多余度设计|低空经济术语

概念
缩略语 Redundancy

一句话结论:14 CFR 中没有「多余度设计」这一术语,条文改用单一故障容限表述这类设计要求。最直接的一句在 §23.2525(b):任何一个电源、配电系统或其他用电系统的单一故障或失效,都不得使系统无法向持续安全飞行与着陆所必需的负载供电;同条 (c) 款进一步要求主电源失效后容量仍足以供给必要负载。

内容详情

先看供电一侧的三项要求。§23.2525 的标题即「系统发电、储能与配电」,其表述是任何系统的发电、储能与配电须设计并安装为:(a) 在全部预期运行条件下供给所连接负载运行所需功率;(b) 确保任何一个电源、配电系统或其他用电系统的单一故障或失效不会妨碍该系统向持续安全飞行与着陆所必需的负载供电;(c) 若主电源失效,容量须足以供给必要负载,包括在完成持续安全飞行与着陆所需功能的时间内供给非连续必要负载。(b) 与 (c) 的分工是:前者管「一处坏掉不能全盘失效」,后者管「换源之后还够不够用」。

自动动力或推力控制一侧见 §23.2405。该条 (b) 款规定,自动动力或推力控制系统的任何单一故障或可能的故障组合,不得妨碍航空器的持续安全飞行与着陆;(d) 款则规定,除该系统的失效极不可能(extremely remote)外,系统须提供三种能力——供机组核实系统处于工作状态的手段、供机组超控自动功能的手段、以及防止系统被非故意切断的手段。同条 (c) 款另就机组误操作规定:须防止误启动,若未能防止,也不得导致不安全状态。

反推系统一侧见 §23.2420:每个反推系统须设计为 (a) 系统正常运行时不产生不安全状态;(b) 航空器在该系统任何单一故障、可能的故障组合或失效之后仍能持续安全飞行与着陆。

旋翼航空器一侧的要求更细,分两层。§27.695(a) 规定:若采用动力助力或动力操纵控制系统,须随时可用一套备用系统,使航空器在下述两种情形下仍能持续安全飞行与着陆——(1) 系统动力部分的任何单一故障;(2) 所有发动机失效。(b) 款给出备用系统的形式与范围:可以是重复的动力部分,也可以是手动机械系统;动力部分包括动力源(如液压泵)以及阀门、管路与作动器等项。(c) 款则把范围推及机械环节:机械零件(如活塞杆与连杆)的失效、以及动力缸的卡阻,都须予考虑,除非其极不可能。

第二层见 §27.672(c):须表明在增稳系统或任何其他自动或动力操纵系统发生任何单一故障之后,满足三项——(1) 在批准使用限制内的任何速度与高度下旋翼航空器均可安全操纵;(2) 在本部关于可操纵性与机动性的要求上,满足一个实际运行飞行包线(例如速度、高度、正常过载与构型),该包线须在旋翼航空器飞行手册中描述;(3) 配平与稳定性特性不降低至妨碍持续安全飞行与着陆所需的水平。此外 §27.1141(e) 就动力装置控制规定:对涡轮发动机驱动的旋翼航空器,动力装置控制系统中任何单一故障或失效或其可能组合,都不得造成任何对安全必需的

动力装置功能失效。

把各条并读,可以归纳出条文处理「多余度」的三条主线:一是故障单元——以「任一/单一」限定失效应发生在单个单元(§23.2525(b)、§23.2405(b)、§23.2420(b)、§27.1141(e));二是后果底线——失效后必须保住的共同目标是「持续安全飞行与着陆」(§23.2405(b)、§23.2420(b)、§27.695(a)、§27.672(c)(3));三是概率例外——对机械零件失效与卡阻等无法以冗余完全覆盖的环节,允许以「极不可能」作为不适用条件(§23.2405(d)、§27.695(c))。

核验边界:本页所述限于 14 CFR §23.2405、§23.2420、§23.2525 与 §27.672、§27.695、§27.1141 的条文内容。本次核验以 single failure、redundan、electrical 等关键字扫描 Part 23 与 Part 27 全文,两部均未把「多余度」或 redundancy 作为定义术语;条文使用的表述为 single failure、likely combination of failures 与 alternate system。条文未规定多余度的层数、表决方式或具体架构。本页不涉及任何具体机型的余度方案,也不涉及中国的相应规定。

关键信息(可溯源)

  • 英文称谓:Redundancy;条文用语为 single failure 与 alternate system
  • 法规位置:14 CFR §23.2525(系统发电、储能与配电)、§23.2405(自动动力或推力控制系统)、§23.2420(反推系统)、§27.695(动力助力与动力操纵控制系统)、§27.672(增稳、自动与动力操纵系统)、§27.1141(e)(动力装置控制)
  • 供电冗余:任一电源、配电系统或其他用电系统的单一故障或失效,不得妨碍向持续安全飞行与着陆所必需的负载供电;主电源失效后容量须足以供给含非连续必要负载在内的必要负载(§23.2525(b)(c))
  • 自动动力或推力控制:任何单一故障或可能的故障组合不得妨碍持续安全飞行与着陆;除失效极不可能外,须提供工作状态核实、超控与非故意切断防护三项手段(§23.2405(b)(d))
  • 反推系统:正常运行不产生不安全状态;任何单一故障、可能的故障组合或失效后仍能持续安全飞行与着陆(§23.2420)
  • 动力操纵备用系统:须随时可用;覆盖动力部分的任何单一故障与所有发动机失效两种情形(§27.695(a))
  • 备用系统形式:重复的动力部分,或手动机械系统;动力部分含动力源(如液压泵)、阀门、管路与作动器(§27.695(b))
  • 机械环节:机械零件失效与动力缸卡阻须予考虑,除​非极不可能(§27.695(c))
  • 单点故障后三项:任意速度高度下安全操纵;满足实际运行飞行包线内的可操纵性与机动性要求(包线须写入手册);配平与稳定性不降低至妨碍持续安全飞行与着陆(§27.672(c))
  • 动力装置控制:涡轮驱动的旋翼航空器,控制系统中任何单一故障或失效或其可能组合不得造成对安全必需的动力装置功能失效(§27.1141(e))
  • 术语说明:Part 23 与 Part 27 全文未把「多余度」或 redundancy 作为定义术语;条文以单一故障容限表述
  • 数据来源:eCFR · 14 CFR Part 23 — Airworthiness Standards: Normal Category Airplanes | eCFR · 14 CFR Part 27 — Airworthiness Standards: Normal Category Rotorcraft

取证时间线

  • §27.672 出处与修订:Amdt. 27-21,49 FR 44433,1984 年 11 月 6 日;并见 49 FR 47594,1984 年 12 月 6 日
  • §27.1141 出处与修订:Doc. No. 5074,29 FR 15695,1964 年 11 月 24 日;经 Amdt. 27-12(42 FR 15045,1977-03-17)、Amdt. 27-23(53 FR 34214,1988-09-02)、Amdt. 27-33(61 FR 21907,1996-05-10)修订
  • §23.2405、§23.2420、§23.2525、§27.671、§27.695 出处:该五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
  • 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 §23.2405、§23.2420、§23.2525、§27.671、§27.672、§27.695、§27.1141 全文;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 23(296,982 字节)与 Part 27(1,103,219 字节)全文并确认 HTTP 200)
  • 术语检索复核:对 Part 23 与 Part 27 全文以 single failure、redundan、fly-by-wire 等关键字扫描:fly-by-wire 两部均零命中;single failure 命中 §23.2405、§23.2420、§23.2525、§27.672、§27.695、§27.1141 等条;redundan 词根仅出现在与多余度无关的条款中
  • 信息核验时间:2026-09-19
  • 页面最后更新:2026-09-19

常见问题

法规里的「多余度」是怎么写的?

不写「多余度」,写「单一故障」。例如 §23.2525(b) 要求任何一个电源、配电系统或其他用电系统的单一故障或失效,不得妨碍向持续安全飞行与着陆所必需的负载供电;§27.695(a) 则要求动力操纵系统随时可用一套备用系统,覆盖动力部分任何单一故障与所有发动机失效两种情形。

为什么有些失效可以用「极不可能」豁免?

因为条文对机械环节单独处理。§27.695(c) 规定机械零件(如活塞杆与连杆)的失效、以及动力缸的卡阻须予考虑,除非其极不可能;§23.2405(d) 也以失效是否极不可能作为三项机组手段的适用前提。也就是说,概率门槛是条文中与冗余要求并列的另一条通道。

备用系统必须是第二套动力源吗?

不必。§27.695(b) 明确允许两种形式:重复的动力部分,或手动机械系统。同款还界定了动力部分的组成——动力源(如液压泵),以及阀门、管路与作动器等项。

单一故障之后要保住什么?

条文反复给出的目标是「持续安全飞行与着陆」。§27.672(c) 把它拆成三项可核查内容:任意速度与高度下安全操纵;在写入手册的实际运行飞行包线内满足可操纵性与机动性要求;配平与稳定性不降低至妨碍持续安全飞行与着陆的水平。

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(§23.2525 三项、§23.2405 (b)(c)(d) 三款、§23.2420 两款、§27.695 (a)(b)(c) 三款、§27.672(c) 三项与告警、超控要求、§27.1141(e) 均据本次下载的 Part 23 与 Part 27 全文逐字核验)。