航拍保丨我国首个无人直升机适航标准：《中高风险无人直升机系统适航标准（试行）》

作为我国首个无人直升机适航标准，《中高风险无人直升机系统适航标准（试行）》经过2020年3月的征求意见（民航局适航司就《中高风险无人直升机系统适航标准（试行）》草案及编制说明），已在民航适发〔2020〕7号文中正式发布。

建标团队以“无人机系统规章制定联合组织”的CS-LURS《轻型无人旋翼航空器系统合格审定规定》为研究基础，结合中高风险无人直升机的技术定义、无人机行业技术现状、主要运行使用范围等，研究参考了国内外现有各类直升机的审定标准和功能性能，尤其是《正常类旋翼航空器适航规定》和《轻型运动类直升机适航标准》，进行了标准的制定工作。

该文件与适航司发布的《民用无人机产品适航审定管理程序（试行）》及《民用无人机系统适航审定项目风险评估指南（试行）》（民航适发〔2020〕9 号，见：《民用无人机产品适航审定管理程序（ 试行） 》和《民用无人机系统适航审定项目风险评估指南（ 试行） 》已印发试行）等初步构成了我国无人机系统适航审定的法规标准和管理政策体系。由于近日在后台留言咨询该文的朋友较多，特再发布于此，以便参考。

A章 总则

UHS.1 总则

（a）本标准规定了颁发和更改中、高风险无人直升机系统设计生产批准的适航要求。

（b）保留。

UHS.3 适用范围

（a）标准适用于中、高风险无人直升机系统，未标注适用性的条款，两类风险通用。

（b）标准主要针对传统构型的无人直升机，包括单旋翼带尾桨、共轴双旋翼、纵列双旋翼、横列双旋翼。

（c）在运行期间，本标准的适用范围包括视距内飞行和超视距飞行，不包括人员运送、结冰条件下飞行和特技表演。

B章 飞行

总则

UHS.21 证明符合性的若干规定

本章的每项要求，在申请合格审定的载重状态范围内，对重量和重心的每种相应组合，均必须得到满足，证实时必须按下列规定：

（a）用申请合格审定的该型号无人直升机进行试验，或根据试验结果进行与试验同等准确的计算；

（b）如果由所检查的各种组合不能合理地推断其符合性，则应对重量与重心的每种预期的组合进行系统的检查。

UHS.23 经批准的运行包线

申请人必须明确经过批准的运行包线范围，需要对在此范围内的正常和紧急情况下安全飞行以及应急回收能力进行展示。

在明确的包线内，申请人必须考虑到环境条件，如风速、气压高度、温度、雨雪、能见度以及电磁环境等情况。

UHS.25 重量限制

（a）最大重量。最大重量（表明符合本标准每项适用的要求的最重重量）必须这样制定：

（1）不大于：

（i）申请人选定的最重重量；

（ii）设计最大重量，即表明符合本标准每项适用的结构载荷情况的最重重量；

（iii）表明符合本标准每项适用的飞行要求的最重重量。

（iv）如果无法满足这些条款所规定的重量和使用条件（高度和温度），则按照用来演示UHS.87或UHS.143（c）的最重重量。

（2）不小于下述各项之和：

（i）按UHS.29确定的空机重量；

（ii）满燃油状态下可用燃油的总重量；

（iii）满滑油状态下滑油的总重量；

（iv）可卸配重的重量。

（b）最小重量。最小重量（表明符合本标准每项适用的要求的最轻重量）必须这样制定：

（1）不大于按UHS.29确定的空机重量；

（2）不小于设计最小重量，即表明符合本标准每项适用的结构载荷情况和飞行要求的最轻重量。

UHS.27 重心限制

重心前限和重心后限，以及横向重心极限，必须按照UHS.25规定的每一重量来制定。其限制不得超过：

（a）申请人选定的极限；

（b）证明结构符合要求所使用的极限；

（c）表明符合每项适用的飞行要求的极限。

UHS.29 空机重量和相应的重心

（a）空机重量和相应的重心必须根据除去有效载重（除非它是型号设计的一部分）后的无人直升机称重重量来确定，但应装有：

（1）固定配重；

（2）按UHS.959确定的不可用燃油；

（3）全部工作液体，包括：

（i）滑油；

（ii）无人直升机系统正常工作所需的其它液体。

（b）在确定空机重量时无人直升机的状态必须是有明确定义的，并且易于再现，特别是有关燃油、滑油、冷却剂和所装设备的重量。

UHS.31 可卸配重

在表明符合本章的飞行要求时，可采用可卸配重。

UHS.33 主旋翼转速和桨距限制

（a）主旋翼转速限制。主旋翼转速范围必须这样制定：

（1）有动力时，提供足够的余量以适应在任何适当的机动中发生的旋翼转速的变化，并与所使用的调速器或同步器的相协调；

（2）如果通过自转能力来满足UHS.1412的要求，则无动力时，在申请合格审定要求的整个空速和重量范围内，可以完成各种适当的自转机动飞行。

（b）正常的主旋翼高桨距限制（有动力）。无人直升机必须表明在有动力且不超过批准的发动机最大极限时，在任何验证过的飞行状态下不会出现主旋翼转速明显低于批准的最小主旋翼转速，必须用下述方法之一来保证：

（1）安装适当的主旋翼高桨距限制器；

（2）无人直升机固有特性保证主旋翼很不可能出现不安全的低转速；

（3）以适当的措施将主旋翼的不安全转速警告控制站操控员。

（c）正常主旋翼低桨距限制（无动力）如果通过自转能力来满足UHS.1412的要求，当无动力作用时，必须表明：

（1）在重量和空速的临界组合条件下的任何自转飞行状态，主旋翼正常低桨距极限应保证有足够的旋翼转速；

（2）不需要特殊的控制站操控员驾驶技巧就可以防止旋翼超转。

（d）应急高桨距。如果按本条（b）（1）的要求安置有主旋翼高桨距限制器，而且不可能无意地超过限制器，则可设有可供应急使用的附加桨距。

（e）主旋翼低转速警告。必须有满足下述要求的主旋翼低转速警告指示：

（1）在所有飞行状态，包括有动力和无动力（如果通过自转能力来满足UHS.1412的要求）飞行，当主旋翼的转速接近于可能危及飞行安全值时，必须向控制站操控员提供警告指示；

（2）可以通过一种装置提供警告；

（3）在所有情况下，警告指示必须清晰明了，并与所有其它警告指示有明显的区别。仅用要求控制站操控员注意的目视装置是不可接受的；

（4）如果采用警告装置，在修正低转速状态后，此装置必须能自动停止工作并且复原。如果此装置具有音响警告，则还必须有一种设备供控制站操控员在修正低转速状态之前手动清除音响警告。

性能

UHS.45 总则

（a）除非另有规定，在静止空气和标准大气（海平面）下，必须满足本章性能要求。

（b）性能必须与特定周围大气条件，特定飞行状态和本条（d）或（e）规定的相对湿度下的发动机可用功率相对应。

（c）可用功率必须相应于发动机功率（不能超过批准功率）减去：

（1）安装损失；

（2）在特定周围大气条件及特定飞行状态下，由附件和服务设施所消耗的功率。

（d）对于活塞发动机的无人直升机，因发动机的功率而影响的飞行性能，必须建立在标准大气相对湿度为80%的基础上。

（e）对于涡轮发动机的无人直升机，因发动机的功率而影响的飞行性能，必须建立在下述相对湿度的基础上。

（1）在等于和低于标准温度时，相对湿度是80%；

（2）在等于和高于标准温度加28℃时，相对湿度是34%；

（3）在这两种温度之间，相对湿度必须是线性变化的。

（f）对涡轮发动机的无人直升机，必须提供一种方法，以使控制站操控员在起飞前确定每台发动机能够输出达到本章规定的无人直升机飞行性能所必需的功率。

UHS.49 最小使用速度时的性能

（a）在申请合格审定的重量、高度和温度范围内，悬停升限必须按下列条件确定：

（1）起飞功率；

（2）无人直升机与正常起飞程序相一致的高度上。

（b）按照本条（a）确定的悬停升限，必须至少是：在标准大气和最大重量条件下大于915米（3，000 英尺）。

（c）无地效悬停性能必须使用起飞功率，在申请合格审定所要求的重量、高度和温度范围内确定。

UHS.51 起飞

（a）以起飞功率和转速并以最临界重心起飞：

（1）不得要求特殊的控制站操控员驾驶技术或特别有利的条件；

（2）起飞方式必须保证在飞行航迹的任一点上，如果任何发动机故障，能按照UHS.1412确定的程序着陆。

（b）本条（a）必须在申请合格审定的高度和重量范围以及远离控制站操控员的最大起飞距离内满足。

UHS.65 爬升

稳定爬升率必须在最大连续功率和下列条件下确定：

（a）申请人选定的爬升速度；

（b）从海平面直到申请合格审定的高度范围内；

（c）申请合格审定的高度范围相应的各种重量和温度。

UHS.71 下滑性能

如果通过自转能力来满足UHS.1412的要求，其最小下降率的空速和最佳下滑角的空速必须由下列条件下的自转来确定：

（a）最大重量；

（b）申请人选定的旋翼转速。

UHS.75 着陆

（a）无人直升机必须具有如下着陆性能：没有过大的垂直加速度，没有弹跳的倾向、前翻、地面打转、前后振动（海豚运动）及水面打转，不需特殊驾驶技巧或特别有利的条件，进场或下滑速度由申请人选定，并适合该无人直升机型号；

（b）本条（a）必须在申请合格审定的高度和重量范围以及远离控制站操控员的最大着陆距离内满足。

（c）在进场和着陆过程中，如果任何发动机故障，能按照UHS.1412确定的程序着陆。

UHS.87 极限高度—速度包线

（a）如果存在高度与前飞速度（包括悬停）组合，在本条（b）适用功率丧失的情况下不能按照UHS.1412确定的程序着陆，则必须就下述全部范围制定极限高度——速度包线（包括全部有关资料）：

（1）高度。从标准海平面状态到无人直升机所能达到的最大高度或2100米密度高度,取小者；

（2）重量。从最大重量（海平面）至本条（a）（1）规定的每一高度由申请人选定的较轻重量。在海平面高度以上的重量不能小于最大重量或无地效悬停允许的最大重量，取轻者。

（b）适用功率丧失情况：

（1）对单发无人直升机，完全自转；

（2）对多发无人直升机，单发停车（由于发动机隔离特性保证其余的发动机继续工作），其余的发动机以申请合格审定的最大功率工作。

飞行特性

UHS.141 总则

无人直升机必须满足下列要求：

（a）除了在适用的条款中另有特殊的要求外，在下述情况下满足本章飞行特性要求：

（1）在使用中预期的高度和温度；

（2）在申请合格审定的重量和重心范围内的任一临界载重状态；

（3）有动力飞行，在申请合格审定的任一速度、功率和旋翼转速状态；

（4）如果通过自转能力来满足UHS.1412的要求，则无动力飞行，在申请合格审定的任一速度和旋翼转速状态，此状态在操纵机构符合批准的安装说明和容限下是能达到的。

（b）对这类型号的任何可能的使用情况下，不要求特殊的操控技巧、机敏和力气，并且没有超过限制载荷系数的危险，便能保持任何需要的飞行状态，以及从任一飞行状态平稳地过渡到任何其它飞行状态，包括全部发动机突然失效。

UHS.143 操纵性和机动性

（a）在下列过程中，无人直升机必须能够安全地操纵和机动：

（1）稳定飞行；

（2）适用该型号的机动飞行，包括如果通过自转能力来满足UHS.1412的要求：

（i）起飞；

（ii）爬升；

（iii）平飞；

（iv）转弯飞行；

（v）下滑飞行；

（vi）着陆（有动力）；

（vii）从中断自转进场到恢复有动力飞行；

（viii）着陆（单发失效）。

（b）飞行控制系统在下述情况下必须能够在VNE时提供满意的滚转和俯仰操纵：

（1）临界重量；

（2）临界重心；

（3）临界旋翼转速；

（4）单发停车和启动。

（c）必须规定不小于31千米/小时（17节）的风速，在此风速下，无人直升机在下列情况下，能够在地面或接近地面进行与其型号相适应的任何机动飞行（例如侧风起飞、侧飞和后飞），而不丧失其操纵：

（1）临界重量；

（2）临界重心；

（3）临界旋翼转速；

（4）在合格审定的范围内，从标准海平面到最大起飞着陆高度。

（d）当发动机故障发生在最大连续功率和临界重量时，如果需要通过自转能力来满足UHS.1412的要求，无人直升机在申请合格审定的速度与高度全部范围内必须是可以操纵的。在发动机失效后的任何情况下，修正动作的滞后时间不得小于：

（1）对巡航状态为一秒或控制站操纵员正常的反应时间（取大值）；

（2）对任何其它状态为控制站操纵员正常的反应时间。

UHS.171 稳定性

在预期的长时间的正常运行中，在任何正常的机动飞行期间，无人直升机的飞行不应使控制站操控员有过分的疲劳和紧张。在演示时必须至少做三次起落。

（a）在所有运行模式下，包括飞行控制系统增稳模式和人工直接操纵模式（如适用），考虑传感器、计算误差以及延迟的影响，在合格审定申请的任何重量和重心组合中，在使用中任何正常情况下必须纵向、航向和横向稳定。

（b）在不同的飞行条件和飞行控制系统飞行模式之间的转换期间，各个方向的瞬态响应必须平滑，收敛，且具有与预定轨迹超调后减小偏离的阻尼特性。

（c）除了通过建模或计算所获得的数据外，稳定性分析必须由有关飞行试验的结果予以支持。

（d）稳定性也必须在人工直接操纵模式下评估（如适用），并适当考虑数据传递的延迟。

地面和水面操作特性

UHS.231 总则

无人直升机必须具有良好的地面或水面操纵特性，包括在使用中预期的任一状态下不得有不可操纵的倾向。

UHS.241 地面共振

在地面旋翼转动时，无人直升机不得发生危险的振荡趋势。

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（限于篇幅此处仅展示部分内容，点击阅读原文，查看标准全文）

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