高清可复制 HB 8624-2021 机载电子设备通风系统通用要求

　　ICS 49.090 V 44

　　HB 8624-2021

　　机载电子设备通风系统通用要求

　　General requirements for airborne avionics ventilation system

　　2021-04-19 发布 2021-07-01 实施

　　中华人民共和国工业和信息化部 发 布

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。

　　本标准由中国航空综合技术研究所归口。

　　本标准起草单位：中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院、中国航空综合技术研究所。

　　本标准主要起草人：袁建新、刘 牧、江 娜、简夕忠、张 存、杨 智、刘 超、田力伟、张 宏。

　　机载电子设备通风系统通用要求

　　1 范围

　　本标准规定了飞机机载电子设备通风系统(以下简称电子设备通风系统)的系统组成、功能、性能、噪声、安全性、可靠性、维修性、环境适应性、接口、重量、材料等要求以及验证要求等通用要求。

　　本标准适用于民用飞机机载电子设备通风系统设计及验证。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　《中国民用航空规章第 25 部〈运输类飞机适航标准〉》(CCAR-25-R4) 中国民用航空局 2011年 11 月 7 日 中国民航局令第 209 号

　　RTCA/DO-160G 机载设备环境条件和试验程序(Environmental conditions and test procedures for airborne equipment)

　　3 要求

　　3.1 系统组成

　　电子设备通风系统一般包括鼓风系统和排风系统。鼓风系统提供温度、流量和洁净度满足要求的冷却空气通入需强迫通风冷却的电子设备内部，排风系统抽吸电子设备附近热空气以保证电子设备环境温度满足要求。鼓风系统部件一般包括风扇、活门、过滤器、温度传感器、流量传感器， 以及管路。排风系统部件一般包括风扇、活门和管路。

　　3.2 功能

　　电子设备通风系统应至少具备以下功能：

　　a) 提供温度、流量和洁净度满足要求的冷却空气通入电子设备内部;

　　b) 保证电子设备环境温度满足要求;

　　c) 具有监测和故障告警功能，对系统故障、电子设备舱环境超温、冷却空气流量不足、冷却空气温度超温等不正常状态应及时指示。

　　3.3 性能

　　3.3.1 鼓风系统性能

　　3.3.1.1 鼓风流量

　　电子设备通风系统应保证冷却空气流量满足以下要求：

　　a) 地面状态下，冷却空气的进口温度为 40℃时，冷却空气流量不低于 220kg/(h ·kW);

　　b) 冷却空气温度在 40℃~70℃范围内时，冷却空气体积流量与 a)要求对应的体积流量一致;

　　c) 当冷却空气的进口温度由 40℃降低至 30℃时，冷却空气流量可由 220kg/(h ·kW)按照温度下降的比例降至 136kg/(h ·kW);

　　d) 冷却空气流量应不低于 136kg/(h ·kW)。

　　3.3.1.2 压力

　　电子设备机箱入口处压力应与设备流阻相匹配。通常情况下，在海平面、冷却空气进口温度 40℃和流量 220kg/(h ·kW)的条件下，入口处压力应不低于 300Pa(表压)。

　　3.3.1.3 洁净度

　　应对进入电子设备的冷却空气进行净化，以确保：

　　a) 冷却空气中不含游离水;

　　b) 冷却空气中所含杂质微粒直径不大于 400μm。

　　3.3.2 排风系统流量

　　排风系统流量可通过公式(1)计算：

　　G=(QE -QW)/[cp (tI -tEE)]…………………………………(1)

　　式中：

　　G——排风流量，单位为千克每秒(kg/s);

　　QE——电子设备总发热量，单位为瓦(W);

　　QW——通过电子设备舱围护结构向外传热量，单位为瓦(W);

　　cp——电子设备舱内空气定压比热容，单位为 J/(℃ ·kg);

　　tI——电子设备进口的冷却空气平均温度，单位为摄氏度(℃);

　　tEE——电子设备舱环境温度，单位为摄氏度(℃)。设计点为热天地面状态，计算时电子设备舱环境温度取值 65℃。

　　3.3.3 冷却空气进口温度监测要求

　　电子设备进口的冷却空气温度超出以下范围时，系统应按以下要求进行告警：

　　a) 电子设备通风系统 30min 内的短时运行，电子设备进口空气温度应在-40℃~70℃范围内;

　　b) 电子设备通风系统运行 30min 后，电子设备进口空气温度应在-15℃~55℃范围内。

　　3.3.4 电子设备舱环境温度监测要求

　　电子设备舱环境温度应在-40℃~70℃范围内，当超出该范围时，系统应告警。

　　3.4 噪声

　　电子设备通风系统噪声应满足如下要求：

　　a) 电子设备通风系统应满足飞机级分配的噪声要求;

　　b) 系统的风扇应安装在远离座舱地板的位置;

　　c) 地板以下的管路内空气流速不超过 15m/s，地板以上的管路内空气流速不超过 10m/s;

　　d) 按需设置消音装置以减小气流产生的噪声。

　　3.5 安全性

　　电子设备通风系统应满足以下安全性要求：

　　a) 应提供警告信息，向机组发出电子设备舱环境超温、冷却空气流量不足、冷却空气温度超温等系统故障状态并能使机组采取适当的纠正动作;

　　b) 系统控制器件和监控与警告装置的设计，应避免危险的机组失误;

　　c) 确定电子设备通风系统功能危险等级时应考虑电子设备适应性、电子设备布置以及相互备份关

　　系等要素，系统导致的灾难性失效事件概率应小于 1×10-9 每飞行小时，通常电子设备通风系统不会导致灾难性事件;危险性失效事件概率应小于 1×10-7 每飞行小时，未通告的电子设备通风功能失效通常是危险性失效事件。

　　3.6 可靠性

　　电子设备通风系统可靠性应满足以下要求;

　　a) 电子设备通风系统的平均故障间隔时间(MTBF)应满足飞机级分配的指标要求，通常不低于2000FH;

　　b) 电子设备通风系统的签派可靠度(DR)应满足飞机级分配的指标要求，通常不低于 99.99%。

　　3.7 维修性

　　电子设备通风系统应满足以下维修性要求：

　　a) 系统平均修复时间、重要部件拆装时间应满足飞机级分配的指标要求， 电子设备通风系统的平均修复时间通常不大于 30min，通风风扇和过滤器的拆装时间通常不大于 20min;

　　b) 系统通常应具备 BIT 及在中央维护系统存储故障信息的功能;

　　c) 设备应尽量设计成为航线可更换单元;

　　d) 管路安装接口应有气流方向的标志;

　　e) 对管路及不容易拆装的部件，应采用无维修设计原则;

　　f) 配有位置指示器的活门，其安装位置应便于维护人员观察;

　　g) 空气过滤器滤芯应是快速安装型的，并在更换时易接近、易拆除。

　　3.8 环境适应性

　　3.8.1 自然环境

　　电子设备通风系统部件应能够承受 RTCA/DO-160G 或型号专用规范规定的温度、压力、霉菌、盐雾、湿热和砂尘等的自然环境条件，并在使用寿命期间内能够正常工作。

　　3.8.2 机械环境

　　在 RTCA/DO-160G 或型号专用规范规定的振动、冲击、坠撞和加速度等的机械环境条件下，电子设备通风系统部件应能够正常工作。

　　3.8.3 电磁兼容性

　　在 RTCA/DO-160G 或型号专用规范规定的电磁干扰、闪电和高能量磁场等电磁环境条件下，电子设备通风系统部件应能够正常工作和满足飞机全机电磁兼容性的要求。

　　3.9 接口

　　3.9.1 机械接口

　　电子设备通风系统的机械接口应符合以下要求：

　　a) 系统与外部设备、飞机机体之间的交联机械接口应尽可能采用标准联接形式;

　　b) 在任何使用环境条件下，系统设备、附件的机械连接都不能出现松动或漏气，例如冲击、振动、加速度等;

　　c) 机械连接产生的应力和载荷应不会使设备从预定位置发生移动及造成设备本身的变形;

　　d) 电子设备通风系统与机体结构存在机械接口，接口要素包括：载荷、挂接位置、卡箍与结构连接形式等;

　　e) 电子设备通风系统与电子设备架存在机械接口，接口要素包括：管路和设备架通风接口连接形

　　式、尺寸等。

　　3.9.2 电接口

　　电子设备通风系统的电接口应符合以下要求：

　　a) 与航电系统存在接口，接口要素包括：指示和告警信号、风扇转速控制信号、流量传感器监测信号、温度和压力传感器监测信号等;

　　b) 与电源系统存在接口，接口要素包括：风扇、活门、传感器等设备的电压、电流和电功率等。

　　3.9.3 功能接口

　　电子设备通风系统的功能接口应符合以下要求：

　　a) 与座舱通风系统存在功能接口，接口要素包括：流量、温度和压力;

　　b) 与机载电子设备存在功能接口，接口要素包括：热耗散、流阻和电子设备适应性。

　　3.10 重量

　　电子设备通风系统重量应满足飞机级分配的重量指标。

　　3.11 材料

　　材料应满足下列要求：

　　a) 材料应无毒无害;

　　b) 强度性能和设计值符合 CCAR 25.613 的规定;

　　c) 材料(包括用于材料的涂层或饰面)具有阻燃性。

　　4 验证要求

　　4.1 计算分析

　　应通过计算分析验证电子设备舱环境温度、系统鼓风和排风流量、系统平均故障间隔时间(MTBF)、系统签派可靠度(DR)和系统失效事件的概率满足要求。

　　4.2 试验室试验

　　4.2.1 系统试验室试验

　　应通过系统流量分配试验验证系统总流量和流量分配。

　　4.2.2 设备鉴定试验

　　应按照 RTCA/DO-160G 和型号专用规范要求完成设备鉴定试验。

　　4.3 机上地面试验

　　应通过机上地面试验验证以下内容：

　　a) 系统的自检测功能;

　　b) 系统的监控及告警功能;

　　c) 电子设备舱环境温度、冷却空气温度、鼓风和排风流量。

　　试验时电子设备应完整安装并处于最大发热状态，须进行热天状态机上地面试验。

　　4.4 飞行试验

　　应通过飞行试验验证电子设备舱环境温度，冷却空气温度、鼓风和排风流量。

　　机载电子设备通风系统飞行试验前，应完成系统机上地面试验。试验时电子设备应完整安装并处于最大发热状态，须进行热天状态飞行试验。