33.76. Попадание птиц

(a) Общие положения. Соответствие требованиям пунктов (b), (c) и (d) данного параграфа должно быть продемонстрировано с учетом следующих требований:

(1) За исключением того, как определено в пункте (d) данного параграфа, все испытания при попадании птиц должны проводиться на двигателе, работающем на установившемся режиме, когда взлетная мощность или тяга составляет не менее 100% в условиях окружающей среды, которые будут наблюдаться в день испытаний перед забросом птицы в двигатель. Кроме того, при демонстрации соответствия необходимо учитывать влияние условий эксплуатации двигателя при взлете на уровне моря в наиболее жаркий день, когда двигатель с минимальными характеристиками может достигать максимальной установленной взлетной тяги или мощности.

(2) Площадь наименьшего сечения во входном канале двигателя, используемая в данном параграфе для определения количества и массы птиц, должна быть установлена Заявителем и определена как ограничение в Руководстве по установке двигателя согласно параграфу 33.5 НЛГ 33.

(3) Должны быть оценены последствия удара в переднюю часть двигателя одной крупной птицы и одной средней птицы наибольшего размера, которые могут попасть во вход, а также крупной стайной птицы. Должно быть продемонстрировано, что соответствующие компоненты под воздействием удара в условиях, изложенных в пунктах (b), (c) или (d) данного параграфа, не будут отрицательно влиять на двигатель до такой степени, что он не сможет соответствовать требованиям пунктов (b)(3), (c)(6) и (d)(4) данного параграфа.

(4) Для двигателя, имеющего защитное устройство на входе, соответствие требованиям данного параграфа должно быть установлено при функционировании этого устройства. Одобрение двигателя должно быть дополнено записью, показывающей, что соответствие этим требованиям достигнуто при функционировании защитного устройства.

(5) При проведении испытаний на попадание птиц согласно пунктам (b), (c) и (d) данного параграфа птицы могут быть заменены приемлемыми для Уполномоченного органа посторонними предметами.

(6) Если соответствие требованиям данного параграфа не установлено, то в Документации по сертификации типа двигателя должно быть отражено, что двигатель ограничен установкой на воздушные суда, для которых показано, что птица не может ударить двигатель, попасть внутрь двигателя или препятствовать прохождению воздушного потока в двигатель.

(b) Отдельная крупная птица. Соответствие требованиям при попадании крупной птицы должно быть продемонстрировано следующим образом:

(1) Испытания при попадании крупной птицы должны проводиться с одной птицей (масса которой определяется исходя из табл. 1 данного параграфа), нацеленной в наиболее критическое сечение рабочих лопаток I ступени ротора вентилятора или компрессора, при скорости забрасывания птицы 100 м/с - для двигателей, устанавливаемых на самолеты, или при максимальной скорости полета, характерной для нормального полета - для двигателей, устанавливаемых на вертолетах.

(2) Не допускается перемещение РУД в течение 15 с после попадания крупной птицы.

(3) Попадание одной крупной птицы в условиях испытаний, предписанных данным параграфом, не может приводить к любому из условий, указанных в параграфе 33.75(g)(2) НЛГ 33.

(4) Соответствие требованиям к испытаниям на попадание крупной птицы может быть установлено путем демонстрации, что требования к удержанию лопаток и дисбалансу ротора, изложенные в параграфе 33.94(a) НЛГ 33, являются более жесткими, чем требования данного параграфа.

Таблица 1

Требования по крупным птицам

(c) Мелкие и средние стайные птицы. Соответствие требованиям данного пункта должно быть продемонстрировано следующим образом:

(1) Расчет или испытания компонентов, или то и другое, приемлемые для Уполномоченного органа, должны быть проведены для определения критических параметров попадания мелких и средних птиц, вызывающих потерю мощности и повреждения.

При выборе критических параметров необходимо учитывать, в частности, влияние критической скорости забрасывания птицы, критической зоны для прицеливания и частоты вращения I ступени ротора вентилятора или компрессора. Критическая скорость забрасывания птицы должна отражать наиболее критическое условие в диапазоне скоростей полета, используемых при нормальном полете вплоть до высоты 450 м над уровнем моря, но быть не менее чем минимальная скорость принятия решения V1 для самолетов.

(2) Испытания на попадание средних птиц следует проводить так, чтобы имитировалось столкновение со стаей птиц, масса и количество которых указаны в табл. 2 данного параграфа. Когда в табл. 2 данного параграфа указана только одна птица, то она должна быть нацелена на вход в газогенератор двигателя. Другие критические зоны по площади наименьшего сечения во входном канале двигателя должны оцениваться, при необходимости, с помощью соответствующих испытаний или расчета, или того и другого. Когда в табл. 2 данного параграфа указаны две или более птиц, то птица наибольшей массы должна быть нацелена на вход в газогенератор двигателя, а вторая птица - в наиболее критическую зону на рабочих лопатках I ступени ротора вентилятора или компрессора. Остальные птицы должны быть равномерно распределены по площади наименьшего сечения во входном канале в двигатель.

(3) Кроме того, за исключением вертолетных двигателей, должно быть подтверждено соответствующими испытаниями или расчетом, или тем и другим, что когда весь вентиляторный узел подвергается воздействию птиц, масса и количество которых указаны в табл. 3 данного параграфа, нацеленных в наиболее критическую зону вентиляторного узла снаружи основного канала газогенератора, двигатель может соответствовать критериям приемлемости данного параграфа.

(4) Испытания по попаданию мелких птиц не требуются, если предписанное количество средних птиц проходит через рабочие лопатки ротора двигателя при испытаниях на попадание средних птиц.

(5) Испытания на попадание мелких птиц следует проводить так, чтобы имитировалось столкновение со стаей из 16 птиц максимально исходя из расчета, что одна птица массой 85 г приходится на каждые 0,032 м² площади входа и на оставшуюся часть площади входа менее 0,032 м².

Птицы должны быть нацелены так, чтобы они попадали во все подвергаемые воздействию критические зоны на рабочих лопатках I ступени ротора вентилятора или компрессора, а остальные птицы равномерно распределялись по площади наименьшего сечения во входном канале двигателя.

(6) Попадание мелких и средних птиц в условиях испытаний, предписанных в данном параграфе, не должно привести к:

(i) потере поддерживаемой тяги или мощности более чем на 25%;

(ii) выключению двигателя в течение требуемой демонстрации, предписанной в пунктах (c)(7) или (8) данного параграфа;

(iii) последствиям, указанным в пункте (b)(3) данного параграфа;

(iv) недопустимому ухудшению характеристик управления двигателем.

(7) За исключением вертолетных двигателей, должна использоваться следующая программа испытаний:

(i) имитация столкновения со стаей, длящаяся приблизительно 1 с от момента попадания первой птицы до последней;

(ii) работа двигателя после попадания птиц без какого-либо перемещения РУД в течение 2 мин;

(iii) работа двигателя на 75% мощности или тяги, указанной в пункте (a)(1) данного параграфа, в течение 3 мин;

(iv) работа двигателя на 60% мощности или тяги, указанной в пункте (a)(1) данного параграфа, в течение 6 мин;

(v) работа двигателя на 40% мощности или тяги, указанной в пункте (a)(1) данного параграфа, в течение 6 мин;

(vi) работа двигателя в течение 1 мин на режиме (ПМГ) при заходе на посадку;

(vii) работа двигателя в течение 2 мин на 75% мощности или тяги, указанной в пункте (a)(1) данного параграфа;

(viii) устойчивая работа на режиме (ЗМГ) и выключение двигателя.

(ix) указанная продолжительность - это наработка при определенных условиях с изменением мощности или тяги между каждым из условий менее чем за 10 с.

(8) Для вертолетных двигателей должна использоваться следующая программа испытаний:

(i) имитация столкновения со стаей, длящаяся приблизительно 1 с от момента попадания первой птицы до последней;

(ii) работа двигателя на 75% тяги или мощности согласно пункту (a)(1) данного параграфа в течение 3 мин;

(iii) работа двигателя на режиме ПМГ в течение 90 с при снижении;

(iv) работа двигателя на 75% тяги или мощности согласно пункту (a)(1) данного параграфа в течение 30 с;

(v) устойчивая работа на режиме ЗМГ и выключение двигателя;

(vi) указанная продолжительность - это наработка при определенных условиях с изменением мощности между каждым из условий менее чем за 10 с.

(9) Не требуется соответствие требованиям к попаданию средних птиц для двигателей, предназначенных для многодвигательного вертолета, если это указано в соответствующей документации Сертификата типа.

(10) Если какие-либо эксплуатационные ограничения двигателя превышены в течение первых 2 мин без перемещения РУД согласно требованиям пункта (c)(7)(ii) данного параграфа, то должно быть установлено, что превышение ограничений не будет воздействовать на двигатель неприемлемым образом.

(d) Крупная стайная птица. Испытания двигателя должны быть проведены следующим образом:

(1) Испытания двигателя с крупной стайной птицей должны проводиться с птицами, масса и количество которых приведены в табл. 4 данного параграфа, и при скорости их забрасывания 100 м/с.

(2) Перед забрасыванием двигатель должен быть стабилизирован при физической частоте вращения ротора I ступени (или ступеней), подвергаемой воздействию, при которой в условиях стандартного дня двигатель должен вырабатывать 90% максимальной установленной взлетной мощности или тяги в статических условиях на уровне моря.

(3) Птица должна быть нацелена на первую подвергаемую воздействию вращающуюся ступень (или ступени), в точку, расположенную на уровне, составляющем не менее чем 50% высоты профиля лопатки, измеренной по входной кромке.

Таблица 2

Масса средней птицы в стае и требования к количеству птиц

Таблица 3

Дополнительная оценка целостности

(4) Заброс крупной стайной птицы при условиях, предписанных в данном параграфе, не должен стать причиной любого из перечисленных последствий:

(i) продолжительного уменьшения тяги или мощности до уровня менее 50% максимальной установленной взлетной мощности или тяги во время работы на участках, указанных в пункте (d)(5)(i) данного параграфа;

(ii) выключения двигателя во время требуемой демонстрации работы, указанной в пункте (d)(5) данного параграфа;

(iii) условий, указанных в пункте (b)(3) данного параграфа.

(5) Должна использоваться следующая программа испытания:

(i) заброс, за которым следует 1 мин без перемещения РУД;

(ii) затем следует 13 мин при тяге или мощности, составляющей не менее 50% максимальной установленной взлетной мощности или тяги;

(iii) затем следует 2 мин при тяге или мощности между 30 и 35% максимальной установленной взлетной мощности или тяги;

(iv) затем следует 1 мин с мощностью или тягой, увеличенной по сравнению с установленной в пункте (d)(5)(iii) данного параграфа на величину между 5 - 10% от максимальной установленной взлетной мощности или тяги;

(v) затем следует 2 мин с мощностью или тягой, уменьшенной по сравнению с установленной в пункте (d)(5)(iv) данного параграфа на 5 - 10% от максимальной установленной взлетной мощности или тяги;

(vi) затем следует как минимум 1 мин на ЗМГ и выключение двигателя. Указанные продолжительности являются промежутками времени при заданных условиях испытания.

Перемещение РУД между условиями испытания должно проводиться за 10 с или менее, за исключением того, что время перемещения РУД в пункте (d)(5)(ii) данного параграфа не ограничено, а для установки мощности в соответствии с пунктом (d)(5)(iii) данного параграфа время должно составлять 30 с или меньше.

(6) Соответствие требованиям пункта (d) данного параграфа по забросу крупной стайной птицы может быть также продемонстрировано с помощью:

(i) введения требований пунктами (d)(4) и (5) данного параграфа в требования к результатам испытания по забрасыванию одной крупной птицы, указанного в пункте (b)(1) данного параграфа; или

(ii) использования испытания сборочного узла двигателя при условиях заброса, указанных в пункте (b)(1) данного параграфа, если:

(A) все компоненты, критические для установления соответствия требованиям пункта (d) данного параграфа, включены в испытания сборочного узла;

(B) компоненты, указанные в пункте (d)(6)(ii)(A) данного параграфа, установлены в представительный двигатель для демонстрации продолжения работы в соответствии с пунктами (d)(4) и (5) данного параграфа; за исключением того, что пункт (d)(5)(i) исключается, а пункт (d)(5)(ii) должен составлять по продолжительности 14 мин после запуска и выхода на установившейся режим работы двигателя; и

(C) можно показать, что динамические воздействия, которые могли бы наблюдаться во время испытаний по забросу на полноразмерном двигателе, являются незначительными в отношении удовлетворения требований пунктов (d)(4) и (5) данного параграфа.

(7) Заявители должны показать, что превышение любого эксплуатационного ограничения двигателя за время испытаний не будет воздействовать на двигатель неприемлемым образом.

Таблица 4

Масса и количество крупных стайных птиц