡航時(shí)間的二分之一;

      (4)三級(jí)巡航高度(time_Flt>200min)

      經(jīng)歷3個(gè)巡航高度梯級(jí),即飛機(jī)在給定的三個(gè)高度梯級(jí)上都會(huì)進(jìn)行巡航,每個(gè)梯級(jí)巡航時(shí)間相等,為總巡航時(shí)間的三分之一。

      3.1.4 飛行馬赫數(shù)

      FTFAM中飛行馬赫數(shù)與輸入?yún)?shù)巡航馬赫數(shù)Macruise有關(guān),即不同的飛行高度下,馬赫數(shù)也有所不同,模型規(guī)定:當(dāng)Alt<10 kft時(shí),Ma=0.4;當(dāng)10 kft≤Alt<30 kft時(shí),Ma由式(6)確定;當(dāng)Alt>30 kft時(shí),Ma=Macruise。

      (6)

      3.2 時(shí)間參數(shù)計(jì)算方法

      時(shí)間參數(shù)主要用于確定飛機(jī)在飛行任務(wù)中的時(shí)間包線,與空間包線一一對(duì)應(yīng),是獲得燃油箱可燃時(shí)間和總評(píng)估時(shí)間的基礎(chǔ)。

      3.2.1 飛行時(shí)間

      (7)

      另外,根據(jù)評(píng)估機(jī)型給定的最大飛行航程Max(Range)還可同理求得最大飛行時(shí)間Max(time_Flt),作為空中飛行時(shí)間上限。而當(dāng)time_Flt<15 min時(shí),將15 min作為空中飛行時(shí)間下限。

      3.2.2 爬升/巡航/下降時(shí)間

      空中飛行時(shí)間實(shí)際又包括爬升時(shí)間(time_clb)、巡航時(shí)間(time_crz)、下降時(shí)間(time_des),F(xiàn)TFAM中的確定方法如下:

      a)爬升時(shí)間

      FTFAM采用發(fā)動(dòng)機(jī)個(gè)數(shù)和單次飛行任務(wù)距離來(lái)確定飛機(jī)爬升到巡航高度所需的適當(dāng)時(shí)間量[11],如表1所示。

      表1 飛機(jī)爬升到巡航高度的時(shí)間 min

      在無(wú)巡航狀態(tài)時(shí),飛機(jī)爬升時(shí)間則由式(8)確定。

      time_clb=0.4×time_Flt

      (8)

      b)下降時(shí)間

      與爬升速度不同,F(xiàn)TFAM將下降速率賦予定值,除無(wú)巡航狀態(tài)的飛行外,均采用以下方法確定time_des:

      1)飛機(jī)從最大巡航高度下降到4 000 ft之前,下降速度為2 500 ft/min;

      2)從4 000 ft到著陸時(shí),下降速度為500 ft/min,即固定為8 min??梢愿鶕?jù)式(9)得到下降時(shí)間:

      (9)

      對(duì)于無(wú)巡航狀態(tài)的飛行,下降時(shí)間由式(10)確定。

      time_des=0.6×time_Flt

      (10)

      c)巡航時(shí)間

      (11)

      其中,x由飛行高度包線決定,x=1,2,3。

      3.2.3 地面維護(hù)時(shí)間

      地面維護(hù)時(shí)間包括飛機(jī)起飛前和著陸后的時(shí)間,在FTFAM中假設(shè)由飛行時(shí)間time_Flt決定[11],如表2所示。

      表2 地面維護(hù)時(shí)間 min

      3.3 溫度參數(shù)計(jì)算方法

      溫度參數(shù)用于確定燃油溫度和燃油可燃性上限溫度和下限溫度。其中燃油溫度主要受到大氣環(huán)境、飛機(jī)外部氣流以及飛機(jī)內(nèi)部系統(tǒng)的影響,最終達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。

      3.3.1 大氣環(huán)境溫度

      大氣環(huán)境溫度Tamb包括整個(gè)飛行高度包線對(duì)應(yīng)的外界氣溫值,通常會(huì)隨飛行高度增高而降低,這個(gè)降低的速率為溫度垂直梯度。在FTFAM中,地面、巡航開(kāi)始和結(jié)束時(shí)的大氣環(huán)境溫度都會(huì)根據(jù)CCAR 25R4附錄N中給出的高斯分布特征值隨機(jī)產(chǎn)生[2],而飛行過(guò)程中的大氣溫度則與飛行高度有關(guān),并根據(jù)以下方法進(jìn)行確定:

      1)當(dāng)Alt<10 kft,且地面大氣環(huán)境溫度Tgrd<40℉時(shí),飛行中的大氣溫度Tamb由式(12)確定。

      (12)

      2)當(dāng)Alt<10 kft,且Tgrd>40℉時(shí),Tamb由式(13)確定。

      Tamb=Tgrd-3.57×Alt

      (13)

      3)當(dāng)Alt≥10 kft時(shí),Tamb按3.75℉/kft的速率下降。

      3.3.2 油箱外部環(huán)境溫度

      較大表面暴露在大氣中的飛機(jī)燃油箱,如機(jī)翼整體油箱,在飛行過(guò)程中油箱外表面會(huì)受到外部氣流的氣動(dòng)加熱作用,進(jìn)而與油箱內(nèi)部發(fā)生熱傳遞,影響燃油箱溫度。外部氣流對(duì)溫度的影響程度與飛行馬赫數(shù)密切相關(guān),因此FTFAM中利用式(14)得到油箱外部環(huán)境影響后的溫度TAT。

      TAT=(Tamb+460)×(1+C1×Mach2)-460

      (14)

      式(14)中,C1是系數(shù),在求解燃油箱表面蒙皮恢復(fù)溫度時(shí)取0.18,而求解燃油箱外部環(huán)境溫度時(shí)取0.2。

      3.3.3 平衡溫度

      平衡燃油溫度Tfinal是飛機(jī)內(nèi)部和外部環(huán)境共同作用于燃油箱,使燃油達(dá)到熱平衡時(shí)的溫度值,模型中用式(15)表示。

      Tfinal=TAT+ΔT

      (15)

      式(15)中,ΔT是平衡溫度差值,是考慮飛機(jī)內(nèi)部系統(tǒng)熱效應(yīng)對(duì)燃油溫度的補(bǔ)償值。它屬于輸入?yún)?shù),共分為三類,即地面上發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉和開(kāi)啟時(shí)分別對(duì)應(yīng)的平衡溫度差值ΔTgrd_targ和ΔTgrd_genineON_targ,以及飛行中對(duì)應(yīng)的平衡溫度差值ΔTflt_targ。

      3.3.4 燃油溫度

      燃油溫度受到大氣環(huán)境、飛行中氣流作用及飛機(jī)內(nèi)部系統(tǒng)等多種因素的共同影響,F(xiàn)TFAM認(rèn)為,燃油溫度對(duì)這些因素的反應(yīng)遵從指數(shù)式變化規(guī)律,并采用式(16)獲得單位時(shí)間步長(zhǎng)的燃油溫度。

      (16)

      其中,t為當(dāng)前時(shí)間步的時(shí)間常量;Tfuel,j和Tfuel,j-1分別為當(dāng)前時(shí)間步長(zhǎng)和上一時(shí)間步長(zhǎng)的燃油溫度,τ為熱時(shí)間常數(shù),并受到飛機(jī)是否在空中、發(fā)動(dòng)機(jī)是否啟動(dòng)以及油箱是否滿油這些因素的影響,分別對(duì)應(yīng)6個(gè)輸入?yún)?shù)[11,13]。

      3.3.5 可燃性上/下限

      燃油的可燃性上限UFL和下限LFL與燃油類型有關(guān),特別是與閃點(diǎn)密切相關(guān)。FTFAM中利用式(17)和(18)求解燃油可燃性上/下限。其中,Tflashpt為閃點(diǎn),CCAR 25R4中給出了Tflashpt所服從的概率分布特征值,計(jì)算中利用隨機(jī)數(shù)進(jìn)行選取。

      (17)

      (18)

      3.4 FAFE計(jì)算方法

      (19)

      由蒙特卡羅統(tǒng)計(jì)方法可知,當(dāng)計(jì)算的飛行次數(shù)足夠多時(shí),燃油箱可燃性暴露率的頻率即是其概率,因此計(jì)算產(chǎn)生的FAFE在統(tǒng)計(jì)學(xué)上是可靠的。

      4 FAFE計(jì)算方法應(yīng)用實(shí)例

      某雙發(fā)民用飛機(jī)設(shè)計(jì)最大飛行航程為6 000 nmi,三個(gè)級(jí)別的巡航高度分別為31 kft,35 kft和39 kft,最大巡航馬赫數(shù)為0.81。在正常天氣對(duì)該機(jī)型非機(jī)身燃油箱進(jìn)行可燃性暴露評(píng)估,根據(jù)上述計(jì)算方法將隨機(jī)模擬10 000次飛行任務(wù),求解對(duì)應(yīng)的FAFE。

      圖2是根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)得到的飛行任務(wù)分布,可以看出該機(jī)型執(zhí)行1 000 nmi之內(nèi)及4 000 nmi左右飛行任務(wù)的機(jī)率相對(duì)較高。圖3是模擬10 000次飛行任務(wù)之后,統(tǒng)計(jì)出該機(jī)型在各個(gè)飛行階段FAFE的分布情況,可以看出,在一級(jí)巡航階段的FAFE最高,飛機(jī)爬升階段和二級(jí)巡航階段次之,起飛前和著陸后的地面維護(hù)時(shí)間內(nèi)FAFE最小。綜合來(lái)看,飛機(jī)在空中時(shí)燃油箱可燃的概率要高于地面維護(hù)時(shí)期,繼而燃油箱在空中起火爆炸的風(fēng)險(xiǎn)更大。這一結(jié)果也符合航空規(guī)則制定及咨詢委員會(huì)(Aviation Rulemaking Advisory Committee,ARAC)對(duì)歷年飛機(jī)燃油箱爆炸事故的調(diào)研結(jié)果,即燃油箱燃燒爆炸事故中15%發(fā)生在地面,85%發(fā)生在空中[16]。

      圖4和圖5是任意選擇了第4 000次飛行任務(wù),根據(jù)上述計(jì)算方法獲得相關(guān)參數(shù)分布。本次飛行任務(wù)歷時(shí)614 min,起飛前和著陸后地面維護(hù)時(shí)間分別為90 min和30 min。從圖4中可以看出飛機(jī)經(jīng)歷三個(gè)巡航級(jí)別時(shí),大氣環(huán)境溫度也呈現(xiàn)出先降低再升高的趨勢(shì)。圖5表明每一時(shí)刻燃油溫度與可燃性上、下限溫度的關(guān)系,當(dāng)飛機(jī)飛行到100 min~200 min時(shí),有部分燃油溫度位于可燃性溫度包線之內(nèi),由統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知時(shí)長(zhǎng)為24 min,由此得到本次飛行燃油箱的可燃性暴露率為3.9%。以此類推,對(duì)這10 000次飛行的可燃性暴露率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均,最終得到該機(jī)型的FAFE為6.68%。根據(jù)CCAR25相關(guān)條款的要求,滿足FAFE在7%之內(nèi)的可燃性暴露限制[2],認(rèn)為該燃油箱在此條件下是安全的。

      圖2 飛行任務(wù)分布

      圖3 不同飛行階段FAFE統(tǒng)計(jì)分布

      圖4 飛行高度及大氣環(huán)境溫度

      圖5 不同飛行階段FAFE統(tǒng)計(jì)分布

      5 結(jié)論

      飛機(jī)燃油箱機(jī)隊(duì)平均可燃性暴露率(FAFE)是驗(yàn)證不能等效為傳統(tǒng)非加熱鋁制機(jī)翼油箱[2]可燃性能否滿足適航要求所必須進(jìn)行評(píng)估的參數(shù)。本文通過(guò)分析研究FTFAM求解FAFE過(guò)程,得到以下結(jié)論:

      1)指出求解FAFE主要涉及的3大類16項(xiàng)計(jì)算參數(shù),分別用來(lái)確定計(jì)算FAFE時(shí)的空間包線、時(shí)間包線及溫度包線。這種分類形式有助于更好地理解和掌握FTFAM的計(jì)算過(guò)程;

      2)給出了各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算方法,建立起輸入?yún)?shù)與三大類計(jì)算參數(shù)之間的相互演算關(guān)系,有助于理解FTFAM的核心計(jì)算思想;

      3)明確了計(jì)算過(guò)程中所使用的假設(shè)條件或參數(shù),為今后更加準(zhǔn)確地評(píng)估不同機(jī)型不同飛行環(huán)境下的飛機(jī)燃油箱可燃性提供參考。

      此外,第4部分的計(jì)算實(shí)例展示了FAFE的核心計(jì)算思想,并提供了相關(guān)參數(shù)的直觀計(jì)算結(jié)果,可作為進(jìn)一步分析的參考。總之,利用FTFAM求解FAFE,并最終作為評(píng)估特定機(jī)型燃油箱可燃性的依據(jù)時(shí),一定要掌握相關(guān)計(jì)算方法,注重假設(shè)條件的合理設(shè)置,這樣才能更好地理解燃油箱可燃性的相關(guān)適航要求,并將FTFAM更好地應(yīng)用于我國(guó)民機(jī)研發(fā)和適航取證的工作中。

      [1]CFR Parts25.Airworthiness standards:transport category airplanes[S].2008:09.

      [2]CCAR-25R4.運(yùn)輸類飛機(jī)適航標(biāo)準(zhǔn)[S].2010:110.

      [3]雷延生,王澍.基于FAA適航要求的飛機(jī)燃油箱防爆技術(shù)研究[J].民用飛機(jī)設(shè)計(jì)與研究,2011(3):23-27.

      [4]張宇,王瑩瑩,劉媛媛.飛機(jī)燃油箱可燃性適航條款分析[J].沈陽(yáng)航空航天大學(xué)學(xué)報(bào),2014,31(4):75-78.

      [5]ARAC Report.Fuel tank harmonization working group final report[R].1998:06.

      [6]DOT/FAA/AR-98/26.A Review of the flammability hazard of jet a fuel vapor in civil transport aircraft fuel tanks[Z].1998:06.

      [7]DOT/FAA/AR-99/65.Mass loading effects on fuel vapor concentrations in an aircraft fuel tank ullage[Z].1999:09.

      [8]DOT/FAA/AR-01/63.Ground and flight testing of a boeing 737 center wing fuel tank inerted with nitrogen-enriched air[Z].2001:08.

      [9]DOT/FAA/AR-04/8.Limiting oxygen concentration required to inert jet fuel vapors existing at reduced fuel tank pressures-final phase[Z].2004:08.

      [10]DOT/FAA/AR-08/8.A Study of the flammability of commercial transport airplane wing fuel tanks[Z].2008:02.

      [11]DOT/FAA/AR-08/8.Fuel tank flammability assessment method user′s manual[Z].2008-05.

      [12]DOT/FAA/AR-TT09/48.Modeling wing tank flammability[Z].2009:10.

      [13]溫文才.飛機(jī)燃油箱可燃性評(píng)估方法研究[J].民用飛機(jī)設(shè)計(jì)與研究,2009(2):31-34.

      [14]郭軍亮,周宇穗,王澍.飛機(jī)燃油箱可燃性定量分析的燃油箱熱參數(shù)計(jì)算方法研究[J].民用飛機(jī)設(shè)計(jì)與研究,2011(3):20-22.

      [15]郭軍亮.民用飛機(jī)燃油箱熱特性數(shù)值仿真[J].航空計(jì)算設(shè)計(jì),2013,43(1):65-68.

      [16]Aviation rulemaking advisory committee,fuel tank inerting harmonization working group-final report[Z].2001:06.

      (責(zé)任編輯:宋麗萍 英文審校:劉敬鈺)

      Research on the calculation method of fleet average flammability exposure for aircraft fuel tanks

      LI Jie

      (Engineering Research & Development Center,AVIC SAC Commercial Aircraft Company Limited,Shenyang 110000,China)

      The calculation method of the fleet average flammability exposure(FAFE)for aircraft fuel tanks was investigated based on the latest airworthiness standards CCAR 25R4.Parameters needed for the calculation of FAFE are extracted and classified,and ways to obtain these parameters are studied in detail,during which multiple hypotheses are also made clear for the fuel tank flammability assessment method(FTFAM).Methods proposed and results obtained in this paper will greatly promote the application of FTFAM to the assessment for the future fuel tank flammability in China,and provide important references for airworthiness certification.

      fuel tank;flammability exposure;calculation method;fuel temperature;Monte Carlo

      2014-12-15

      李杰(1981-),女,山西太原人,工程師,主要研究方向:民用飛機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì),E-mail:li.jie@sacc.com.cn。

      2095-1248(2015)03-0071-07

      V211

      A

      10.3969/j.issn.2095-1248.2015.03.014

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