民用飞机着陆灯系统性能需求捕获与确认

夏海波

【摘 要】民用飞机着陆灯系统为飞机起飞、近进、降落时提供照亮机场跑道的照明。着陆灯系统设计过程中有效的需求捕获和确认完善了系统的整体设计及设计效果，是整个设计流程中尤其重要的一环。本文提供一套全面、详实的着陆灯系统的需求捕获与确认方法。

【关键词】着陆灯；需求捕获；确认

The Requirement Capture and Validation for the Landing Light System of Civil Aircraft

XIA Hai-bo

（ShangHai Aircraft Design and Research Institute，Shanghai 201210，China）

【Abstract】The landing system of Civil Aircraft provides the runway illumination for takeoff，approaching， landing.The requirement capture and validation for the landing light system is important and advantage for the system design.This article is desired to provide an overall and accurate requirement capture and validation method for the landing light system.

【Key words】Landing light；Requirement capture；Validation

0 前言

民用飞机着陆灯系统为飞机起飞、近进、降落时提供照亮机场跑道的照明，着陆灯也可以用作信号灯。着陆灯系统的主要突出 “系统”一词，传统飞机的着陆灯照明，只分别考虑了单个灯的特定功能特定工况的效果，未考虑灯具间的相互影响和综合效果。着陆灯系统研制周期中的顶层过程包括对系统功能及相关需求的捕获与确定，系统功能（包括功能接口和相应安全性需求）是建立系统架构的基础。着陆灯设计过程中需求的确认过程是为了确保所提出的需求能够正确和完整，并且系统设计能够满足用户、供应商、维护人员、审定局方以及系统研制人员的需求。着陆灯需求确认是贯穿研制周期的一个持续阶段性过程，在确认工作的各个阶段会不断进行需求捕获正确性和完整性的完善，在系统发图开始前应完成需求的确认。

1 着陆灯系统性能需求来源

着陆灯系统的需求类型主要分为：安全性需求，功能需求，使用需求，性能需求，维修性需求，接口需求。根据需求的类型，着陆灯系统需求来源主要包括：适航规章要求，CCAR25部1383条款；着陆灯系统设计标准SAE-ARP693；飞机级需求中分配给照明系统部分，飞机通用技术规范（包括电源、强度、E3、EWIS等相关专业要求），飞机环境要求，飞机级安全性、可靠性、经济性和维修性相关要求。

着陆灯系统性能需求来源为CCAR25部1383条款和着陆灯系统设计标准SAE-ARP693。

2 着陆灯系统性能需求的捕获

适航规章CCAR25.1383 是针对着陆灯系统的最低设计要求。条款中只有针对着陆灯的控制指示和主观性能要求，性能要求为着陆灯的安装应使飞行员看不到有害的眩光；使驾驶员不受晕影的不利影响；为夜间着陆提供足够的光线。

根据飞机不同飞行阶段使用和工况具体要求包括：

主起触地时（包括进近阶段），机身轴线的垂直线上正前方120 m处照度≥21.6lx。

地面高速滑行时，机身轴线的垂直线上正前方90 m处照度≥5.9lx。

在滑行姿态下，如果滑行灯单独工作时应在飞行员前方30m处提供大于53.5lx的照度。跑道转弯道灯必须与滑行灯光照区域连叠，跑道转弯灯单独工作时应在飞行员前方向15m、侧方向24m处提供大于21.5lx的垂直照度。

3 着陆灯系统性能需求的确认

表1 进近阶段和主起触地照明灯具及布局

根据飞机不同飞行阶段使用和工况具体要求包括：

主起触地时（包括进近阶段），此工况下的着陆灯性能需求，民用飞机机型根据机翼前缘的空间通过收放式或者翼根着陆灯布置进行满足，灯具角度为-6°～-9°。用于此工况的所有着陆灯系统灯具照射光斑必须连叠。典型民用飞机机型此工况下照明性能需求实现使用的灯具及布局如上表1所示。

地面高速滑行时，民用飞机机型着陆灯系统灯具布置在前起落架，灯具角度为0°～2°，典型机型布置如下。典型民用飞机机型此工况下照明性能需求实现使用的灯具及布局如下表2所示。

表2 地面高速滑行照明灯具及布局

在滑行姿态下，根据此工况下的着陆灯系统设备性能需求，照明性能需求实现使用的灯具布置在前起落架或者翼根区域，灯具角度为0°～2°，典型民用飞机机型此工况下照明性能需求实现使用的灯具及布局如下表3所示。

表3 滑行姿态下照明灯具及布局

图1 新型集成式LED着陆灯

随着着陆灯系统灯具的发展，同时考虑到安全性、维修性和控制显示的需求，新一代的民机机型都不在使用收放式着陆灯，更多选择固定式大功率LED着陆灯，尤其是集成式着陆灯的出现，更加方便了着陆灯系统的设备安装接口需求的协调，更好的满足了安全性和维修性的需求。新型集成式LED着陆灯如下图1所示，一个灯具包含了着陆灯、滑行灯和跑道转弯灯的功能。

系统初步方案设计中设备选型时利用光学软件spoes进行ies文件的仿真，得到不同工况下的仿真数据比较性能需求中的参数值，确认设备选型能否满足要求。供应商交付产品后，可以进行试验室试验进行参数实测，进一步确认设备能否满足要求。

4 结论

着陆灯系統设计是飞机照明系统最重要的环节，但是相关适航条款对此无具体指标性要求，其照明效果更多的取决于工程设计人员的经验。该部分的设计也一直是业界难题。

需求的捕获与确认对于滑行灯系统的设计尤其重要。在设计的最初阶段就要充分考虑着陆灯系统的性能需求，并在整个设计周期中进行不断确认，能够有效的避免验证试验中出现设计问题。性能需求的捕获与确认还需要在型号项目中进一步结合型号状态完善。

【参考文献】

[1]中国民用航空局.CCAR25 R3《运输类飞机适航标准》.2001年5月14日第三次修订.

[2]SAE-ARP4754A Guidelines for Development of Civil Aircraft and Systems 1996.12[S].

[3]SAE-ARP693C Landing and Taxiing Lights-Design Criteria for Installation. 2012.03[S].

[责任编辑：田吉捷]