29.923. Испытания системы привода винта и механизмов управления

(a) Длительные испытания: общие положения.

Каждая система привода винта и каждый механизм управления винтом должны быть испытаны согласно пп. (b) - (n) и (p) данного параграфа по меньшей мере в течение 200 ч плюс время, необходимое для удовлетворения требований пп. (b)(2), (b)(3) и (k) данного параграфа. Испытания должны проводиться следующим образом:

(1) Должны использоваться десятичасовые циклы испытаний, за исключением тех случаев, когда цикл испытаний должен быть продлен с целью проведения испытаний с одним неработающим двигателем в соответствии с пп. (b)(2) и (k) данного параграфа, если такие испытания требуются.

(2) Испытания должны проводиться на винтокрылом аппарате или на одобренном стенде.

(3) Величина крутящего момента и частота вращения при испытаниях должны:

(i) определяться исходя из ограничений, предусмотренных для силовой установки; и

(ii) относиться к винтам, утвержденным для использования на винтокрылом аппарате.

(b) Длительные испытания: испытания при работе двигателя на взлетном режиме. Испытание (гонка) двигателя на взлетном режиме должно проводиться следующим образом:

(1) За исключением случаев, оговоренных в пп. (b)(2) и (b)(3) данного параграфа, гонка двигателя на взлетном режиме должна проводиться в течение 1 ч чередующимися циклами по 5 мин. при величине крутящего момента, соответствующей взлетной мощности, при максимальной частоте вращения, используемой на этом режиме и по 5 мин. на практически возможно низкой частоте вращения двигателя на режиме малого газа. В течение 1-й минуты цикла на режиме малого газа система привода винтов должна быть рассоединена с двигателем и должно быть приведено в действие тормозное устройство несущих винтов, если оно предусматривается. Во время остальных 4 мин. цикла гонки на режиме малого газа муфта сцепления должна быть присоединена к двигателю так, чтобы двигатель приводил в движение винты при практически минимальной частоте вращения. Двигатель и система привода винтов должны ускоряться с максимальным темпом. При отключении двигателя частота вращения двигателя должна уменьшаться с быстротой, достаточной для обеспечения функционирования муфты свободного хода.

(2) Для вертолетов, для которых запрашивается сертификат на использование 2,5-минутной мощности с одним неработающим двигателем, гонка двигателя на взлетном режиме должна проводиться согласно требованиям п. (b)(1) данного параграфа, за исключением 3-й и 6-й гонок, для которых в п. (b)(1) предусматривается величина крутящего момента на взлетном режиме и максимальная частота вращения на этом режиме. Для этих гонок двигателя оговариваются следующие требования:

(i) каждая гонка должна включать в себя по крайней мере один период продолжительностью 2,5 мин. при крутящем моменте, соответствующем взлетному режиму и максимальной частоте вращения на этом режиме;

(ii) каждая гонка должна включать в себя для каждого двигателя поочередно по крайней мере один период, во время которого имитируется отказ этого двигателя, а остальные двигатели работают при крутящем моменте, соответствующем 2,5-минутной мощности (при одном неработающем двигателе) и максимальной частоте вращения ротора двигателя, соответствующей 2,5-минутной мощности.

(3) Для многодвигательных винтокрылых аппаратов, для которых запрашивается сертификат на использование 30-секундной и 2-минутной мощности с одним неработающим двигателем, гонка двигателя на взлетном режиме должна проводиться согласно требованиям п. (b)(1) данного параграфа за исключением следующего:

(i) непосредственно после каждого 5-минутного режима работы с включенными двигателями и в соответствии с п. (b)(1) данного параграфа имитируется поочередно отказ каждого двигателя, а к остальной части системы привода, на которую продолжают действовать нагрузки, прикладывается максимальный крутящий момент и устанавливается частота вращения, соответствующая режиму 30-секундной мощности с одним неработающим двигателем в течение не менее 30 с. После каждой гонки на режиме 30-секундной мощности при одном неработающем двигателе должны следовать две гонки продолжительностью не менее 2 мин. каждая при максимальном крутящем моменте и максимальной частоте вращения, соответствующих 2-минутной мощности при одном неработающем двигателе, причем второй гонке должен предшествовать режим установившейся продолжительной или 30-минутной мощности при одном неработающем двигателе (в зависимости от требований Заявителя). По крайней мере одна такая гонка должна проводиться с имитацией условий работы на холостом ходу. При проведении испытаний на испытательном стенде следующий вид испытаний должен начинаться после стабилизации на режиме взлетной мощности;

(ii) в данном параграфе под остальной частью системы привода, на которую действует нагрузка, подразумеваются все элементы системы привода винта, на которые неблагоприятно влияют приложение более высокого или несимметричного крутящего момента и повышенной скорости вращения, предписанных испытаниями;

(iii) эти испытания могут проводиться на соответствующих испытательных стендах, если двигатель ограничен либо повторным приложением такой мощности, либо возможным преждевременным съемом в процессе испытаний. Нагрузки, вибрационные характеристики и методы поглощения крутящего момента системой привода винта должны в достаточной степени имитировать условия испытаний на винтокрылом аппарате. Испытаниям должны подвергаться все компоненты, для которых устанавливается соответствие в процессе последующих испытаний, указанных в данном параграфе.

(c) Длительные испытания: испытания при работе двигателя на режиме максимальной продолжительной мощности. Непрерывная работа двигателя в течение 3 ч при величине максимального продолжительного крутящего момента и при максимальной частоте вращения ротора должна быть выполнена с учетом следующих требований:

(1) Органы управления несущим винтом должны приводиться в движение как минимум 15 раз в течение 1 ч, при этом задаются положения несущего винта, соответствующие максимальной вертикальной тяге, максимальной горизонтальной составляющей силы тяги, направленной вперед, назад, влево и вправо; перемещения органов управления не должны вызывать нагрузки или махового движения лопастей, превышающих максимальные величины нагрузок или движений, которые имеют место в полете.

(2) Органы путевого управления должны перемещаться как минимум 15 раз в течение 1 ч, поочередно проходя через предельные значения максимального момента правого поворота, нейтрального момента, обеспечивающего уравновешивание несущего винта на данном режиме, и максимального момента левого разворота.

(3) В каждом положении, соответствующем максимальному отклонению, органы управления должны удерживаться по крайней мере 10 с, а скорость перемещения органов управления должна быть по меньшей мере такой же, как при нормальной эксплуатации.

(d) Длительные испытания: испытания при работе двигателя на режиме 90%-ной максимальной продолжительной мощности. Должна быть выполнена непрерывная гонка двигателя в течение 1 ч при крутящем моменте, соответствующем 90% максимальной продолжительной мощности, и максимальной частоте вращения ротора, соответствующей 90% величины максимального продолжительного крутящего момента.

(e) Длительные испытания: испытания при работе двигателя на режиме 80%-ной максимальной продолжительной мощности. Должна быть выполнена непрерывная гонка двигателя в течение 1 ч при крутящем моменте, соответствующем 80% максимальной продолжительной мощности, и минимальной частоте вращения ротора, соответствующей 80% величины максимального продолжительного крутящего момента.

(f) Длительные испытания: испытания при работе двигателя на режиме 60%-ной максимальной продолжительной мощности. Должна быть выполнена непрерывная гонка двигателя в течение 2 ч, а для вертолетов, для которых запрашивается разрешение на использование 30-минутной мощности, - в течение 1 ч при крутящем моменте, соответствующем 60% максимальной продолжительной мощности, и минимальной частоте вращения ротора, соответствующей 60% величины максимального продолжительного крутящего момента.

(g) Длительные испытания: испытания в условиях имитации неисправности двигателя. Необходимо определить, может ли неисправность работы таких систем, как топливная или система зажигания или разнорежимная работа двигателей вызвать возникновение динамических условий, способных привести к повреждению системы привода. Если это подтверждается, то необходимо выполнить гонку двигателя в течение приемлемого количества часов при вышеупомянутых условиях, при этом 1 ч такой гонки необходимо включать в каждый цикл, а остальные выполнить за 20 циклов. Если не возникает никаких неблагоприятных условий, то необходимо провести дополнительно гонку двигателя в течение 1 ч согласно п. (b) данного параграфа и в соответствии с регламентом гонок, приведенным в п. (b)(1) данного параграфа, без рассмотрения п. (b)(2) данного параграфа.

(h) Длительные испытания: испытания при работе двигателя на режиме с превышением допустимой частоты вращения ротора. Должна быть выполнена непрерывная гонка двигателя в течение 1 ч при крутящем моменте, соответствующем максимальной продолжительной мощности, и максимальном превышении допустимой частоты вращения ротора, ожидаемой в эксплуатации, при исправной работе средств ограничения крутящего момента и частоты вращения ротора, если таковые имеются.

(i) Длительные испытания: перемещения органов управления несущего винта. Если во время испытаний винтокрылого аппарата на привязи органы управления несущим винтом не перемещаются циклически, то необходимо выполнить перемещения органов управления несущим винтом по методике, приведенной в п. (c) данного параграфа, при которых обеспечиваются положения, соответствующие максимальной тяге винта в течение приведенных ниже периодов времени, в процентах относительно общего времени испытаний; при этом перемещения органов управления не должны приводить к возникновению нагрузок или маховому движению лопастей, превышающих максимальные величины нагрузок и движения, ожидаемые в полете:

(1) При полной вертикальной тяге - 20%.

(2) При тяге, направленной вперед, - 50%.

(3) При тяге, направленной вправо, - 10%.

(4) При тяге, направленной влево, - 10%.

(5) При тяге, направленной назад, - 10%.

(j) Длительные испытания: включение муфты сцепления и тормозного устройства. Во время выполнения гонок при крутящем моменте, соответствующем взлетной мощности, и, при необходимости, во время каждого изменения крутящего момента и частоты вращения ротора на протяжении всех испытаний необходимо произвести по меньшей мере 400 включений муфты сцепления и тормозного устройства. При каждом включении муфты сцепления вал на приводимой в движение стороне муфты должен раскручиваться, начиная от состояния полного покоя. Включения муфты сцепления должны выполняться при частоте вращения и методом, оговоренным Заявителем. Во время торможения после каждого включения муфты двигатели должны быть остановлены достаточно быстро, чтобы обеспечивалось автоматическое рассоединение двигателей от винтов и системы приводов винтов. Если для останова винта устанавливается тормозное устройство, то муфта сцепления перед включением тормозного устройства должна отсоединяться при частоте вращения винта, соответствующей более 40% максимальной продолжительной частоты, далее следует произвести торможение винтов до частоты вращения, соответствующей 40% максимальной продолжительной частоты, после чего необходимо включить тормозное устройство. Если конструкция муфты сцепления не позволяет осуществить останов винтов при работающих двигателях или если муфта сцепления отсутствует, то перед каждым включением тормозного устройства необходимо останавливать двигатель, а затем после останова винтов сразу же включать его.

(k) Длительные испытания: гонка двигателя при крутящем моменте с отказавшим двигателем.

(1) Гонка двигателя при крутящем моменте, соответствующем 30-минутной повышенной мощности после отказа двигателя. Для вертолетов, для которых запрашивается разрешение на использование 30-минутной мощности, гонка двигателя при крутящем моменте и максимальной частоте вращения, соответствующей 30-минутной мощности, должна проводиться следующим образом: необходимо последовательно выключить по одному двигателю, после чего продолжить гонку остальных двигателей в течение 30 мин.

(2) Гонка двигателя при продолжительной мощности после отказа двигателя. Для вертолетов, для которых запрашивается разрешение на использование продолжительной мощности в случае отказа двигателя, гонка остальных двигателей должна производиться при крутящем моменте и максимальной частоте вращения, соответствующих продолжительной мощности, следующим образом: необходимо последовательно выключить по одному двигателю, после чего продолжить гонку остальных двигателей в течение 1 ч.

(3) Количество циклов, описанных в пп. (k)(1) или (k)(2) данного параграфа, должно быть не менее количества двигателей или не менее 2.

(l) [Зарезервирован].

(m) Любые элементы, которые подвергаются воздействию нагрузок при маневре и нагрузок от порывов ветра, должны быть исследованы при тех же условиях полета, что и несущие винты, при этом срок службы этих элементов должен определяться посредством усталостных испытаний или другими приемлемыми методами. Кроме того, должен обеспечиваться уровень безопасности, равный уровню безопасности несущих винтов, для:

(1) Каждого элемента системы привода винта, отказ которого привел бы к неуправляемой посадке.

(2) Каждого элемента, имеющего важное значение для установления фазового положения винтов на многовинтовом винтокрылом аппарате, и элементов, обеспечивающих работу цепи основного органа управления на режиме авторотации; и

(3) Каждого элемента, являющегося общим для двух или более двигателей на многодвигательном винтокрылом аппарате.

(n) Специальные испытания. Каждая система привода винта, предназначенная для эксплуатации при двух или более передаточных числах, должна быть подвергнута специальному испытанию на продолжительность работы, необходимому для подтверждения безопасности системы привода винта.

(o) Каждый элемент, прошедший испытания, оговоренные в данном параграфе, в конце испытаний должен находиться в состоянии, пригодном к эксплуатации. Во время испытаний не допускается проведение разборки, способной повлиять на результаты испытаний.

(p) Длительные испытания: рабочие смазочные материалы. Для того чтобы получить одобрение на использование в системах привода винта и управления, смазочные материалы должны соответствовать маркам смазочных средств, используемых в ходе испытаний, предписанных данным параграфом. Дополнительные или альтернативные смазочные материалы можно оценить путем равноценных испытаний или сравнительного анализа марок смазочных средств и характеристик системы привода винта и управления. Кроме того:

(1) По крайней мере три 10-часовых цикла, предписываемых данным параграфом, должны быть проведены с температурами (замеренными в местах, предназначенных для измерения температуры) смазочного материала в трансмиссии и редукторе, не ниже максимальной рабочей температуры, для которой запрашивается сертификат.

(2) Для систем смазки под давлением по крайней мере три 10-часовых цикла, требуемых данным параграфом, должны быть проведены при давлении смазки (замеренном в предназначенном для этого месте), не превышающем минимального рабочего давления, для которого запрашивается одобрение; и

(3) Условия проведения испытаний, содержащиеся в пп. (p)(1) и (p)(2) данного параграфа, необходимо применить одновременно и распространить их применимость на эксплуатацию на режиме при одном неработающем двигателе, для которого запрашивается одобрение.