飞行冲击和坠撞安全测试.doc

7.0 飞行冲击和坠撞安全7.1试验目的飞行冲击试验是为了验证设备在经受飞机正常飞行期间遭遇冲击时能否继续在性能标准范围内工作。在飞机滑行、着陆或飞行中遇到阵风时都可能出现这些冲击。所有安装固定翼和旋翼飞机上的设备都要进行冲击试验。冲击试验分为两种试验曲线：一种是标准试验脉冲持续时间为11ms，另一种是低频段脉冲持续时间为20ms。脉冲持续时间为20ms的试验不能反映长时间持续冲击对设备的影响，因为20ms的脉冲存在低于100HZ的最低谐振频率(见第八章)。碰撞安全试验是为了验证设备在紧急着陆期间不会从与其安装支架上分离，或不会以产生危害的方式脱离。本试验适用于安装在飞机座舱内或其他区域内的在飞机紧急着陆时可能因脱落而对乘客、燃油系统或应急逃生系统产生危害的设备。这些试验不能满足FAR（美国联邦航空局条例）对所有设备的要求，例如座椅和座椅安全带。注：对于固定翼飞机，完整的安装验证试验包括除坠撞安全载荷外的加速度载荷(如：飞行控制、阵风和着陆时的载荷)。可能应在试验程序中使用“未知或随机”的方位以完成试验，在冲击试验设备上需要使用模拟载荷保证记录的冲击脉冲在图7-2所规定的容差范围内。7.1.1 设备分类A类指进行标准工作冲击试验的设备；B类指进行标准工作冲击和坠撞安全试验的设备；D类指进行工作低频冲击试验的设备；E类指进行进行工作低频冲击试验和坠撞安全试验的设备。7.2 飞行冲击施加下列冲击后要求其设备性能符合标准。若在冲击脉冲期间设备需监测，则在有关设备规范中明确监测要求。7.2.1 试验程序为保证安装在冲击平台上的待试设备的安全，用刚性夹具和实际安装所使用的安装方法将设备固定在冲击平台上。设备的安装应包括那些属于常规安装部分的非结构连接件。用于测量和控制输入冲击脉冲的加速度尽可能接近设备的安装点。测量加速度计所用的测试系统的精度应该在设备标准读数的之间。在设备工作且温度达到稳定时，每轴向进行三次冲击试验，冲击波形为加速度峰值为6g的后峰锯齿波，。进行标准冲击试验的脉冲持续的时间为11ms，进行低频段冲击试验时，脉冲持续时间为20ms。用于表明测量仪器的特性是否合格以及冲击脉冲的容限分别如图7-1和图7-2。等效的冲击响应谱可以替代后峰锯齿波形。在冲击试验后，确定是否保符合相关设备性能标准。在使用机械冲击台时，受试设备按下列方位进行冲击试验。a.正常直立位置；b.倒置；c.沿设备的第一正交轴依次与平台平面呈90度角和-90度角（两个位置）的位置；d.沿设备的第二正交轴依次与平台平面呈90度角和-90度角（两个位置）的位置；7.2.2 替代的试验程序允许对按其正常工作状态安装（即按其在飞机上习惯的安装进行空间取向）的设备施加7.2.1节规定的冲击，但要在三个正交轴的两个方向上都施加三次冲击。7.3 坠撞安全若进行坠撞安全试验，则应进行冲击和持续载荷两种试验。在7.3.1节或7.3.2节的试验中，等效重量(模拟载荷)可替代安装在设备框架内或上的机电部件。这种等效重量应接近替代部件的重量，并且应使设备的重心不变，且安装牢固。模拟载荷不应使设备框架或安装紧固件的强度比其替代的部件。7.3.1 试验程序 1 (冲击)用刚性试验夹具和实际安装所使用的安装方法将设备或模拟载荷固定在冲击平台上。按7.2.1节中列出的六种设备方位分别施加冲击，冲击波形与7.2.1节规定的一致。在六个方位的冲击完成后，容许有弯曲和变形。但安装连接件不能损坏，设备或模拟载荷应在原处。7.3.2替代的试验程序(冲击)允许对按其正常工作状态安装的设备施加7.3.1节规定的冲击，但要在三个正交轴的两个方向上都施加这些冲击。7.3.3 试验方法 2 (持续载荷) 以下持续试验程序通常使用离心机或滑撬实现。在保证受试设备内部各部件未脱落的情况下，允许通过静态施加指向受试设备重心的静力来模拟惯性的影响。用刚性试验夹具和实际安装所使用的安装方法将设备或模拟载荷固定在冲击平台上。在每个加载方位上施加合适的载荷至少3秒。表7-1种载荷的方向指的是飞机的主正交轴。表7-1(*)规定了试验量值。若设备相对飞机轴线的方向已知，则可确定设备试验所需的载荷及加载方向。若待试设备的方向或设备相对飞机轴线的方向未知或不固定，则随机选择设备的三个正交方向进行试验(如图7-3)。在六个方位的冲击完成后，容许有弯曲和变形。但安装连接件不能损坏，设备或模拟载荷应在原处。表7-1 坠撞安全持续试验量值表飞机类型试验类型(5)持续试验加速度值(g，最小)载荷加载方向 (设备方向)上下前后侧向(4)1直升机(1)FR4.020.020.020.016.020.0NA20.08.020.02固定翼飞机(2)FR 3.09.06.09.09.09.01.59.04.09.03.固定翼非运输机(3)FR 3.818.0NA1818.018.0NA18.04.518.04所有的固定翼飞机FR 3.018.06.018.018.018.01.518.04.518.05直升机和所有的固定翼飞机FR 4.020.020.020.018.020.01.520.08.020.0注意：(1)参考FAR 27.561(2)参考FAR 25.561(3)参考FAR 23.561(4)侧向包括左侧和右侧；(5)F代表一致的且固定的方向；R表示未知的随机的方向。提示：这些试验等级不满足FAR的安装要求。图7-1 冲击测量系统频率响应7-6D= 标称脉冲持续时间；A= 标称脉冲峰值加速度；T1=对于使用机械冲击台产生冲击时，应检测脉冲的最短时间；T2=对于使用振动台产生冲击时，应检测脉冲的最短时间。试验(冲击)峰值(A)（g）脉宽(ms)标准工作611低频工作620坠撞安全2011低频坠撞安全2020注：波形图包括持续时间T1或T2，脉冲大约位于中心。后峰锯齿脉冲的加速度幅值为A，持续时间为D。测量的加速度脉冲应包含在图中的虚线的范围内，测得的速度变化量(可由加速度脉冲积分获得)应限制在内，是与幅值为0.5DA的理想脉冲相关的速度变化量。确定速度变化量的积分范围从脉冲前的0.4D到脉冲后的0.1D。图7-2 后峰锯齿波形及其容限7-7飞机方向注：若使用离心机，应考虑旋转加速度的影响和试样上的加速度变化率的影响。旋转平面俯视*试样的加速度方向应预相应飞机的方向一致，并施加该飞机方向规定的加速度。加速度（GS）=R()2/9.81=0.001118*R*(RPM) 2 R=半径 m 旋转角速度 弧度/秒 RPM=每分钟转速图7-3 坠撞安全试验持续载荷试验的说明第 7 页