33.76. Попадание птиц

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

(1) За исключением того, как определено в п. (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 наиболее критический двигатель достигает 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 Документации по установке и эксплуатации двигателя или в разделе Руководства по эксплуатации согласно 33.5.

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

(4) Для двигателя, имеющего защитное устройство на входе, соответствие требованиям этого параграфа должно быть установлено при функционировании этого устройства. Одобрение двигателя должно быть подтверждено демонстрацией того, что соответствие этим требованиям достигнуто при функционировании защитного устройства.

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

(6) Если соответствие требованиям данного параграфа не установлено, то в Документации по сертификации типа двигателя должно быть отражено, что двигатель имеет некоторые ограничения по установке на воздушное судно, при которых должно быть 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), 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.

Таблица 1

ТРЕБОВАНИЯ ПО КРУПНЫМ ПТИЦАМ

(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, предписанных в 33.75(g)(2).

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

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

(1) Анализ или испытания компонентов, или то и другое, приемлемые для Компетентного 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. 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. Когда в табл. 2 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 рассматриваться, при необходимости, с помощью соответствующих испытаний или анализа, или того и другого. Когда в табл. 2 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. Остальные птицы должны быть равномерно распределены по площади наименьшего сечения во входном канале в двигатель.

Таблица 2

МАССА СРЕДНЕЙ ПТИЦЫ В СТАЕ И ТРЕБОВАНИЯ К КОЛИЧЕСТВУ ПТИЦ

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

Таблица 3

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЦЕЛОСТНОСТИ

(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 вентилятора или I ступени ротора 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 п. (c)(7) или (8) данного параграфа;

(iii) последствиям, указанным в п. (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 п. (a)(1) данного параграфа, в течение 3 мин.;

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

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

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

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

(viii) устойчивая работа на режиме земного малого газа (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 п. (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 п. (a)(1) данного параграфа в течение 30 с;

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

(vi) указанная продолжительность - это отработка 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 по сертификации типа.

(10) Если какие-либо эксплуатационные ограничения двигателя превышены в течение первых 2 мин. без перемещения РУД согласно требованиям п. (c)(7)(ii) данного параграфа, то должно быть установлено, что превышение ограничений не приводит к небезопасным условиям.

(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, и при скорости их забрасывания 100 м/с.

Таблица 4

МАССА И КОЛИЧЕСТВО КРУПНЫХ СТАЙНЫХ ПТИЦ

(2) Перед забрасыванием двигатель должен быть стабилизирован при частоте вращения ротора I ступени (или ступеней), подвергаемой воздействию, которая составляет не менее частоты вращения в условиях стандартного дня, и двигатель должен вырабатывать 90% максимальной взлетной мощности или тяги в заявленных 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.

(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 взлетной мощности или тяги в заявленных условиях во время работы на участках, указанных в п. (d)(5)(i) данного параграфа;

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

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

(5) Должна использоваться следующая программа испытания по продолжительности работы двигателя:

(i) заброс, за которым следует 1 мин. без перемещения рычага управления двигателем;

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

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

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

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

(vi) затем следует как минимум 1 мин. на малом газе и выключение двигателя. Указанные продолжительности являются промежутками времени при заданных условиях испытания. Перемещение рычага управления двигателем между условиями испытания должно проводиться за 10 с или менее, за исключением того, что время перемещения рычага управления двигателем в п. (d)(5)(ii) данного параграфа не ограничено, а для установки мощности в соответствии с п. (d)(5)(iii) данного параграфа время должно составлять 30 с или меньше.

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

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

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

(i*) все компоненты, критические для установления соответствия требованиям п. (d) данного параграфа, включены в испытания сборочного узла;

(ii*) компоненты, указанные в п. (d)(6)(ii)(i*) данного параграфа, установлены в представительный двигатель для демонстрации продолжения работы в соответствии с пп. (d)(4) и (5) данного параграфа; за исключением того, что п. (d)(5)(i) исключается, а п. (d)(5)(ii) должен составлять по продолжительности 14 мин. после запуска и выхода на установившийся режим работы двигателя; и

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

(7) Заявители должны показать, что не возникнет какое-либо опасное условие при превышении любого эксплуатационного ограничения двигателя за время испытаний.