交通運輸部

中華人民共和國交通運輸部令


2022 年 第 21 號


《載人自由氣球適航規定》已于2022年7月5日經第17次部務會議通過，現予公布，自2022年9月1日起施行。

部　長　　李小鵬

2022年7月8日



載人自由氣球適航規定


目　　錄


A章　總則

第31.1條　適用范圍

第31.3條　定義

B章　飛行

第31.12條　符合性驗證

第31.14條　重量限制

第31.16條　空重

第31.17條　性能：爬升

第31.19條　性能：失控下降

第31.20條　操縱性

C章　結構

第31.21條　載荷

第31.23條　載荷系數

第31.25條　安全系數

第31.27條　強度

第31.30條　約束索帶

D章　設計構造

第31.31條　一般規定

第31.33條　材料

第31.35條　制造方法

第31.37條　緊固件

第31.39條　零部件保護

第31.41條　檢查措施

第31.43條　接頭系數

第31.44條　球囊的防撕裂保護

第31.45條　燃料罐

第31.46條　增壓燃料系統

第31.47條　加熱器系統

第31.49條　操縱系統

第31.51條　可拋放壓艙物

第31.53條　錨繩

第31.55條　放氣裝置

第31.57條　操縱拉索

第31.59條　吊籃、吊架或者其他載人器具

第31.61條　靜電放電

第31.63條　乘員約束裝置

第31.65條　航行燈

E章　設備

第31.71條　功能與安裝

F章　使用限制與資料

第31.81條　一般規定

第31.82條　持續適航文件

第31.83條　醒目性

第31.85條　要求的基本設備

G章　附則

第31.91條　施行

附錄A

持續適航文件

第A31.1條　一般規定

第A31.2條　格式

第A31.3條　內容

第A31.4條　適航限制章節


A章　總　　則


第31.1條　適用范圍

本規定規定了頒發和更改載人自由氣球型號合格證的適航要求，適用于下列升力來源類型的有人駕駛的自由氣球：

（a）加熱空氣（熱氣球）；

（b）比空氣輕的氣體（輕氣球）；

（c）加熱空氣和比空氣輕的不可燃氣體的組合（混合氣球）。

第31.3條　定義

本規定中下列用語的定義如下：

（a）輕氣球，是指靠輕于空氣的氣體產生升力的氣球。

（b）熱氣球，是指靠熱空氣產生升力的氣球。

（c）混合氣球，是指靠熱空氣和輕于空氣的不可燃氣體的組合產生升力的氣球。

（d）球囊，是指用于包容升力介質的包殼。

（e）吊籃，是指懸掛在球囊下面用于載人的容器。

（f）吊架，是指懸掛在球囊下面用于載人的索帶，或者帶有橫梁或平板的座椅。

（g）懸掛系統，是指將吊籃、吊架或者其他載人器具懸掛在球囊下面的連接件。

（h）加熱器系統，是指用來加熱空氣為氣球提供升力的系統，包括熱源（如燃燒器）、控制裝置、燃料管路、燃料罐、調節器、控制閥和其他相關元件。

（i）可拋放壓艙物，是指航徑管理所需的、可在飛行中拋放的配重。

（j）局方，是指中國民用航空局（以下簡稱民航局）、中國民用航空地區管理局（以下簡稱民航地區管理局）。


B章　飛　　行


第31.12條　符合性驗證

（a）申請人對于申請合格審定的氣球的配載狀態范圍內的每一重量，應當通過如下方法表明其滿足本章的要求：

（1）在申請合格審定的該型氣球上進行試驗，或者根據試驗結果進行與試驗同等準確的計算；

（2）如果不能從所檢查的重量合理地推斷出符合性，則應當對每個重量進行系統的檢查。

（b）除本規定第31.17條（b）款規定外，飛行試驗中所允許的重量允差為+5%和-10%。

第31.14條　重量限制

申請人應當制定氣球可以安全運行的重量范圍，包括：

（a）最大重量。最大重量是用來表明符合本規定每項適用要求的最重的重量。最大重量應當被確定并且不超過下述任一重量：

（1）申請人選擇的最重的重量；

（2）設計最大重量，即用來表明符合本規定每項適用結構載荷條件的最重的重量；

（3）用來表明符合本規定每項適用飛行要求的最重的重量。

（b）最小重量。最小重量是用來表明符合本規定每項適用飛行要求的最輕的重量。

第31.16條　空重

氣球空重應當通過稱重來確定。稱重時，氣球應當帶有安裝的設備，但無升力氣體和加熱器燃料。

第31.17條　性能：爬升

（a）每個氣球應當能在起飛（離地）后的第一分鐘內以穩定爬升率爬升到至少91.4米（300英尺）。申請人應當在申請批準的每一高度和環境溫度下表明對本條要求的符合性。

（b）申請人應當在最大重量條件下表明對本條（a）款要求的符合性，所允許的重量允差為+5%。

第31.19條　性能：失控下降

（a）申請人應當為最不利的失控下降確定以下數據，該失控下降起因可能是加熱器系統、輕氣體閥門系統或者機動放氣系統中的任何單個失效或者止裂帶之間球囊的任何單個撕裂：

（1）所達到的最大垂直速度；

（2）從失效發生點至達到最大垂直速度的點之間的高度損失；

（3）在氣球以本條（a）款（1）項所確定的最大垂直速度下降的情況下，從啟動糾正措施到實現水平飛行所需的高度。

（b）申請人應當制定以本條（a）款（1）項所確定的最大垂直速度著陸的程序及按本條（a）款（3）項停止下降的程序。

第31.20條　操縱性

申請人應當表明氣球在起飛、爬升、下降及著陸期間，可以安全地操縱和機動而無需特殊的駕駛技巧。申請人應當制定相關的使用限制并包含在飛行手冊中。


C章　結　　構


第31.21條 載荷

強度要求用限制載荷和極限載荷來規定。限制載荷為服役中預期的最大載荷。極限載荷為限制載荷乘以規定的安全系數。除非另有規定，所規定的載荷均為限制載荷。

第31.23條　載荷系數

（a）飛行載荷系數。除本條（b）款規定外，確定限制載荷時，限制飛行載荷系數應當至少為1.4。

（b）著陸載荷系數。對于屬于氣球懸掛系統的所有零部件，包括球囊與懸掛系統的連接點，確定限制載荷時應當使用至少為3.0的限制著陸載荷系數。

第31.25條　安全系數

（a）除本條（b）款和（c）款規定外，安全系數為1.5。

（b）球囊設計應當使用至少為5的安全系數。如果能表明所選擇的系數將能防止由于缺少止裂帶而發生漸進或者瞬時撕裂造成的失效，則安全系數可以減小，但不得小于2。所選用的系數，應當應用于最大工作壓力或者球囊應力（取較臨界者）。

（c）設計氣球懸掛系統的所有纖維質或者非金屬零部件時，應當使用至少為5的安全系數。懸掛系統中主要連接件的設計，應當使得失效極少發生或者任何單個失效將不危及飛行安全。

（d）在應用安全系數時，應當考慮可能影響氣球強度的溫度和其他運行特性或者兩者同時作用的影響。

（e）除非另有規定，設計中，應當假設每一乘員的重量至少為77千克（170磅）。

第31.27條　強度

（a）結構應當能夠承受限制載荷，而無永久變形或者其他有害影響。

（b）應當用試驗證明，結構能承受極限載荷至少3秒鐘而不失效。對于球囊，允許使用具有代表性的部件進行試驗，前提是該試驗件足夠大，包含了關鍵接縫、接頭及承載連接點及構件。

（c）對于球囊，強度證明還應當考慮球囊損壞后的撕裂增長，以防止撕裂擴展到危險尺寸。

（d）吊籃、吊架和其他載人器具應當具有堅固的設計，在重著陸或者快速著陸時為乘員提供足夠的保護。應當進行吊籃、吊架或者其他載人器具的極限自由落體落震試驗。試驗應當在水平表面上以設計最大重量進行，用吊籃、吊架或者其他載人器具分別以0°、15°、30°角度撞擊表面。重量分布可模擬實際情況。不得出現可能導致乘員嚴重受傷的變形或者失效。應當用下列高度中的較大者進行落震實驗：

（1）0.91米（36英寸）高度；

（2）使得撞擊時的速度等于按照本規定第31.19條確定的最大垂直速度所對應的高度。

（e）部件（特別是燃燒器框架/負載框架）的設計和強度還應當考慮地面操作和運輸過程中所經歷的重復載荷和其他載荷的影響。

（f）應當考慮溫度和可能影響氣球強度的其他運行特性的影響。

（g）對松動可能導致不安全狀態的每一物件應當進行約束。約束裝置和結構之間的承載接頭應當設計成能承受1.33倍的以下極限載荷：

（1）水平：6g；

（2）向下：6g；

（3）向上：2g。

第31.30條　約束索帶

（a）當安裝了約束乘員的索帶時，該索帶承受乘員質量在以下加速度（見圖1）下產生的載荷時不得失效：

（1）垂直向上2g；

（2）水平各個方向3g。


圖1　約束索帶載荷

在本款中，應當假設乘員質量至少為86千克（190磅）。

（b）對于約束乘員的安全帶或者索帶與吊籃主結構之間的承載接頭，應當表明能夠承受本條（a）款中規定的載荷乘以1.33接頭系數。


D章　設計構造


第31.31條　一般規定

影響安全的每個設計細節或者零部件的適用性應當通過試驗或者分析確定。

第31.33條　材料

（a）其失效可能對安全有不利影響的零部件所用材料的適用性和耐久性都應當建立在經驗或者試驗的基礎上。材料應當符合經批準的規范，以保證這些材料具有設計資料中采用的強度和其他性能。

（b）材料的強度特性應當以符合規范的材料的足夠試驗為依據，以便在統計的基礎上確定設計值。

（c）對于熱氣球和混合氣球，應當表明，如果在氣球充氣或者飛行時被加熱器點燃，球囊材料不會支持持續燃燒。

第31.35條　制造方法

采用的制造方法應當能生產出一個始終完好的結構。如果某種制造工藝需要嚴格控制才能達到此目的，則該工藝應當按照經批準的工藝規范執行。

第31.37條　緊固件

（a）用于結構的緊固件（如螺栓、銷釘、螺釘、鉤環）應當符合經批準的規范。

（b）應當制定并記錄鎖定方法。

（c）除非接頭沒有相對運動，否則應當使用輔助鎖定裝置。

（d）使用過程中經受轉動的任何螺栓都不得采用自鎖螺母，除非在自鎖裝置外還采用非摩擦鎖定裝置。

第31.39條　零部件保護

其失效可能對安全有不利影響的零部件，應當適當地加以保護，防止因風化、腐蝕、熱、磨損、地面操作、地面運輸、飛行條件或者其他原因而導致其在使用中強度降低或者喪失。

第31.41條　檢查措施

申請人應當制定檢查措施，確保可以對每個要求重復檢查和調整的零部件進行接近檢查。

第31.43條　接頭系數

（a）如果其強度不是通過模擬接頭和周圍結構實際應力狀態的限制載荷和極限載荷試驗進行證實，則在分析該接頭強度時應當使用至少為1.15的接頭系數。該系數適用于接頭本體、連接方式和連接結構支承部位的所有零部件。

（b）對于帶整體接頭的零部件，從接頭直到截面性質成為其典型構件截面為止的部分都應當作為接頭處理。

（c）如果接頭是按照批準的方法并基于全面的試驗數據設計，則無需使用接頭系數。

第31.44條　球囊的防撕裂保護

球囊的設計應當確保當其承受限制載荷時，局部損傷不會增長到導致失控飛行或者著陸的程度。

第31.45條　燃料罐

（a）應當通過試驗或者分析或者兩者并用，證明燃料罐有足夠的強度裕度來承受包括地面操作和地面運輸在內的運行中可能遇到的內部和外部壓力、溫度和載荷的所有情況。

（b）應當證明燃料罐材料與燃料的相容性。應當評估燃料罐的抗疲勞、抗老化、耐火和抗腐蝕能力，并確定任何必要的限制、保護或者維修措施。

（c）應當通過試驗表明燃料罐及其附件和相關支承結構能夠承受該安裝在運行中可能經受的任何慣性載荷，而不會產生有害的變形或者失效。

（d）增壓燃料罐應當配備：

（1）關斷閥。該閥門應當配備自密封接頭或者其他裝置來避免在沒有連接燃料管的情況下，意外操作該閥門控制開關導致釋放出危險量的燃料；

（2）用來保護燃料罐免受過高壓力的泄壓閥；

（3）用來控制最大加注的裝置；

（4）用來指示燃料量的裝置；

（5）包含安全運行所需信息的標牌。

（e）所有燃料罐應當安裝防護裝置，以防止閥門和其他配件在下列情況下發生燃料泄漏：

（1）意外操作；

（2）在正常運行、地面操作或者運輸過程中發生損壞時。

（f）為避免重著陸或者快速著陸時可能發生過載或者斷裂，剛性加長件不得直接安裝在燃料罐閥門或者配件上。

第31.46條　增壓燃料系統

（a）對于增壓燃料系統，每個元件和它的連接接頭和導管應當試驗到極限壓力，該壓力至少為正常運行時系統所承受最大壓力的兩倍。試驗期間，系統任何零部件都不得失效或者故障。試驗構型應當能代表正常的燃料系統安裝和氣球構型。

（b）增壓燃料系統的所有零部件通常都應當堅固，能夠承受在使用中可能發生的沖擊和過載以及相關變形。

（c）如適用，增壓燃料系統的零部件應當永久性標記，以防止安裝錯誤。

（d）燃料系統的任何部分都不得有在任何可能的沖擊情況下可能斷裂的、未受保護的剛性加長件。

（e）如果燃料系統包括可拆卸的燃料管路，則應當在每條管路的每個出口上安裝一個自密封接頭或者其他裝置，以避免在未連接燃料管路出口的情況下意外操作燃料罐閥門而釋放危險量的燃料。

第31.47條　加熱器系統

（a）如果使用加熱器作為提供升力的裝置，則該系統的設計和安裝不得有造成火災的危害。

（b）應當有防護罩來保護乘員和靠近燃燒器火焰的零部件免受熱影響。

（c）應當有加熱器系統安全控制和使用所必需的控制器件、儀表或者其他設備，并且表明它們在正常和應急運行時能夠執行其預期功能。

（1）如果加熱器系統有多個燃料供應或者每個燃料供應上有多個控制器件，則應當有明確的方法來區分每個控制器件及其供應來源和功能。

（2）加熱器系統應當具有指示可用燃料量的裝置或者其他手段。

（3）對于燃燒器，每個控制系統應當有用來指示熱輸出是高、正常還是低的裝置。

（d）加熱器系統（包括燃燒器本體、控制器件、燃料管路、燃料罐、調節器、控制閥和其他相關元件）應當通過至少40小時的耐久性試驗進行驗證。驗證應當模擬真實狀態下的氣球安裝和使用，確保該系統的每個元件都被安裝和試驗。

（1）燃燒器的主火焰閥門操作的試驗大綱應當包括：

（i）在申請批準的最大燃料壓力下工作5小時，每分鐘循環內有3至10秒的燃燒時間。該燃燒時間的確定應當使得每個燃燒器上受溫度影響的元件遭受最大的熱沖擊。

（ii）在中等燃料壓力下工作7.5小時，每分鐘循環內有3至10秒的燃燒時間。中等燃料壓力為本條（d）款（1）項（i）目中最大燃料壓力和本條（d）款（1）項（iii）目中最小燃料壓力之間范圍的40%到60%。

（iii）在申請批準的最小燃料壓力下工作6小時15分鐘，每分鐘循環內有3至10秒的燃燒時間。

（iv）在使用燃料蒸汽燃燒的情況下工作15分鐘，每分鐘循環內至少30秒的燃燒時間。

（v）15小時的正常飛行操作。

（2）燃燒器的輔助或者備用火焰閥門操作的試驗大綱應當包括在中等燃料壓力下工作6小時，每5分鐘循環內有1分鐘的燃燒時間。

（3）試驗還應當包括至少3次熄火和再起動。

（4）試驗結束時，系統的每個元件應當是可用的。

（e）對于燃燒器，應當表明點火火種（或者其他點火裝置）在典型的陣風和雨中能夠可靠地工作，應當易于接近進行重新點燃并且應當易于重新點燃。當持續的點火火種失效時，燃燒器應當能夠繼續工作。

（f）除單個乘員的氣球外，加熱器系統的設計應當確保在發生任何單個故障時，它將保持足夠的熱輸出以維持水平飛行。

第31.49條　操縱系統

（a）每一操縱器件的操作應當能夠簡便、平穩和準確地完成其功能。操縱器件的布局和標識應當方便操作，防止混淆和隨之發生誤動的可能性。

（b）每個操縱系統和操作裝置應當設計和安裝成能夠防止卡阻、摩擦、以及因乘員、貨物或者松動物品引起的干擾。應當采取預防措施防止外來物卡阻操縱器件。操縱系統元件應當具有某種設計特征或者做出明顯的永久性標記，使可能導致操縱系統故障的不正確裝配的可能性減至最小。

（c）為防止球囊爆裂，每個以充裝輕氣體提供升力的輕氣球或者混合氣球應當配備一個閥門或者裝置，當氣球達到其最大工作壓力時，可通過該閥門或者裝置自動放氣，放氣速率至少為每分鐘總容積的3%。

（d）每個熱氣球和混合氣球應當有一個裝置，使得可在飛行期間可控地釋放熱空氣，除非沒有這個裝置也符合本規定第31.20條的要求。

（e）為了保護球囊材料，每個熱氣球和混合氣球應當有一個裝置來指示使用期間球囊表面最高溫度或者內部空氣最高溫度。該指示裝置應當容易被駕駛員看到，并應有指示球囊材料安全限制溫度的標記。如果標記在儀表玻璃罩上，應當采取措施使玻璃罩與刻度盤對準。

第31.51條　可拋放壓艙物

輕氣球和使用可拋放壓艙物的混合氣球應當有裝置來安全存放和可控地釋放可拋放壓艙物。可拋放壓艙物應當由在空中釋放不會對地面人員造成危害的材料組成。

第31.53條　錨繩

如果使用錨繩，則應當將其在氣球外的自由端硬化，以防止其與樹木、電線或者地面上的其他物體纏繞。

第31.55條　放氣裝置

（a）應當有可使球囊放氣的裝置以保證安全的應急著陸，以及在著陸后快速放氣。該裝置的設計應當盡量減少意外操作的可能性。如果使用人工放氣系統之外的系統，則應當證明所用系統的可靠性。

（b）如果輕氣球或者混合氣球裝有橫向快速放氣裝置，應當安裝一個裝置，用來在著陸期間調整氣球，以便將該快速放氣裝置轉到指定位置。

第31.57條　操縱拉索

（a）一般規定。

（1）用于飛行操縱的所有操縱拉索的設計和安裝，應當防止纏繞和意外操作。

（2）操縱拉索的功能應當向駕駛員標明，并根據適用性按照本條（b）款、（c）款和（d）款進行標識。

（3）操縱所需的力最大不得超過340牛。

（4）用于飛行操縱的所有操縱拉索應當足夠長，以允許球囊垂直方向上的尺寸增加至少10%，但也不得過長而影響操縱。

（b）保險裝置。

如果使用了保險裝置來防止意外操作不可逆操縱，此保險裝置被駕駛員操作的部分應當用黃色和黑色帶標識。

（c）轉向通氣拉索。

如果使用轉向通氣拉索來調整氣球著陸方向，駕駛員操縱用來向左轉的拉索部分應當用黑色標識，用來向右轉的拉索相應部分應當用綠色標識。

（d）放氣拉索。

（1）如果使用放氣拉索來控制升力氣體的釋放，并且放氣孔可以在飛行中重新密封，則放氣拉索被駕駛員操縱的部分應當用紅色和白色帶標識。

（2）如果需要另一根拉索來重新密封任何放氣孔，該拉索被駕駛員操縱的部分應當用白色標識。

（e）快速或者緊急放氣拉索。

（1）如果使用繩索來對球囊快速或者緊急放氣，并且該裝置在空中無法重新密封的，該繩索被駕駛員操縱的部分應當用紅色標識。

（2）除本條（a）款（2）項的力值要求外，操作快速或者緊急放氣拉索所需的力還不得小于110牛。

第31.59條　吊籃、吊架或者其他載人器具

（a）吊籃、吊架或者其他載人器具不得有相對于球囊的旋轉，除非該旋轉由駕駛員控制并且操縱繩不會纏繞。

（b）吊籃、吊架或者其他載人器具上可能對乘員造成傷害的每個凸出物體都應當墊上保護墊。

（c）在重著陸或者快速著陸時，吊籃內的乘員應當能夠得到保護，以防從吊籃掉落下來或者被嚴重傷害。

（d）當運載超過6名乘員時，吊籃應當分為多個隔艙，每個隔艙不超過6名乘員。

（e）如果吊籃的尺寸和分隔使得一個以上的乘員在著陸時可能落在另一乘員的上部，則應當采取措施將這種可能性減至最低。

（f）應當為所有乘員提供合理的空間，既考慮飛行期間的舒適度，也考慮著陸期間的安全性。

（g）駕駛員的空間應當確保其在所有飛行階段都可以無障礙地操作。

（h）每個乘員應當有扶手。

（i）應當提供可使水汽或者液體從吊籃底部排出的設施。

（j）懸掛系統的承載零部件（如繩索或者纜繩）的布置方式應當排除其在正常使用中受損的可能性。

（k）吊籃的地板不得伸出其側壁之外。

（l）飛行手冊中應當包含吊籃、吊架或者其他載人器具的使用和構型限制。

第31.61條　靜電放電

除非表明對安全是不必要的，否則在設計以可燃氣體為升力介質的氣球時，應當有適當的搭接手段，以確保靜電放電不會產生危害影響。

第31.63條　乘員約束裝置

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