T-CSAA 34-2024 T-CATA 0155-2024 悬吊式直升机救援训练模拟器规范

悬吊式直升机救援训练模拟器规范2024-12-10发布2024-12-31实施中国航空学会中国航空航天工具协会联合发布Ⅱ III 2规范性引用文件 I3术语和定义 4一般要求 2 24.2产品组成 24.3主要技术参数项 24.4安全要求 25详细要求 3 3 3 3 4 4 46试验要求 5 5 66.4模拟舱试验 6 6 7 76.8安全试验 76.9试验报告 87交付要求 8附录A(资料性)悬吊式直升机救援训练模拟器组成示意图 9附录B(资料性)悬吊式直升机救援训练模拟器主要技术参数示例 本文件依据T/CAS1.1—2017《团体标准的结构和编写指南》的有关要求编写。本标准由中国航空学会与中国航空航天工具协会联合提出。本标准由中国航空学会与中国航空航天工具协会联合归口。本文件起草单位：中船海丰航空科技有限公司、燕山大学、北京航空航天大学、北京精仪天和智能装备有限公司、北京金顺帆科技有限公司。本文件起草人：宋晗、缪秋云、周垒、高少辉、曹文娟、刘涛、陈刚、吴江、梁仁和、李勇、张振、李自勇、郭永。考虑到本文件中的某些条款可能涉及专利，中国航空学会不负责对任何该类专利的鉴别。本标准首次制定。1T/CSAA34-2024T/悬吊式直升机救援训练模拟器规范本文件规定了悬吊式直升机救援训练模拟器的预定用途、产品组成、主要技术参数项以及各系统详细功能性能要求、试验要求以及交付要求。本文件适用于悬吊式直升机救援训练模拟器的设计、制造、安装、改造、维修、试验和使用管2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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。GB/T191包装储运图示标志GB/T13384机电产品包装通用技术条件3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。悬吊式直升机救援训练模拟器suspendedhelicopterrescuetrainingsimulator采用悬吊式结构，模拟直升机外观、结构、布局并集成绞车，具备运动模拟等功能的设备。运动执行机构motionexecutor用于实现悬吊式直升机救援训练模拟器单向或复合运动的装置。仿真直升机外形以及内部布局构型，配置舱门、座椅等仿真部件。用于悬吊式直升机救援训练模拟器启停、运动控制的系统。仿真直升机机载绞车的设备。2T/CSAA34-2024T/CATA0155工况模拟设备helicopterconditionsimulator仿真直升机发动机开机情况下，机体周边环境工况的设备。4.1预定用途悬吊式直升机救援训练模拟器(以下简称：模拟器)可用于直升机救援多类场景的各个阶段(目标搜索、接近、悬停、飞离和返航)训练提供全任务过程的训练，可用于各个直升机救援各类作业岗位开展复杂环境下的培训以及考核。预定用途包括：a)救援场景：搜索救援、陆上/水上救援、急救及医疗转运、物资吊运及投送等；b)训练内容：绞车操作、索降/滑降操作、水面救生、医疗转运、空中吊运、机组多角色协同救援等；c)训练对象：直升机绞车手、救生员、急救医生、急救护士等。4.2产品组成模拟器由运动执行机构、模拟舱、控制系统、绞车模拟训练设备、工况模拟设备五部分组成，如下图1所示，典型产品组成示意图参见附录A。其中：a)控制系统安装在模拟舱内，可根据使用需要配置地面控制系统、备用控制系统；b)绞车模拟训练设备可安装在模拟舱、运动执行机构等位置，可采用实装绞车。悬吊式直升机救援训练模拟器悬吊式直升机救援训练模拟器模拟舱4.3主要技术参数项模拟器的主要技术参数项可包括：垂直运动范围、水平运动范围、俯仰角度范围、滚转角度范围、回转角度范围、运行速度、设备重量、设备电压、设备功耗、模拟舱尺寸、承载人数、承载重量、振动频率(仅限于刚性连接运动执行机构)等。4.4安全要求模拟器应具有足够的强度、刚度以及电气安全性，保证在安装、运行、维护过程中操作人员的安全和使用方便。应满足以下安全要求：a)结构件连接的设计应能牢固，避免各连接处出现松脱；b)应在系统危险区域、部位、部件处喷涂或粘贴警示标识；c)应在使用维护说明书给出详细的机械与结构、电气系统等的拆装方法说明，对安全注意事项给出说明；d)应针对涉及人员安全的机械与结构零部件安全系数宜≥5,包括连接销轴、缆绳等，并通过试验或试验验证；3e)应配置必要的应急设备(如缆绳等),并随时保持可用状态；f)应制定成员撤离措施，当设备发生故障、断电或其他意外情况时，避免乘员长时间高空滞留；g)应有一套备用控制方式，并与主电气控制系统有效隔离；h)宜配备必要的应急供电措施，保证断电或其他意外情况时，乘员可安全撤离；i)模拟舱舱内照明、通话等附属设施的电气控制系统应独立于设备运动的电气控制系统，应设置独立的电气保护装置，故障时不应影响设备运动电气控制系统的正常工作；j)应配置有备用电源或应急发电机，并应随时保持在可用状态，备用电源容量应满足设备顺利疏散乘员的要求；k)应具有速度限制、载荷限制、安全限位的措施，限位措施应包括机械限位、电子限位、软件限位等内容；1)应在模拟舱内、设备安装的地面环境合理设置紧急停车按键，保证突发情况可及时操作；m)运动执行机构采用多个电机刚性连接共同驱动时，每个电机均应设置独立的电气保护装置，任意单个电机的电气保护装置动作时，设备及乘客均应处于安全状态；n)应有防漏电措施。5详细要求整机功能和性能应包括：a)整机应外观状态良好，无破损；b)整机运行时不应有异常的振动、冲击、发热、声响及卡滞现象；c)应提出整机的供电、安装、运行环境条件，以符合使用要求；d)机械及结构零部件不应有异常磨损、变形、脱落、永久变形及损坏等现象；e)电气零部件不应有脱落、损坏、异常发热现象，安装基础不应有不均匀沉降和开裂；f)设备重量、设备功耗、模拟舱尺寸、承载人数、承载重量等静态参数应符合使用要求；g)垂直运动范围、水平运动范围、俯仰角度范围、滚转角度范围、回转角度范围、运行速度等动态参数与设计值应符合使用要求；h)使用环境如有水溅或降雨可能，电气设备应采取防水措施；i)可设置视频监控系统，监控系统应处于可用状态，监控显示画面应清晰无干扰，用于安全人员在训练中观察人员进出舱及设备运行的全部情况，也可用于训练考核。5.2运动执行机构运动执行机构应能吊挂模拟舱，实现模拟舱的运动。满足以下要求：a)三维空间运动范围应根据安装环境，同时应考虑训练需求进行合理设置；b)应具有与模拟舱的安装结构；c)连接吊挂受力应平均分配到多个吊挂部件上，避免单个吊挂点失效引起人员伤害；d)应通过电气连接或遥控实现外部信号对运动执行机构的运动控制，并可将运动执行机构状态信息向外部传输；e)应可为模拟舱及其它安装在运动执行机构上的配套设备提供电源供应；f)如安装绞车模拟训练设备应具有相应安装结构和电气接口；g)如安装工况模拟设备应具有相应安装结构和电气接口。5.3模拟舱模拟舱外观、内部布局及人机交互操作设备宜参考实际救援直升机开展设计，保证训练与真实使4用的逼真度。模拟舱应满足以下要求：a)应明确标识额定乘员数量和承载重量；b)模拟舱与运动执行机构的安装接口应稳固可靠；c)主要受力框架应采用金属结构材料，应综合考虑整机吊挂、落地等因素静态和动态受力分析，应具有足够的强度，满足安全性要求；d)舱体框架应能承受运动执行机构运动产生的加速度过载；e)由电缸或气缸等刚性连接运动执行机构升降时，应有缓冲措施或保护措施；f)乘员上下机踏板应具有足够强度，满足人员进出舱承重要求；g)模拟舱凡乘员可触及之处，不应有不符合设计要求的外露锐边、尖角、毛刺和危险突出物等；h)内部照明、驾驶舱显示模拟设备、座椅、内外蒙皮等附属设施应固定牢靠；i)模拟舱可留有安装机腹吊钩、探照灯、光电吊舱、机载医疗急救设备等模拟训练设备的结构和电气接口，结构和电气安装应安全可靠；j)模拟舱应留有控制系统相关设备的安装空间；k)应留有系统急停按键安装及走线位置；1)如安装绞车模拟训练设备应具有相应安装结构和电气接口；m)如安装工况模拟设备应具有相应安装结构和电气接口；n)可配置音响系统模拟舱内噪音；o)可配置内话系统；p)考虑训练环境温度，可配置空调或风扇；q)各类训练设备、电气设备等安装需考虑维修的便捷性。5.4控制系统控制系统通过信号输入进行解算，输出信号到运动执行机构，实现直升机救援训练的运动模拟。控制系统应满足以下要求：a)应具有控制输入设备生成控制信号；b)控制输入设备宜安装在模拟舱内，操作方式可参考真实直升机控制设备进行设计；c)可配置地面控制系统，对系统进行控制；d)可接收运动执行机构的运行状态信息或其它传感器的采集信息，用于优化控制解算信号；e)可配置控制及运动信息显示设备，用于系统运行状态显示；f)应有快速复位措施，在紧急停止时，能够使模拟舱恢复到水平姿态。5.5绞车模拟训练设备绞车模拟训练设备的吊升载荷、下降速度、提升速度、安全限位减速等主要使用指标性能应能达到机载绞车的要求，并满足以下要求：a)绞车模拟训练设备的控制手柄、控制盒等操作方式应参考真实绞车设计；b)绞车模拟训练设备应参考真实绞车进行安全限位等安全措施设计；c)缆索有效行程应能满足整机最大起升高度情况下绞车升降训练的要求；d)绞车缆绳应符合设计的相关规定，并提供缆绳力学性能报告；e)应设计合理的首次翻修期限、返修间隔期限、总寿命、缆绳寿命等参数，保证高频次训练使用的需求。5.6工况模拟设备工况模拟设备应能模拟直升机下洗气流、飞行噪声等机舱周边工况环境，其气流速度、噪声大小等指标应根据所模拟飞行器的真实工况进行设计，并满足以下要求：a)下洗气流风场区域应能覆盖机组救援在直升机模拟舱周边的活动区域；5b)噪声应能模拟直升机螺旋桨工作时的声音效果；c)工况模拟设备运行状态及参数应可控。6试验要求6.1基本要求模拟器安装调试完毕后，应按试验方案进行试验，全部试验项目合格后方可交付使用。模拟器试验应满足以下要求：a)试验应包括运动执行机构试验、模拟舱试验、控制系统试验、绞车模拟训练设备试验、工况模拟设备试验等子系统试验及整机试验；b)根据结构形式、运行方式和试验目的不同，试验项目可有所增减；c)根据试验有关要求，选择相应精度的测试仪器及量具，并保证经法定计量部门检定合格并在有效期内，必要时在测试前后应进行校对；d)试验前应检查系统机械及结构、表面防护、电气系统、运动执行机构、模拟舱、绞车模拟训练设备、工况模拟设备、控制系统和附属装置中的零部件、元器件及其连接的完整性，与设计文件的一致性；e)试验前应使整机具备正常的技术状态，以保证试验结果的正确性；f)试验载荷与其额定值的误差应不超过±5%;g)试验后对于有问题或疑问的零部件应进行拆检，对发现的问题及时判明原因并采取措施，做好详细记录，必要时应重新进行载荷试验。6.2整机试验整机运行试验前、试验后对整机进行宏观目视检查。具体要求如下：a)静止情况下进行目视检查，应包括所有整机、运动执行机构、模拟舱、绞车模拟训练设备、工况模拟设备、控制系统等，所有部件及连接应外观状态良好，无形变、开裂、破损、毁坏、形变、松动等情况。设备基础应坚实可靠；b)静止情况下，对设备重量、设备功耗、模拟舱尺寸、承载人数、承载重量等进行测量计算，静态参数应符合设计、使用要求；c)在使用允许的空载、满载、偏载等正常工况下运行，每种工况下试验不少于3次，运行中：1)机械结构、传动机构应平稳无异常振动、冲击、发热、声响及卡滞现象；2)机械结构、传动机构无明显的晃动、打滑、失速和声响、永久变形等现象；3)电动、气动或液压传动的回转接头应转动灵活、密封可靠、维修方便；d)升降运动、水平运动、回转、摆动试验，分别在空载、偏载、满载工况下，在升降运动、水平运动、回转、摆动过程中观察运行是否平稳，能否实现相应的功能。每种工况试验不少于e)在使用允许的空载、满载、偏载等正常工况下对设计的运动动态参数(如垂直运动范围、水平运动范围等)进行测试，每种工况不少于3次，取平均值；f)空载试验应按照实际工况连续无故障运行，试验时间不少于1h;g)满载试验应按照实际工况的额定载荷加载，按实际工况连续无故障运行，试验每天不小于4h,连续累计运行试验时间不少于20h;h)偏载试验应按照设计规定的偏载工况加载，连续无故障运行试验时间不少于1h;i)使用环境如有水溅或降雨情况，应检查重要结构件、电气设备的防水措施是否有效；j)如有视频监控系统，应检查视频监控系统，工作状态应该正常，能够观察乘员训练及设备运行的全部情况；6k)如有液压或气压传动，应检查液压站及空压站设置位置，应符合设计要求且便于维修；1)如有液压或气压传动，应进行过压保护装置试验，分别在空载、偏载、满载工况下，运动过程中观察液压或气压系统中，过压保护装置是否作用有效，必要时进行第三方检定，每种工况试验不少于3次。6.3运动执行机构试验运动机构检查应满足以下要求：a)检查各类1模拟训练设备与运动执行机构的结构和电气安装接口，在整机运行试验前后应稳定可靠连接；b)检查连接吊挂部件，进行应力测试或提供受力分析计算报告；c)在整机完整情况下，按设计规定的试验方法测试外部信号对运动执行机构的运动控制功能性能，以及运动执行机构状态信息向外部传输功能，每项试验不少于3次，试验结果应有效地满足设计要求；d)在设计允许的最大载荷下，进行升降运动、水平运动、回转、摆动试验，每种工况不少于3次，运行中：1)机械结构、传动机构应平稳无异常振动、冲击、发热、声响及卡滞现象；2)机械结构、传动机构无明显的晃动、打滑、失速和声响、永久变形等现象；3)电动、气动或液压传动的回转接头应转动灵活、密封可靠、维修方便。6.4模拟舱试验模拟舱试验应满足以下要求：a)应检查是否有额定乘员数量和承载重量标识；b)检查各类训练设备、电气设备安装，应密封可靠、维修方便；c)如由电缸或气缸等刚性运动机构升降时，检查模拟舱缓冲措施，进行受力测试或者提供力学分析计算报告；d)应进行模拟舱乘员座椅的试验，内容至少包含座椅结构、安全带及其固定部位连接等的检查。e)检查乘员舱内移动安全带锚点、座舱门，应符合设计要求；f)舱体与运动执行机构连接部分的保险措施试验应按设计规定的试验方法进行试验，保险措施应安全有效；g)舱体框架应根据设计要求的上方承重、加速度冲击、吊挂受力等进行受力或冲击试验，试验前后应进行框架检查；h)乘员进出舱踏板应按设计规定的试验方法进行试验，试验结果应有效的满足设计要求；i)应检查舱内外乘员可触及之处，不应有不符合设计要求的锐边、尖角、毛刺和危险突出物等；j)检查舱内照明、驾驶舱显示模拟设备、座椅、内外蒙皮等，应安装固定牢靠；k)附属设施电气控制系统的保护措施，应按设计规定的试验方法进行试验，试验结果应有效地满足设计要求；1)如控制系统在模拟舱内安装，应检查安装是否牢固；m)应检查模拟舱内系统急停按键是否有效；n)应检查各类模拟训练设备与舱体的结构和电气安装接口，在整机运行试验前后应稳定可靠；o)防漏电应按设计规定的试验方法进行试验，试验结果应有效地满足设计要求。6.5控制系统试验控制系统检查应满足以下要求：a)检查控制输入设备是否可控制整机运动；b)整机控制试验，应在整机完整的情况下，在设计允许的空载、满载工况及可预见的故障工况7下，按设计规定的试验方法测试控制系统对整个系统的控制功能性能，每项试验不少于3次，试验结果应有效地满足设计要求。c)外部信号控制试验，应在整机完整的情况下按设计规定的试验方法测试控制系统接收外部信号控制整个系统的控制功能性能，每项试验不少于3次，试验结果应有效地满足设计要求；d)如配置控制及运动信息显示设备，应检查运动状态显示是否符合设计要求，显示内容是否正e)快速复位功能试验，应在整机完整的情况下按设计规定的试验方法测试快速复位性能，应包括设计允许情况的空载、偏载、满载工况，每种工况试验不少于3次，复位措施应符合设计要求、快速有效。6.6绞车模拟训练设备试验绞车训练设备检查应满足以下要求：a)试验前后应进行绞车关键连接件的试验，内容至少包含绞车安装连接、吊钩、缆绳等检查；b)吊运控制及运动试验，应在整机完整的情况下按设计规定的试验方法测试绞车的控制及运动制功能性能，试验应包括空载、满载的情况，每项试验不少于3次，试验结果应有效地满足设计要求；c)安全措施试验，应在整机完整的情况下按设计规定的试验方法测试绞车的安全措施功能性能，试验应包括空载、满载的情况，每项试验不少于3次，试验结果应有效地满足设计要求；d)缆绳性能检查，应检查缆绳相关的力学性能报告，报告结果应符合绞车安全性设计要求，可对缆绳进行主要特性测试。6.7工况模拟设备试验工况模拟设备检查应满足以下要求：a)工况运行操作试验，应在整机完整的情况下按设计规定的试验方法测试工况模拟设备的启动、停止，每项试验不少于3次，试验结果应有效地满足设计要求；b)工况模拟效果试验，应在整机完整的情况下按设计规定的试验方法测试工况模拟效果，包括模拟效果覆盖区域，模拟效果的性能指标，试验结果应有效地满足设计要求。6.8安全试验安全性检查应满足但不限于以下要求：a)应检查结构连接是否牢固，采取防松脱措施；b)应检查交付相关文件是否给出安全注意事项，有处置措施的应开展试验验证；c)应检查是否在系统危险区域、部位、部件处有警示标识；d)在试验前检查涉及人员安全的机械及结构零部件及工艺证明文件，包括计算报告、工艺过程记录、三方检测报告等，文件应能有效证明满足设计要求，可视情进行试验；e)对涉及人员安全受力结构的高应力或应力集中部位或部件应进行应力测试或提供受力分析计算报告；f)应检查是否在模拟舱内配置应急设备，检查是否可用。应在整机完整的情况下按设计规定方法开展撤离措施验证，措施应保证快速、有效；g)备用控制试验，应在整机完整的情况下按设计规定的试验方法测试备用控制对整个系统的控制，确保能实现设计所要求的控制；h)检查装饰照明等附属设施的电气控制系统，应独立于设备本体的电气控制系统，应设置了独立的电气保护装置。按设计规定的试验方法，模拟装饰照明等附属设施电气控制系统故障，不应影响设备本体电气控制系统正常工作；i)如配备应急供电措施，在设计允许的运行工况下，切换至应急供电状态，应急供电电源容量8T/CSAA34-2024T/CATA0155-2024应满足随时顺利疏散全部乘员的要求；j)限位试验，应在整机完整的情况下按设计规定的试验方法开展各类限位测试。限速、限位、缓冲装置功能试验应按设计规定的试验方法试验或提供相关分析计算报告；k)减速制动装置试验，分别在空载、满载及可预见的故障工况下，使设备减速制动，制动装置应平稳、有效，制动时间应符合设计要求。每种工况试验不少于3次；1)应检查是否合理设置了紧急停车按键。分别在运动状态、静止状态、绞车运行期间内，对每一个紧急停止按钮功能进行试验，按下紧急停止按钮后运动部分应减速或停止在安全位置，复位紧急停止按钮后，运动部分应保持在原位置，每种工况试验不少于3次；m)联锁试验，分别在空载、偏载、满载工况下，现场模拟设备前序动作未准备就绪，后续动作不应启动。试验安全压杠闭合、锁紧、自动门开闭、活动平台移动等，每种工况试验不少于n)误启动试验，分别在空载、偏载、满载工况下，现场模拟设备前序动作未准备就绪，按下启