航空发动机适航考题梳理（仅供参考）

（一）判断题（共5道）
- 考点01 适航标准
- 考点02 型号合格审定
- 考点03 持续适航文件与发动机安装和使用说明手册
- 考点04 功率与推力响应试验
- 考点05 包容性试验
- 考点06 持久试验
- 考点07 防火条款
- 考点08 限寿件
（二）名词解释（共5道）
- ✈[2.1]分别解释设计批准、生产批准和适航批准。
- ✈[2.2]型号合格审定的定义？
- ✈[2.3]分别解释等效安全水平、豁免和专用条件。[^3]
- ✈[2.4]防火、耐火的定义分别是什么？
- ✈[2.5]分别解释不可接受的推力振荡和推力控制丧失。
- ✈[2.6]发动机限寿件的定义是什么？
（三）简答与论述题（分别为5道和4道）
- 考点01 航空发动机概述
- 考点02 适航审定
- 考点03 喘振与失速试验
- 考点04 共因分析方法（CCA）
- 考点05 危害性发动机后果
- 考点06 功率或推力响应
- 考点07 叶片包容性和转子不平衡
- 考点08 防火与耐火
- 考点09 共模分析
- 考点10 二次失效和潜在失效
- 考点11 推力控制丧失（LOTC）
- 考点12 单点故障与单点故障容错
- 考点13 寿命管理系统
- 考点14 安全评估严重性分类

（一）判断题（共5道）

考点01 适航标准

现代民用飞机的实践活动所表现的安全水平

适航标准要求的是最低安全水平，国际民用航空实践（设计、制造、生产、运营、维修）表现的安全水平高于适航标准要求的最低安全水平要求。

考点02 型号合格审定

型号认可证是否也要依据相关我们中国的适航规章来认可国外的型号?

是！对于国外的发动机，我们对它进行型号认可需要依据CCAR33部的要求。型号认可过程比型号合格审查过程短，因为型号已经经过了审查，我国局方只需要对它进行一个认可。

对于航空发动机来说，取单机适航证还是适航批准标签？

发动机：TC证+适航批准标签；航空器：TC证+单机适航证

型号合格审定的定义：中国民航局对民用航空产品进行设计批准的过程。

注意是对航空产品，而不是零部件。设计批准涉及到产品类和零部件或机载设备，取的证件可能是CTSOA（机载设备、材料、零部件）,不一定是TC证。但是型号合格审定必须得针对航空产品。

TC证、PC证针对于型号；标签、AC针对于个体。

考点03 持续适航文件与发动机安装和使用说明手册

持续适航文件

申请人必须根据本规定附件A编制中国民用航空局可接受的持续适航文件（ICA）。如果有计划保证在交付第一架装有该发动机的航空器之前或者在为装有该发动机的航空器颁发适航证之前完成这些文件，则这些文件在型号合格审定时可以是不完备的。

[注]：持续适航文件还可以补充和完善，批准之后的文件并不是不变的，可以根据实际情况，比如说关于大修相关的一些问题，需要根据后期的一个实际情况，可能还需要不断的去修订和完善。

发动机安装和使用说明手册

每一个申请人必须备有在型号合格证颁发之前可供中国民用航空局应用，在发动机交付时可供用户使用的经批准的发动机安装和使用说明手册。

[注]：关于安装和使用说明手册，是主要针对于维修人员，飞行机组提出来的要求，同样它也在交付时提供给用户使用。（使用对象）

考点04 功率与推力响应试验

功率与推力响应实验中发动机最不利组合

在考核发动机危害性后果时根据考核目标的不同发动机引气和功率提取的最不利组合有所不同:
(1) 当考核目标为超温时，适用的不利组合可能是“最大空气引气，最大功率提取" 。
(2) 当考核目标是“喘振”和“失速”时，适用的不利组合可能应该是“无空气引气，最大功率提取" 。
(3) 需根据考核目标的不同选择适用的不利组合条件。

考点05 包容性试验

包容性试验不是简单地要求机匣可以防止碎片飞出，还必须考虑机匣的过度变形可能破坏到连接螺栓，机匣严重变形后会与剩余叶片发生碰摩，可能造成这些叶片损坏或断裂，这又可能导致大量叶片飞出，使承力结构受到无法承受的不平衡载荷，导致发动机发生更严重破坏。

用整机进行包容试验最具代表性，整机包容试验在露天试车台上进行，由发动机提供推力，并使用与在飞机上完全相同的系统和安装节。

[注]:指转子叶片脱落导致的碎片不穿透发动机结构，但不包括从发动机进口或排气口飞出。

考点06 持久试验

33.87条中要求在TCDS中记录的发动机转子转速、功率或推力、输出扭矩和燃气温度限制值，需要小于持久试验中发动机各功率条件下验证的值。也就是说我们定义了它的限制值，和我们实验值并不是一致的，而是要比他小，因为有一个安全裕度。

33.87 条款“持久试验”不是对发动机预期使用工况的模拟，而是一个加速严苛的试验，目的在于验证发动机在经批准的功率和使用限制条件下的操作性和持久性的最低水平。

考点07 防火条款

33.17 防火条款是现行有效的33部技术条款中第一个设计类的条款，与试验类的条款不同，设计类条款的最终目的在于，申请人和局方共同确认发动机型号设计具备满足符合条款要求的设计特征，这些特征能够被表明或通过试验加以验证。

考点08 限寿件

✈发动机限寿件 (Engine life-limited parts)
原发失效可能导致危害性的发动机影响的发动机转子及主要静子结构件。针对规章条例第33.70条，危害性的发动机影响为规章条例第33.75条中所列的任意一种状态。

[注]:限寿件的定义，并不是二次失效或潜在失效，而是原发失效。受他影响的主要是转子及主要静子结构件。它的严重等级是危害性的。

计算寿命限制值

▶对转子件而言，它等同于产生长约0.03英寸、深约0.015英寸的裂纹所需的最小飞行循环数（寿命安全法）。

▶对于限寿件中受压力载荷作用的静子件而言，其寿命限制值应为裂纹萌生寿命与部分残余裂纹扩展寿命（经验证）之和。

（二）名词解释（共5道）

✈[2.1]分别解释设计批准、生产批准和适航批准。

设计批准：¹指局方颁发的用以表明该航空产品或者零部件设计符合相关适航规章和要求的证件，其形式可以是型号合格证、型号认可证、型号合格证更改、型号认可证更改、补充型号合格证、改装设计批准书、补充型号认可证、零部件设计批准认可证，或者零部件制造人批准书、技术标准规定项目批准书对设计部分的批准，或者其他方式对设计的批准。

生产批准：指局方颁发用以表明允许按照经批准的设计和经批准的质量系统生产民用航空产品或者零部件的证件，其形式可以是生产许可证或者零部件制造人批准书、技术标准规定项目批准书对生产部分的批准。

适航批准：指局方为某一航空器、航空发动机、螺旋桨或者零部件颁发的证件，表明该航空器、航空发动机、螺旋桨或者零部件符合经批准的设计并且处于安全可用状态。

✈[2.2]型号合格审定的定义？

型号合格审定² (Type Certification)是中国民用航空局(CAAC)对民用航空产品(指民用航空器、航空发动机或者螺旋桨)进行设计批准的过程(包括颁发型号合格证及对型号设计更改的批准)。

审定依据：

《民用航空产品和零部件合格审定规定》（CCAR-21-R4）

《型号合格审定程序》（AP-21-AA-2022-11）

✈[2.3]分别解释等效安全水平、豁免和专用条件。³

^{等效安全水平:(Equivalent Level of Safety)是指虽不能表明符合条款的字面要求，但存在补偿措施并可达到等效的安全水平。}

^{当不能完全按原文表明对适航规章的符合性，但已表明设计上的补偿措施已提供等效于适航标准确定的安全水平时，局方作出等效安全水平结论。等效安全水平结论记录了一种与规章所规定的方法不同、但被民航局判断为可接受的符合性方法。比如，申请人提出使用分析或试验加分析的方法来代替试验验证，被认为是等效安全批准。}

^{豁免：是根据《民用航空产品和零部件合格审定规定》 (CCAR-21-R4)第 21.3 条的规定，民航局同意受适航规章和环境保护要求中有关条款约束的人暂时或永久不用表明对某些条款符合性的批准。}

^{受适航规章和环境保护要求中有关条款约束的人，可以因技术原因向民航局申请暂时或永久豁免某些条款。}

^{专用条件：(Special Condition，简称SC)是根据CCAR-21的规定，针对提交进行型号合格审定的民用航空产品，由于下述原因之一使得有关的适航规章没有包括适当的或足够的安全要求，由CAAC制定并颁发的补充安全要求。}

^{(a) 民用航空产品具有新颖或独特的设计特点;

(b) 民用航空产品的预期用途是非常规的;

© 从使用中的类似民用航空产品或具有类似设计特点的民用航空产品得到的经验表明可能产生不安全状况。

专用条件应具有与适用的适航规章等效的安全水平。}

^{✈[2.4]防火、耐火的定义分别是什么？}

^{防火：(Fireproof) 发动机零件、部件及附件在规定的工作状态下经受标准火焰作用15min后，仍具有执行预期功能的能力。}

^{耐火：(Fire Resistant) 发动机零件、部件及附件在规定的工作状态下经受标准火焰作用5min后，仍具有执行预期功能的能力。}

^{✈[2.5]分别解释不可接受的推力振荡和推力控制丧失。}

^{不可接受的推力振荡：通常来自于安装者的要求。经验认为，一台发动机推力振荡的峰谷值大于10%起飞推力认为是不可接受的。}

^{推力控制丧失：对于不用在旋翼机上的涡轮发动机而言，LOTC是指：

1）推力无法在慢车或90%最大额定值间调节；

2）推力不可接受的振荡；

3）丧失33.65和33.89中规定的工作能力。}

^{第33.69条喘振和失速特性

第33.89条工作试验}

^{✈[2.6]发动机限寿件的定义是什么？}

^{(Engine life-limited parts)原发失效可能导致危害性的发动机影响的发动机转子及主要静子结构件。针对规章条例第33.70条，危害性的发动机影响为规章条例第33.75条中所列的任意一种状态。}

^{（三）简答与论述题（分别为5道和4道）}

^{考点01 航空发动机概述}

^{✈[3.1]发动机适航主要分几类，结合所学适航条款，每一类所涉及到适航问题是什么？}

^{考点02 适航审定}

^{✈[3.2]型号合格审定项目，从申请到颁证，审定过程包括哪五个阶段？}

阶段一	项目受理和启动
阶段二	要求确定
阶段三	符合性计划制定
阶段四	符合性确认
阶段五	颁证

^{✈[3.3]局方审查依据基于风险的方法，风险要素主要有哪三个？}

^{✈[3.4]针对于设计保证系统审查，三大职能分别为？}

^{✈[3.5]符合性方法表}

^{考点03 喘振与失速试验}

^{✈[3.6]确定喘振与失速试验条件时应考虑哪四个方面？对外部工作条件的考虑主要包括哪些？}

^{考点04 共因分析方法（CCA）}

^{✈[3.7]共因分析方法(CCA)主要包括哪三种方法？}

^{考点05 危害性发动机后果}

^{✈[3.9]危害性发动机后果的七个顶事件分别是？}

^{考点06 功率或推力响应}

^{第33.73条（b）款，要求不超过5秒时间内保证从最小飞行慢车增加至95%的额定起飞功率。这一款的要求与CCAR25部119条款要求之间是有联系的,对于飞机发动机爬升速度和功率或推力响应的要求，它要求从最小的飞行慢车移向复飞位置后8秒时，发动机可用功率（推力），需保证着陆形态的定常爬升梯度不得小于3.2%。这一条实际上说明的是：如果需要复飞，飞行员进行相应的操作，这个操作假设是3秒完成，他完成了这样的一个操作之后，发动机要有相应的响应，发动机的响应时间我们分配的是5秒。}

^{考点07 叶片包容性和转子不平衡}

^{叶片包容性和转子不平衡之间有什么关系？}

^{[提示]：什么原因会造成转子不平衡呢？叶片飞脱，轴承失效了，这些都会产生不平衡，思考怎么联系，结合适航要求。}

^{[答案仅供参考]}

^{（可结合叶片包容性和转子不平衡实验条款）}

^{叶片包容性是指发动机在叶片脱落或损坏时，能够继续安全运行的能力。}

^{转子不平衡是指转子的质量中心与几何中心不重合，导致转子旋转时产生离心力和力矩的现象。}

^{▶叶片脱落或损坏会导致转子不平衡，从而引起发动机的振动、噪声、温度升高、效率降低等问题，甚至可能造成发动机的失效或破坏。

▶转子不平衡会加速叶片的磨损、疲劳、裂纹等缺陷的发展，降低叶片的强度和寿命，增加叶片脱落或损坏的风险。}

^{因此，提高叶片包容性和减少转子不平衡是发动机设计、制造、检测和维修的重要目标之一。}

^{考点08 防火与耐火}

^{防火与耐火的定义不同的背后原因是什么？}

^{[答案仅供参考]}

^{从乘飞机角度考虑，对应的部件耐火之所以定义是五分钟，是考虑五分钟内飞行员能够发现，确认火情并且关闭发动机这一系列操作，它是基于这样的一个假设条件。对于防火实验，它要经受15分钟的冲击，也就是建立在灭火系统能够在之后十分钟内控制火情的基础之上，这是它背后为什么把耐火定成5分钟，把防火定成10分钟的原因。}

^{考点09 共模分析}

^{什么是潜在的共有因素？}

^{[答案仅供参考]}

^{潜在的公有因素通常分为三种类型：物理、设计和操作。}

^{▶物理公有因素通常是由于相同材料、生产批次或制造商所导致的元件失效。}

^{▶设计公有因素通常是由于设计缺陷或未能充分考虑元件互连性而导致的失效。}

^{▶操作公有因素通常是由于操作人员使用不当、维护不当或环境条件不良而导致的失效。}

^{考点10 二次失效和潜在失效}

^{[答案仅供参考]}

^二次损伤

^{指由原发失效所导致的损伤或失效。}

^{潜在故障

潜在失效是很难观测到的失效，当与其他情况耦合以后，就会被发现、也就是隐藏故障。}

^{隐蔽故障（Hidden Fault）是指一种不容易被发现的故障，它通常不会导致系统直接停止工作，但可能会影响系统的性能或安全性。与其他故障不同的是，隐蔽故障可能不会被系统的故障检测和诊断机制所发现，因此它们可能会持续存在，并逐渐累积到一定的程度，最终导致系统的失效或故障。

例如，在航空电子系统中，一个隐蔽故障可能是某个传感器输出信号的偏移或漂移，这种故障可能不会被机组人员或自检系统所察觉，但在长期的飞行过程中，它可能会导致导航或飞行控制系统出现误差或失效，从而危及飞行安全。

为了防止隐蔽故障的出现，通常需要在系统设计和测试中采取相应的措施，例如故障模式和影响分析（FMEA）等方法，以识别和分析潜在的隐蔽故障，并在设计和测试中采取相应的措施来减小其风险。}

^{在某些语境和条件下，潜在的失效（potential failure）和潜在故障（potential fault）不是完全相同的概念。}

^{考点11 推力控制丧失（LOTC）}

^{什么情况下可能出现推力的丧失？}

^{[答案仅供参考]}

^{喘振失速、危害性发动机后果}

^{1.推力控制系统本身的故障：推力控制系统由多个部件组成，如油门控制电脑、推力手柄、传感器、执行器等，任何一个部件故障都可能导致推力控制丧失。

2.电气故障：飞机电路的短路或开路等电气故障可能会导致推力控制系统失效。

3.操纵系统故障：如果操纵系统失灵，驾驶员无法通过操纵手柄控制推力，也会导致推力控制丧失。

4.外界干扰：外界因素如恶劣天气、鸟击、机械故障等，也可能对推力控制系统造成干扰，导致失效。

5.人为因素：错误的维护、保养、操作等人为因素也可能导致推力控制系统失效。}

^{考点12 单点故障与单点故障容错}

^{什么是单点失效（故障）？}

^{[答案仅供参考]}

^{单点失效（Single Point of Failure，SPoF）是指在一个系统或组件中，存在一个关键的单点故障，一旦该点发生故障，整个系统或组件都将无法正常工作或者工作性能受到严重影响。

例如，如果在一架飞机的发动机控制系统中存在单点失效，那么如果该点发生故障，整个发动机控制系统可能无法正常工作，从而导致飞机失控或者发生严重事故。

为了避免单点失效的出现，通常需要在系统设计中采取多种措施，例如采用冗余设计、备份系统、分布式系统等，以减小单点失效的影响，并提高系统的可靠性和安全性。此外，还需要进行故障模式和影响分析（FMEA）等方法，以识别和分析潜在的单点失效，并采取相应的措施来降低其出现的风险。}

^{容错设计需要如何去考虑？开展哪一些逻辑验证的相关一些工作？}

^{[答案仅供参考]}

^{单点故障容错

▶余度设计—三余度、双余度或备份系统

▶通过试验和分析表明符合33.28(d)(2)和(3)条款的单点故障要求。}

^{建议按照SAE ARP4761要求，使用FTA、FMEA和马尔可夫分析计算、仿真试验、台架试验、飞行试验等方法，确定控制系统各类失效模式和设计措施，并与飞机方协调。}

^{局部事件包括哪些？}

^过热状态
^着火
^{维修和可预测的维修错误}
^流体泄漏
^{对控制系统电线、接头、或控制单元会造成损害的机械干扰。}

^{从申请人的角度来说，如何防止由于局部事件所造成的危害性后果？}

^{[答案仅供参考]}

^{申请人必须证明，由于发动机内部或外部的局部事件，不会导致危害性发动机后果。}

^{申请人应确保没有共因事件。

什么是共因事件?}

^{CCAR-33是中国民航局颁布的适航规定，其中关于共因事件（common cause event）的定义如下：

共因事件是指一个或多个系统组成部件在同一时刻、同一环境条件下，因同一原因而同时或连续失效的事件。共因事件的原因可来自于人为因素、设计缺陷、制造问题、环境因素等。}

^{在飞机适航审定和维修过程中，需要对共因事件进行深入的分析和评估，以确保飞机系统的可靠性和安全性。对可能导致共因事件的因素进行识别和控制，采取相应的措施来减少共因事件的发生，也是飞机维修和运行管理的重要任务之一。}

^{考点13 寿命管理系统}

^{工程计划、制造计划使用和管理计划，这三个计划都是为了保证限寿件的寿命限制，防止在寿命期内可能出现危害性的发动机后果。工程计划、制制造计划、使用管理计划就构成了一个整个限寿件的寿命管理系统。}

^{制造计划里面它的主要要素是什么？}

^要素：

^材料控制
^{加工方法与过程}
^{切削参数和容许发散度}
^{检测方法和灵敏度}
^{特殊的零部件粗加工或精加工方法}
^表面抛光
^{残余应力场}
^{改善疲劳性能或者最小化诱发缺陷的方法}
^{加工方法变化对零部件寿命性能影响的合格工艺验证}
^{符合微观结构的要求}
^加工控制
^{可追溯记录}
^{不合格零部件复查，以确保其偏差不会对零部件寿命造成负面影响}

^{考点14 安全评估严重性分类}

^{设计批准无需记忆这么多，只需知道设计批准就是依据局方颁布的相关的适航规章来对申请人的设计进行批准,后面为各种证件。 ↩︎}
^{简记：中国民航局对民用航空产品进行设计批准的过程。 ↩︎}
^{不需要完全描述，结合定义总结，理解地去掌握。 ↩︎}