祝耀昌，李韻，徐俊，王星皓

（1.中航工業(yè)綜合所 北京 100028；2.西測環(huán)境試驗(yàn)中心，西安 710119）

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環(huán)境試驗(yàn)與評價(jià)

民用飛機(jī)機(jī)載設(shè)備振動(dòng)試驗(yàn)要求和應(yīng)用分析（一）DO 160F/G民用固定翼飛機(jī)機(jī)載設(shè)備振動(dòng)試驗(yàn)要求

祝耀昌1，李韻2，徐俊1，王星皓1

（1.中航工業(yè)綜合所 北京 100028；2.西測環(huán)境試驗(yàn)中心，西安 710119）

闡述了民用飛機(jī)機(jī)載設(shè)備振動(dòng)環(huán)境的特點(diǎn)和振動(dòng)試驗(yàn)分類，歸納和匯總了DO 160F/G中的各類民用飛機(jī)機(jī)載設(shè)備的振動(dòng)試驗(yàn)要求，包括振動(dòng)譜、振動(dòng)量值和試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間等，并進(jìn)行了分析和說明，以便于查閱和使用。最后對民用飛機(jī)機(jī)載設(shè)備振動(dòng)試驗(yàn)方法的應(yīng)用進(jìn)行了概括，介紹了民用固定翼飛機(jī)的機(jī)載設(shè)備振動(dòng)試驗(yàn)要求，按設(shè)備在機(jī)上的區(qū)域不同進(jìn)行分類，詳細(xì)地對比說明各個(gè)位置上設(shè)備的振動(dòng)試驗(yàn)要求；介紹了民用直升機(jī)的機(jī)載設(shè)備振動(dòng)試驗(yàn)要求。

民用飛機(jī)；機(jī)載設(shè)備；振動(dòng)試驗(yàn)

近年來，我國民用飛機(jī)制造業(yè)發(fā)展迅速，支線客機(jī)ARJ21基本通過適航取證，大客機(jī)C919也于2015年年底線投入試飛。目前這些飛機(jī)所用的發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)載設(shè)備主要還是依靠國外供應(yīng)商，這表明航空發(fā)動(dòng)機(jī)和主要機(jī)載設(shè)備仍然是制約我國民用飛機(jī)制造業(yè)大規(guī)模發(fā)展的瓶頸。

按規(guī)定無論是飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)還是飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)上的機(jī)載設(shè)備在其投入使用前，都應(yīng)通過適航取證，以確保能正常運(yùn)行和飛行安全。適航取證過程的重要環(huán)節(jié)是經(jīng)歷一系列的規(guī)定試驗(yàn)。對于機(jī)載設(shè)備來說，則應(yīng)通過一系列的環(huán)境試驗(yàn)，以證明其在民用飛機(jī)運(yùn)行中遇到的各種環(huán)境因素的作用下，其機(jī)載設(shè)備均能滿足最低性能標(biāo)準(zhǔn)的要求。

目前民用飛機(jī)機(jī)載設(shè)備適航取證使用的環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)主要是美國航空無線電技術(shù)委員會(huì)（RTCA）制定的RTCA DO 160系列的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的編號最初為DO138，后來改為DO 160[1]，DO 160經(jīng)歷7次修訂，目前已發(fā)展為DO 160G，其包含的試驗(yàn)項(xiàng)目越來越完整，各試驗(yàn)項(xiàng)目中的試驗(yàn)程序越來越科學(xué)合理。必須指出DO 160系列標(biāo)準(zhǔn)主要適用于電子設(shè)備，不是民用飛機(jī)機(jī)載設(shè)備適航取證用的唯一環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)機(jī)械、液壓設(shè)備則使用其TSO（技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定）指定或直接規(guī)定的環(huán)境試驗(yàn)方法。

1　民用飛機(jī)機(jī)載設(shè)備振動(dòng)環(huán)境的特點(diǎn)

民用飛機(jī)的飛行任務(wù)僅限于兩個(gè)機(jī)場之間的飛行，其任務(wù)剖面無非是地面起飛滑跑，升到巡航高度，在巡航高度飛行一段時(shí)間，下降著落到地面和地面滑跑到停止。這一過程中的各個(gè)階段都會(huì)經(jīng)受到振動(dòng)環(huán)境，主要包括飛機(jī)地面滑跑，飛行中氣動(dòng)擾流和發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲引起的隨機(jī)振動(dòng)環(huán)境、螺旋槳等旋轉(zhuǎn)部件運(yùn)動(dòng)引起的正弦振動(dòng)環(huán)境。因此其振動(dòng)譜主要類型為寬帶隨機(jī)譜，正弦譜和寬帶隨機(jī)譜上疊加寬帶隨機(jī)譜三種類型[3]。

軍用飛機(jī)使用過程往往要執(zhí)行低—低—低，高—低—低—高，低—低—高，近距離支援和渡運(yùn)（轉(zhuǎn)場）等各種任務(wù)，民用飛機(jī)的任務(wù)剖面只相當(dāng)于其轉(zhuǎn)場。因而其遇到的振動(dòng)量值較小且變化范圍不大。由于民用飛機(jī)飛行高度、飛行速度、機(jī)場跑道質(zhì)量等都是已知且基本固定的，因而其振動(dòng)環(huán)境也是基本不變的，振動(dòng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中直接給出各類飛機(jī)各個(gè)部位振動(dòng)譜和振動(dòng)量值，不必像GJB 150.16/16A中那樣根據(jù)飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù)按公式進(jìn)行計(jì)算，相對來說比較簡單[4]。民機(jī)振動(dòng)量值是不可剪裁的，只能從各種圖表中去選取。由于民用飛機(jī)只執(zhí)行單一載客運(yùn)輸任務(wù)，沒有外掛、吊艙和機(jī)炮類的機(jī)外設(shè)備，當(dāng)然也沒有這類設(shè)備的振動(dòng)試驗(yàn)要求。

下面對民用飛機(jī)機(jī)載設(shè)備適航取證用的主要環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)DO 160系列標(biāo)準(zhǔn)中的DO 160F版本中的振動(dòng)試驗(yàn)作詳細(xì)介紹。要說明的是，DO 160G版本的振動(dòng)試驗(yàn)與DO 160F是一致的［5—7］。

2　DO 160F/G中的振動(dòng)分類和說明

DO 160F/G將振動(dòng)試驗(yàn)分為標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)試驗(yàn)（S）、強(qiáng)化振動(dòng)試驗(yàn)（R，U，U2）和短時(shí)高量級振動(dòng)試驗(yàn)（H，Z）三類，應(yīng)根據(jù)設(shè)備性能驗(yàn)證所需保證的級別選用適當(dāng)?shù)念悇e或幾個(gè)類別，具體選用哪個(gè)試驗(yàn)類別和試驗(yàn)曲線取決于機(jī)載設(shè)備載機(jī)的類型和其在機(jī)上的位置[8]。各試驗(yàn)類別的目的、內(nèi)容和應(yīng)用對象見表1。

表 1　各試驗(yàn)類別的目的、內(nèi)容和應(yīng)用對象Table 1　Objective，content and application object of various tests

3　振動(dòng)譜和振動(dòng)量值

3.1振動(dòng)譜

飛機(jī)的振動(dòng)譜的譜型主要取決其主要振源即發(fā)動(dòng)機(jī)的類型。因此，DO 160F/G中的振動(dòng)譜按飛機(jī)上裝載的發(fā)動(dòng)機(jī)類型分別給出其機(jī)載設(shè)備的振動(dòng)譜型。由于機(jī)載設(shè)備經(jīng)受的振動(dòng)強(qiáng)度還取決于離振源的距離和所在位置。因此，每一振動(dòng)譜中還給出了機(jī)上各位置對應(yīng)的多條振動(dòng)曲線，如圖1—4所示。

圖1　固定翼渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)上的設(shè)備Fig.1　Equipment on fixed wing turbojet engine and turbofan engine

3.2振動(dòng)量值

3.2.1裝有渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的固定翼飛機(jī)上的設(shè)備

這類飛機(jī)的振動(dòng)是由飛機(jī)蒙皮經(jīng)受的氣動(dòng)擾流和發(fā)動(dòng)機(jī)、齒輪箱工作引起的。位于機(jī)身，儀表板、控制臺(tái)與設(shè)備機(jī)架，發(fā)動(dòng)機(jī)艙和吊艙，機(jī)翼及起落架艙，尾翼及翼尖整流罩五個(gè)區(qū)的設(shè)備經(jīng)受隨機(jī)振動(dòng)；位于發(fā)動(dòng)機(jī)及齒輪箱和起落架兩個(gè)區(qū)的設(shè)備主要經(jīng)受正弦振動(dòng)；發(fā)動(dòng)機(jī)葉片損壞導(dǎo)致機(jī)載設(shè)備經(jīng)受短時(shí)高量值瞬態(tài)正弦振動(dòng)。

圖2　固定翼無涵道渦輪風(fēng)扇（槳扇）發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)上的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)和強(qiáng)化正弦振動(dòng)曲線Fig.2　Standard and strengthened sine vibration curves of equipment on fixed wing turbofan engine plane without bypass

圖3　固定翼渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)、無涵道渦輪風(fēng)扇(槳扇)發(fā)動(dòng)機(jī)上的部分設(shè)備短時(shí)高量級正弦振動(dòng)試驗(yàn)曲線Fig.3　Short-term and high magnitude sine vibration curve of some equipment on fixed wing turbojet engine,turbofan engine and turbofan(prop-fan)with bypass

圖4　安裝在固定翼活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)或渦輪螺槳發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)上設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)正弦振動(dòng)試驗(yàn)曲線Fig.4　Standard sine vibration curve of equipment on fixed wing piston engine or turboprop plane

1）位于機(jī)身，儀表板、控制臺(tái)與設(shè)備機(jī)架，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙和吊艙，機(jī)翼及起落架艙和尾翼及翼尖整流罩五個(gè)區(qū)的設(shè)備。這五個(gè)區(qū)域的機(jī)載設(shè)備遇到均是隨機(jī)振動(dòng)環(huán)境，由于機(jī)載設(shè)備在機(jī)上的位置不同，其隨機(jī)振動(dòng)譜的曲線各不一樣，如圖1a和b所示。圖1a是標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)曲線，圖1b是強(qiáng)化振動(dòng)曲線，兩者譜型相同，只是強(qiáng)化振動(dòng)量值相對于標(biāo)準(zhǔn)正弦振動(dòng)量值作了放大［9—10］，每根曲線上均標(biāo)明了量值，但表2中的頻率量值表更清楚。該表給出了性能和耐久試驗(yàn)的量值計(jì)算公式或具體數(shù)據(jù)，表2中概括了飛機(jī)上各個(gè)區(qū)使用的振動(dòng)類型和曲線。從表2中可以看出，對于裝在儀表板、控制臺(tái)與設(shè)備機(jī)架上的區(qū)域設(shè)備，大多數(shù)使用（B2）這一預(yù)期量級，其振動(dòng)強(qiáng)化試驗(yàn)量值(B12)相對于標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)試驗(yàn)（B2）放大了4倍［11—12］；如果使用能反映所有預(yù)計(jì)環(huán)境的更高量級（B），則振動(dòng)強(qiáng)化試驗(yàn)的量級（B1）相對于標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)試驗(yàn)量級（B）放大了2倍。裝在大型飛機(jī)上這一區(qū)域的設(shè)備，其標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)量值使用最高的振動(dòng)量級（B3），其強(qiáng)化振動(dòng)試驗(yàn)量級（B4）也為其標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)量級的2倍。裝在其他三個(gè)區(qū)的設(shè)備，強(qiáng)化振動(dòng)試驗(yàn)量值（C1，D1和E1曲線）均為其標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)量值（C，D和E）的2倍。從表2中還可以看出，裝在機(jī)翼及起落架艙的設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)和強(qiáng)化振動(dòng)試驗(yàn)曲線與裝在尾翼及翼尖整流罩區(qū)的設(shè)備的曲線是完全一樣的［13］。

2）位于發(fā)動(dòng)機(jī)及齒輪箱和起落架區(qū)的設(shè)備。安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)及齒輪箱和起落架兩個(gè)區(qū)域的設(shè)備主要經(jīng)受正弦振動(dòng)環(huán)境，其正弦振動(dòng)曲線如圖2所示，僅適用于（機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)及齒輪箱、起落架和尾翼及翼尖整流罩四個(gè)區(qū)的設(shè)備。與上述隨機(jī)振動(dòng)不同，這兩個(gè)區(qū)域設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)和強(qiáng)化正弦振動(dòng)曲線是一樣的，都是使用W曲線，可見對兩個(gè)區(qū)域內(nèi)設(shè)備要求的振動(dòng)譜和量值是一樣的。

3）所有區(qū)的設(shè)備。飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片在使用中可能發(fā)生損壞，從而導(dǎo)致固定翼飛機(jī)發(fā)生異常振動(dòng)情況，這時(shí)機(jī)載設(shè)備將遇到短時(shí)高量級的瞬態(tài)正弦振動(dòng)。這一試驗(yàn)適用于飛機(jī)上所有區(qū)域內(nèi)，其功能性能喪失將危及到飛機(jī)性能的設(shè)備。其振動(dòng)譜型和振動(dòng)量值的曲線如圖3所示，不包括活塞式和渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)上的設(shè)備。顯然安裝在機(jī)身，儀表板、控制臺(tái)與設(shè)備機(jī)架兩個(gè)區(qū)的設(shè)備經(jīng)受這種振動(dòng)的強(qiáng)度較小，使用圖3中量值較低的R曲線，其他區(qū)域使用P曲線。

3.2.2裝有無涵道渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)上的設(shè)備

這類飛機(jī)的振動(dòng)主要是由發(fā)動(dòng)機(jī)和齒輪箱工作引起的，飛機(jī)蒙皮經(jīng)受氣動(dòng)擾流也是引起振動(dòng)的原因之一。位于機(jī)身，發(fā)動(dòng)機(jī)及齒輪箱，起落架和尾翼及翼尖整流罩四個(gè)區(qū)域的設(shè)備主要經(jīng)受正弦振動(dòng)；位于儀表板、控制臺(tái)與設(shè)備機(jī)架，發(fā)動(dòng)機(jī)艙和吊艙，機(jī)翼及起落架三個(gè)區(qū)域的設(shè)備主要經(jīng)受隨機(jī)振動(dòng)；發(fā)動(dòng)機(jī)葉片損壞導(dǎo)致機(jī)載設(shè)備經(jīng)受短時(shí)高量值的正弦振動(dòng)。

1）安裝在機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)及齒輪箱、起落架和尾翼及翼尖整流罩四個(gè)區(qū)域的設(shè)備。這類設(shè)備主要經(jīng)受正弦振動(dòng)環(huán)境，尾翼及翼尖整流罩區(qū)的設(shè)備也經(jīng)受隨機(jī)振動(dòng)環(huán)境的作用［14—19］。正弦振動(dòng)曲線如圖3所示。從表2可以看出，機(jī)身區(qū)設(shè)備使用Y曲線，發(fā)動(dòng)機(jī)及齒輪箱區(qū)和起落架區(qū)使用W曲線，尾翼及翼尖整流罩區(qū)的設(shè)備可使用圖2中的Z曲線，也可使用圖1a中的E曲線和圖1b中的E1曲線。正弦振動(dòng)與隨機(jī)振動(dòng)不同，其標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)和強(qiáng)化振動(dòng)使用的是同一條曲線，沒有放大倍數(shù)問題［20］。有關(guān)耐受振動(dòng)疲勞累積損傷的能力通過共振點(diǎn)駐留試驗(yàn)來解決，一般在每個(gè)頻率上駐留30 min［21］。

2）安裝在儀表板、控制臺(tái)與設(shè)備機(jī)架，發(fā)動(dòng)機(jī)艙和吊艙，機(jī)翼及起落架艙三個(gè)區(qū)域的設(shè)備。這三個(gè)區(qū)域設(shè)備主要經(jīng)受隨機(jī)振動(dòng)環(huán)境［22］，其振動(dòng)曲線與安裝在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)上的設(shè)備是一樣的（見表3），分為標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)曲線和強(qiáng)化振動(dòng)曲線（如圖1a和b所示）。

3）所有區(qū)域設(shè)備。飛機(jī)上所有區(qū)域的設(shè)備，如要考慮渦輪葉片損壞造成的瞬態(tài)異常的正弦振動(dòng)影響［23—24］，均需進(jìn)行短時(shí)高量值正弦振動(dòng)，如圖3所示。

3.2.3裝有活塞式或渦輪螺槳發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)上的設(shè)備

安裝在這種飛機(jī)上的機(jī)載設(shè)備主要經(jīng)受正弦振動(dòng)環(huán)境：其振動(dòng)曲線如圖4所示，曲線上直接標(biāo)明量值。標(biāo)準(zhǔn)中根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)是多發(fā)還是單發(fā)，推力是否大于5700 kg，將其分為3種類型，分別按機(jī)上位置給出振動(dòng)曲線，如表4所示［25—26］。標(biāo)準(zhǔn)中只規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)正弦振動(dòng)曲線，未規(guī)定起落架，尾翼及翼尖整流罩兩個(gè)區(qū)域設(shè)備的振動(dòng)曲線。沒有強(qiáng)化振動(dòng)曲線，有關(guān)耐振動(dòng)疲勞的能力的考核，通過共振駐留試驗(yàn)來解決［27］，每個(gè)共振點(diǎn)駐留時(shí)間一般最多為30 min，共振點(diǎn)不能多于4個(gè)。這種飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)沒有渦輪葉片，不會(huì)產(chǎn)生因其損壞導(dǎo)致的短時(shí)高量值正弦振動(dòng)［28—29］。

表2　試驗(yàn)量值及振動(dòng)曲線（固定翼渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)上的設(shè)備）Table 2　Test magnitude and vibration curve（equipment on fixed wing turbojet engine and turbofan engine）　g2/Hz

表3　各區(qū)域的設(shè)備使用的振動(dòng)曲線（固定翼無涵道渦輪風(fēng)扇（槳扇）發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)上的設(shè)備）Table 3　Vibration curve of each section（equipment on fixed wing turbofan（prop-fan）engine plane without bypass）

表4　各區(qū)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)曲線（固定翼活塞式或渦輪螺槳發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)）Table 4　Standard vibration curve of each section（equipment on fixed wing piston engine or turboprop plane）

4　振動(dòng)試驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間

固定翼民用飛機(jī)機(jī)載設(shè)備振動(dòng)試驗(yàn)時(shí)間取決于其載機(jī)的類型、在機(jī)上的位置，是正弦振動(dòng)還是隨機(jī)振動(dòng)［30—32］，是標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)試驗(yàn)還是強(qiáng)化振動(dòng)試驗(yàn)?；钊交驕u輪螺槳發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)備不進(jìn)行強(qiáng)化振動(dòng)試驗(yàn)。

5　結(jié)語

1）民用飛機(jī)機(jī)載設(shè)備的振動(dòng)環(huán)境比軍用飛機(jī)機(jī)載設(shè)備的振動(dòng)環(huán)境溫和。由于民用飛機(jī)的飛行任務(wù)剖面比較單一和固定，因而其振動(dòng)試驗(yàn)振動(dòng)譜的譜型和振動(dòng)量值可以事先確定。DO 160F標(biāo)準(zhǔn)中給各種固定翼飛機(jī)和直升機(jī)規(guī)定了振動(dòng)譜、振動(dòng)量值或振動(dòng)量值的計(jì)算方法?？梢愿鶕?jù)機(jī)載設(shè)備載機(jī)的類型、機(jī)載設(shè)備在機(jī)上的位置，確定其性能試驗(yàn)和功能試驗(yàn)所用的振動(dòng)譜和振動(dòng)曲線（振動(dòng)量值）。

2）固定翼渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)或渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)和無涵道渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)載設(shè)備的振動(dòng)試驗(yàn)分為標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)試驗(yàn)、強(qiáng)化振動(dòng)試驗(yàn)和短時(shí)高量值振動(dòng)試驗(yàn)三種類型。其標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)試驗(yàn)實(shí)際上就是功能（性能）試驗(yàn)，其強(qiáng)化振動(dòng)試驗(yàn)實(shí)際上是性能試驗(yàn)和耐久試驗(yàn)的組合，即在耐久試驗(yàn)前后要進(jìn)行不少于10 min的性能試驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)試驗(yàn)和強(qiáng)化振動(dòng)試驗(yàn)可以用正弦振動(dòng)也可用隨機(jī)振動(dòng)，具體取決于載機(jī)的類型或其在載機(jī)上的位置。短時(shí)高量值振動(dòng)試驗(yàn)是由發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片損壞造成的瞬態(tài)振動(dòng)，因而是正弦振動(dòng)。固定翼活塞式或渦輪螺槳發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)振動(dòng)試驗(yàn)只有標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)試驗(yàn)，沒有強(qiáng)化振動(dòng)和短時(shí)高量值振動(dòng)試驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)試驗(yàn)只進(jìn)行正弦振動(dòng)試驗(yàn)。

3）固定翼飛機(jī)的強(qiáng)化振動(dòng)使用正弦振動(dòng)時(shí)，正弦振動(dòng)曲線與標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)試驗(yàn)曲線一致，其強(qiáng)化主要體現(xiàn)在進(jìn)行最多四個(gè)關(guān)鍵頻率上30 min的共振駐留試驗(yàn)。因此其正弦試驗(yàn)程序中包括了每個(gè)軸向進(jìn)行對數(shù)掃描速率不超過1.00 ct/min正弦掃頻循環(huán)，以確定關(guān)鍵頻率，并從中選出最嚴(yán)酷的四個(gè)關(guān)鍵頻率用以進(jìn)行振動(dòng)駐留試驗(yàn)，振動(dòng)駐留試驗(yàn)結(jié)束后，繼續(xù)進(jìn)行正弦掃頻循環(huán)。正弦循環(huán)的時(shí)間為3 h減去在關(guān)鍵頻率上駐留振動(dòng)所用的時(shí)間。如果關(guān)鍵頻率少于四個(gè)甚至沒有，則可減少駐留振動(dòng)所用時(shí)間甚至無需振動(dòng)駐留，從而使正弦循環(huán)時(shí)間從1 h增加至3 h。

4）固定翼飛機(jī)的強(qiáng)化振動(dòng)使用隨機(jī)振動(dòng)時(shí)，其振動(dòng)曲線形狀與標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)試驗(yàn)一樣，但量值要放大2倍或4倍（見表2），因而標(biāo)準(zhǔn)中分別提供了標(biāo)準(zhǔn)隨機(jī)振動(dòng)曲線（圖1a）和強(qiáng)化振動(dòng)曲線（圖1a）。如前所述強(qiáng)化振動(dòng)試驗(yàn)為每軸向只進(jìn)行最低10 min的性能試驗(yàn)加上3 h的耐久試驗(yàn)。耐久試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)品應(yīng)處于工作狀態(tài)，并在振動(dòng)開始和即將結(jié)束時(shí)進(jìn)行檢測，確定是否滿足設(shè)備性能標(biāo)準(zhǔn)，如果耐久試驗(yàn)期間產(chǎn)品不工作，則耐久試驗(yàn)結(jié)束后，則應(yīng)在性能試驗(yàn)振動(dòng)量級下檢測其性能是否滿足要求。

5）從圖表中可以看出固定翼活塞式或渦輪螺槳發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)的設(shè)備只安排標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)試驗(yàn)（正弦振動(dòng)），未安排強(qiáng)化試驗(yàn)程序，即不進(jìn)行耐久試驗(yàn)，而且其起落架區(qū)和尾翼及翼尖整流罩兩個(gè)區(qū)域未安排任何振動(dòng)試驗(yàn)，尚未見到標(biāo)準(zhǔn)中對此的相關(guān)說明。此外標(biāo)準(zhǔn)中對未知直升機(jī)頻率的機(jī)載設(shè)備的振動(dòng)試驗(yàn)，僅規(guī)定了機(jī)身和儀表板、控制臺(tái)和設(shè)備機(jī)架兩個(gè)區(qū)域的振動(dòng)要求，其他五個(gè)區(qū)域的加載設(shè)備的振動(dòng)要求未作規(guī)定，也無相應(yīng)說明。

6）DO 160F/G中不管是正弦振動(dòng)還是隨機(jī)振動(dòng)，振動(dòng)開始前和結(jié)束后均安排正弦掃頻，以確定受試設(shè)備共振頻率和振動(dòng)后此共振頻率是否變化，這是很有必要的，因軍標(biāo)中對此沒有作任何規(guī)定。

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Vibration Test Requirements and Application Analysis of Civil Aircraft Equipment(I) Vibration Test Requirements of Civil Fixed-wing Aircraft Equipment in DO 160F/G

ZHU Yao-chang1,LI Yun2,XU Jun1,WANG Xing-hao1
(1.AVIC ChinaAero-polytechnology Establishment,Beijing 100028,China; 2.Environmental Testing Center of XCET,Xi'an 710119,China)

The paper set forth the characteristics of the vibration environment of civil aircraft equipment and the classification of vibration tests.The vibration test requirements of various civil aircraft equipment in DO 160F/G were concluded and summarized,including vibration spectrum,magnitude and duration,and then were analyzed and explained accordingly,so as to facilitate the reference and application thereof.At last,the application of vibration test method for civil aircraft equipment was generalized.Vibration test requirements of civil fixed-wing aircraft equipment was described and classified according to the different sections of the equipment in the aircraft.The vibration test requirements of the equipment at each position were described in details by contrast;and the vibration test requirements of the airborne equipment of civil helicopters was presented.

civil aircraft;airborne equipment;vibration test

2016-03-28；Revised：2016-04-21

10.7643/issn.1672-9242.2016.04.009

TJ01；TB114

A

1672-9242(2016)04-0054-08

2016-03-28；

2016-04-21

祝耀昌（1942—），男，研究員，主要從事產(chǎn)品環(huán)境工程，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)和可靠性試驗(yàn)技術(shù)研究及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。

Biography：ZHU Yao-chang(1942—),Male,Researcher,Research focus:product environmental engineering,laboratory environmental testing, reliability testing technology and formulation of relevant standards.