...客A320系列飞机重着陆风险管理研究
刘会星
【摘 要】民用飞机起落架未放下着陆是飞机在受控的情况下在有铺面跑道上紧急着陆，可能对机体结构和乘员安全造成重大的影响。本文分析了适航条款产生的安全性要求，初步确定了起落架未放下着陆的失效模型和影响范围。
【关键词】民用飞机；起落架未放下着陆；特定风险分析；安全性
0 前言
起落架未放下着陆是指飞机在受控的情况下，以一个或多个起落架不能正常放下的状态在有铺面跑道上着陆。本文根据ARP 4761[1]的分析流程，对起落架未放下着陆的相关适航要求和影响范围进行研究。
1 适航条款分析
中国民用航空规章CCAR 25部和CS 25部中，起落架未放下着陆风险分析相关的适航条款如表1所示。
根据条款，将起落架未放下着陆风险分析的安全性设计要求总结如下：
1） 保护乘客
根据25.561条款，设计应保证设备不会直接伤及乘员或阻挡（包括起火）任何应急撤离设备。
2）防止火灾
（1）根据25.561和25.721条款，应避免因结构或系统损坏引起任何可燃液体（燃油、液压油等）泄漏，以防止飞机内部或下部发生持久的火灾。
（2）为减少燃油泄漏，25.994等条款和AC 25.994-1对燃油系统提出了设计要求。
（3）必须减小摩擦产生的热量导致燃油箱内部起火和爆炸的潜在危险。应评估因着陆时油箱表面温度升高并点燃汽油蒸汽的潜在危险。此外，还须评估在机身和地面摩擦时产生的热量传导至燃油导管并将其点燃的潜在危险。
（4）燃油和电子系统和组件的设计和安装应避免燃油泄漏至潜在起火源（包括高温的发动机表面等）。
（5）为减小氧气设备的破坏，氧气压力源、压力源与切断装置之间的管路必须置于坠撞着陆中发生破裂的概率和危害性最小的部位。
3）保护乘员和应急撤离
设计应保证结构和设备的变形不会直接伤及乘员或阻挡（包括起火）任何撤离设施。为实施应急撤离，还应确定各个出口离地面的最小高度。对于离地高度超过1.83米的出口，必须有设施协助乘员下地。
2 影响范围
为了根据适航要求进行安全性设计，需确定失效模型和影响范围。
2.1 失效模型
由于起落架可以緩冲初始撞击能量并延迟机体接地，工程上一般利用所有可用的起落架着陆。对于翼吊吊挂和前三点式起落架的常规布局而言，根据前起落架和左（右）主起落架的收放状态，起落架未放下着陆共有七种失效组合，可简化为五种典型失效模型。不同起落架失效的接地位置和影响区域如表2所示。
2.2 影响范围
确定失效模型后，须定义受影响区域用以检查受影响的系统和组件。1999年FAA技术中心开展了典型机身框段坠撞试验以评估辅助燃油箱的结构完整性[5]。在试验中，将波音737-200飞机的典型中机身段（长3.048m，重3970kg）吊起至4.27m空中并释放，以获得9.144m/s的撞地速度。坠撞后最大和最小的变形量分别为53.3cm和26.7cm。
国内相关机构开展过农林型飞机和直升机的纵向坠撞试验。根据相关的数值模拟结果[6]，在坠撞初始坠撞速度为12.81m/s时，带油箱结构的机身框段最大垂向位移为33cm至49cm（对应油箱装水量117.9L至942.7L）。
CS 25.721定义起落架未放下着陆的垂直坠撞速度为1.52m/s（5ft/s）。结合相关事故分析和工程经验，初步将起落架未放下着陆的影响范围确定为机体底部以上20cm范围。
3 结论
本文分析了起落架未放下着陆相关适航条款的安全性要求，初步确定了影响范围，有助于促进起落架未放下着陆的安全性分析与设计工作。
【参考文献】
[1]Guidelines and methods for conducting the safety assessment process on civil airborne systems and equipment， SAE ARP 4761[S].US，1996.
[2]Edwin L. Fasanella， Karen E. Jackson， Yvonne T. Jones， Gary Frings and Tong Vu.Crash Simulation of a Boeing 737 Fuselage Section Vertical Drop Test[R].DOT/FAA/AR-02/62.August2002.
[3]何欢，陈国平，张家滨.带油箱结构的机身框段坠撞仿真分析[J].航空学报，2008，29（3）：627-633.
[责任编辑：朱丽娜]endprint
