变距桨|低空经济术语

概念
缩略语 Variable-pitch Propeller

一句话结论:「变距桨」在 14 CFR 中不是术语名称,条文使用「可变距与可反桨螺旋桨(Variable and reversible pitch propellers)」这一表述。其核心要求见 §35.21(a):螺旋桨系统的任何单一故障或失效,都不得导致桨叶非预期地运动到飞行中低距位以下。第 35 部另设反桨、控制、试验与安全分析条款,构成一份完整的合格审定要求清单。

内容详情

先看上位定义。§1.1 把「螺旋桨」界定为:一种安装于发动机驱动轴上、带有桨叶的航空器推进装置,旋转时通过对空气的作用产生近似垂直于其旋转平面的推力;该定义还就其所包含的部件范围作出规定(含通常由其制造商提供的控制部件)。本次提取片段在该定义的后半段截断,本页因此只引述上述可核验部分,不对其后的具体列举作表述。

变距与反桨的直接条款是 §35.21。(a) 款规定:螺旋桨系统的任何单一故障或失效都不得导致桨叶非预期地运动到飞行中低距位以下;若存在有意低于该低距位的行程,其幅度须由申请人记录在相应手册中。同款还给出一处例外条件——结构元件的失效可不纳入考虑,前提是该失效的发生按 §35.15 被表明为极不可能。(b) 款针对设有「选择低于飞行中低距位的桨距」功能的螺旋桨,要求设置感测并向飞行机组指示桨叶低于该位置(幅度在安装手册中界定)的手段;且该感测与指示方法的失效不得影响螺旋桨的控制。

顺桨由 §35.22 规定:(a) 顺桨螺旋桨的意图是在所有飞行条件下均可顺桨,并须计入预期磨损与泄漏;顺桨与解除顺桨的限制须记录在相应手册中。(b) 规定使用发动机滑油顺桨的桨距控制系统,须设有一种方法,使发动机滑油系统失效时仍能顺桨。(c) 规定顺桨螺旋桨须设计为在桨距系统稳定到最低声明外界大气温度后仍能解除顺桨。

控制系统的要求集中在 §35.23,其范围界定为任何控制、限制或监控螺旋桨功能的系统或部件。(a) 款要求经设计、构造与验证表明三项:在正常与备用工作模式及模式转换中,系统在所声明的运行条件与飞行包线内执行申请人定义的功能;系统功能不受所声明环境条件的不利影响,其中明确列举了温度、电磁干扰(EMI)、高强度辐射场(HIRF)与闪电,且经验证的环境限制须记入相应螺旋桨手册;若模式变更需要飞行机组动作,须提供指示方法并在手册中给出操作说明。(b) 款在 §35.15 之外另列四项:控制系统中电气或电子元件的任何单一故障或失效不得导致危害性螺旋桨效应;典型安装中直接影响控制系统的失效(如连接件结构失效、火情或过热)不得导致危害性螺旋桨效应;失去正常桨距控制不得在预期运行条件下造成危害性螺旋桨效应;跨螺旋桨共享的数据或信号的失效或损坏不得导致危害性螺旋桨效应。(c) 款专门规定电子螺旋桨控制系统的嵌入式软件须以局方批准的方法设计与实现,该方法须与所执行功能的关键性一致,并尽量减少软件错误的存在。(d) 与 (e) 两款分别规定:飞机提供数据的失效或损坏、以及飞机所提供电力的丧失、中断或异常特性,均不得导致危害性螺旋桨效应,电能质量要求须予描述。

合格审定试验见两条。§35.40 规定可变距螺旋桨系统须接受该条适用的功能试验,且须使用与耐久试验(§35.39)相同的桨距系统、由代表性发动机在试验台或航空器上驱动,试验中不得出现失效或失效迹象;分项循环数为——手动可控螺旋桨 500 个代表性飞行循环;调速螺旋桨 1500 个完整循环(横跨桨距与转速范围);顺桨螺旋桨 50 个顺桨与解除顺桨循环;可反桨螺旋桨 200 个完整控制循环(由最低正常桨距到最大反桨),每循环须在最大反桨功率与转速下运行 30 秒。§35.42 则要求申请人以试验、基于试验的分析或类似部件的使用经验,表明每个桨叶桨距控制系统部件——包括调速器、桨距改变组件、桨距锁、机械限动与顺桨系统部件——能够承受模拟最初声明翻修期或至少 1,000 小时典型使用中正常载荷与桨距行程的循环运行。

安全性分析由 §35.15 提供方法论。该条要求申请人分析螺旋桨系统,评估所有可合理预期发生的失效的可能后果,并计入间接二次失效与潜伏失效;须汇总可能导致

重大或危害性螺旋桨效应的失效并估计其发生概率;须表明危害性螺旋桨效应的预测发生率不超过「极不可能」所定义的水平(每螺旋桨飞行小时 10⁻⁷ 或更低),并说明当个别失效的概率估计不够精确时,可通过表明单个失效引发的危害性螺旋桨效应概率不大于每螺旋桨飞行小时 10⁻⁸ 来表明符合性。(c) 款另规定:某些单一螺旋桨元件(例如桨叶)的原始失效无法以数值方式合理估计,若其失效可能导致危害性螺旋桨效应,则须标识为螺旋桨关键件,并须符合 §35.16 规定的完整性规范。

核验边界:本页所述限于 14 CFR §1.1 的 Propeller 条目与第 35 部 §35.15、§35.21、§35.22、§35.23、§35.40、§35.42 的条文内容。本次核验确认条文中「变距桨」这一名称未出现,其对应表述为 variable and reversible pitch propellers、variable-pitch propeller system 与 propeller control system。本页不涉及具体桨距角数值、桨叶材料或型号差异,也不涉及中国的相应规定。

关键信息(可溯源)

  • 英文称谓:Variable-pitch Propeller;条文用语为 variable and reversible pitch propellers
  • 法规位置:14 CFR §1.1(Propeller 定义)、§35.21(可变距与可反桨螺旋桨)、§35.22(顺桨螺旋桨)、§35.23(螺旋桨控制系统)、§35.40(功能试验)、§35.42(控制系统部件)、§35.15(安全分析)、§35.16(关键件完整性)
  • 低距位保护:任何单一故障或失效不得使桨叶非预期运动到飞行中低距位以下;有意行程须记入手册;结构元件失效在表明极不可能的前提下可不予考虑(§35.21(a))
  • 低距位指示:设有选择低于低距位桨距功能的螺旋桨,须有感测并指示机组的手段,且该手段失效不得影响螺旋桨控制(§35.21(b))
  • 顺桨:须在所有飞行条件下可顺桨并计入磨损泄漏;以滑油顺桨的系统在滑油系统失效时仍能顺桨;须能在最低声明外界大气温度下解除顺桨(§35.22)
  • 控制系统—环境:功能不受温度、EMI、HIRF 与闪电等所声明条件的不利影响,验证限制须记入手册;模式变更需机组动作时须有指示与操作说明(§35.23(a))
  • 控制系统—失效:电气或电子元件任何单一故障不得导致危害性螺旋桨效应;直接影响的失效(结构、火情、过热)同样不得;失去正常桨距控制不得;跨螺旋桨共享数据或信号失效不得(§35.23(b))
  • 嵌入式软件:电子螺旋桨控制系统的嵌入式软件须以局方批准的方法设计与实现,与功能关键性一致,并尽量减少软件错误(§35.23(c))
  • 飞机侧输入:飞机提供数据的失效或损坏、以及其所供电力的丧失、中断或异常特性,均不得导致危害性螺旋桨效应(§35.23(d)(e))
  • 功能试验循环数:手动可控 500 次;调速 1500 次;顺桨 50 次;可反桨 200 次(每次最大反桨功率运行 30 秒)(§35.40)
  • 部件循环能力:调速器、桨距改变组件、桨距锁、机械限动、顺桨系统部件须承受模拟最初声明翻修期或至少 1,000 小时典型使用的循环(§35.42)
  • 安全分析概率:危害性螺旋桨效应不超过每飞行小时 10⁻⁷;个别失效可用每飞行小时 10⁻⁸ 表明符合性(§35.15(a)(3))
  • 关键件:无法以数值估计原始失效且后果可能危害的元件(如桨叶)须标识为螺旋桨关键件并符合 §35.16(§35.15(c))
  • 术语说明:条文未出现「变距桨」名称,使用 variable and reversible pitch propellers 等表述
  • 数据来源:eCFR · 14 CFR Part 35 — Airworthiness Standards: Propellers | eCFR · 14 CFR Part 1 — Definitions and Abbreviations

取证时间线

  • §35.21、§35.22 出处:Amdt. 35-8,73 FR 63347,2008 年 10 月 24 日
  • §35.40、§35.42 出处:Amdt. 35-8,73 FR 63349,2008 年 10 月 24 日
  • §35.15、§35.23 出处:该两条所附修订出处行未完整出现在本次提取片段中,本页因此不列其修订沿革;本次提取可见 §35.15 出自 Amdt. 35-8 一并修订的条文序列
  • 编纂机构:Office of the Federal Register(美国联邦公报办公室)维护的 eCFR 电子版联邦法规
  • 本站依据文本:eCFR 现行(current)版本 §35.15、§35.21、§35.22、§35.23、§35.40、§35.42 全文,以及 §1.1 的 Propeller 条目;页面显示第14编有效版本截至 2026-09-17
  • 本站采集时间:2026-09-19(实际下载 Part 35 全文(156,959 字节)并确认 HTTP 200)
  • 术语检索复核:对 Part 35 全文以 variable pitch、pitch、governor、feather、definitions 扫描,命中 11 处,集中于 §35.15、§35.21、§35.22、§35.23、§35.35、§35.37、§35.39、§35.40、§35.42
  • 信息核验时间:2026-09-19
  • 页面最后更新:2026-09-19

常见问题

为什么说「变距桨」不是法定名称?

因为条文用的是 variable and reversible pitch propellers 与 variable-pitch propeller system。本次核验未见「变距桨」作为术语出现,§35.21 的条目标题即为「可变距与可反桨螺旋桨」。

「任何单一故障」这一要求针对什么后果?

针对桨叶非预期地运动到飞行中低距位以下。§35.21(a) 的写法是:螺旋桨系统的任何单一故障或失效都不得造成这种非预期行程;若低于该位置是设计上有意为之,则其幅度须由申请人记录在手册中。

功能试验要做多少次?

按 §35.40 分四类:手动可控螺旋桨 500 个代表性飞行循环;调速螺旋桨 1500 个完整循环;顺桨螺旋桨 50 个顺桨与解除顺桨循环;可反桨螺旋桨 200 个完整循环,且每循环须在最大反桨功率与转速下运行 30 秒。试验须使用与耐久试验相同的桨距系统。

控制系统的电子部分有什么额外要求?

两条较特殊。其一是 §35.23(b)(1):控制系统中电气或电子元件的任何单一故障或失效不得导致危害性螺旋桨效应;其二是 §35.23(c):电子螺旋桨控制系统的嵌入式软件须以局方批准的方法设计与实现,且该方法须与功能关键性一致并尽量减少软件错误。

信息来源:eCFR(可信级:官方一手来源,美国联邦公报办公室维护的电子版联邦法规,内容权威但非官方出版版),数据截至 2026-09-17;核验状态:verified(§35.21 两款、§35.22 三款、§35.23 (a) 三项与 (b) 四项及 (c)(d)(e)、§35.40 四类循环数与 30 秒条件、§35.42 部件范围与 1,000 小时、§35.15 的 10⁻⁷ 与 10⁻⁸ 概率及关键件机制、§1.1 Propeller 定义均可核验部分均据本次下载的 Part 35 与 Part 1 全文逐字核验)。