摘 要:當前通用飛機研制發(fā)展迅速,通用飛機應(yīng)用范圍廣,具有良好的發(fā)展勢頭,噪聲試飛是取證過程中一個重要環(huán)節(jié),本文簡單介紹小型通用飛機的噪聲試飛方法和程序。
關(guān)鍵詞:通用飛機;噪聲試飛;航跡切入法
本文以某小型通用飛機為例進行探討。航跡切入法是一種可得到與基準方法等效的噪聲水平的等效方法。在飛行試驗中,飛機以最大起飛重量正常起飛,之后不必在每個試驗點完成后降落、加油并再次起飛,而是操縱飛機切入噪聲測量設(shè)定的目標航跡連續(xù)進行多次噪聲測量,直至1小時后,飛機正常著陸,進行再次起飛準備,之后正常起飛繼續(xù)進行試驗。根據(jù)小型通用飛機性能等科目的試飛結(jié)果,計算基準航跡,然后采用航跡切入程序進行噪聲試驗,如圖1為采用航跡切入法進行飛越噪聲測量的飛行剖面,試驗程序如下:
1)飛機以最大起飛重量正常起飛,盤旋并達到事先確定的穩(wěn)定平飛路徑;
2)飛機在試驗飛行路徑以事先確定的速度和高度開始穩(wěn)定平飛,到切入點將飛機的發(fā)動機功率、螺旋槳轉(zhuǎn)速、構(gòu)型等調(diào)整至審定狀態(tài),開始爬升;
3)調(diào)整飛機狀態(tài)直至切入目標基準航跡,飛機保持最佳爬升率速度±5kn(±9 km/h)爬升,直至飛越噪聲測量點,并繼續(xù)保持直至取得有效的噪聲;
4)飛機切出目標航跡,盤旋并進行調(diào)整,按照步驟1)至3)進行下一個試驗點,直至1小時后或試驗終止正常著陸。
一、試驗狀態(tài)要求
試驗前,飛機應(yīng)該裝載到最大起飛重量,本試驗對飛機的重心無特別要求,按具體裝載情況進行配置。試驗過程中,若飛行時間達到1小時,應(yīng)停止試驗,將飛機重量重新調(diào)整到最大起飛重量后再重新進行試驗。
二、試飛程序
按下述程序進行試驗:
1)地面噪聲和氣象測試系統(tǒng)布置到位,完成系統(tǒng)檢查,做好測試準備;
2)飛機進行飛行前檢查,做好飛行準備;
3)機載飛行狀態(tài)測試系統(tǒng)和地面飛行參數(shù)遙測與監(jiān)控系統(tǒng)通電檢查,做好飛行保障準備;
4)地面氣象測試系統(tǒng)開始氣象參數(shù)采集和記錄,確認氣象條件滿足要求;
5)地面噪聲測試系統(tǒng)進行飛行前現(xiàn)場校準,分別采用粉紅噪聲和單頻聲源進行測試通道校準;
6)在每個試驗點前2min內(nèi),進行背景噪聲測量,時長不低于30s;
7)地面測試主管報告飛行指揮系統(tǒng)試驗準備完畢,試驗開始;
8)飛機按正常起飛程序起飛;
9)采用航跡切入法,飛機到達的事先確定的航跡切入準備位置,當次噪聲測量試驗點正式開始,開始噪聲測量;
10)飛機飛越噪聲測量點,通過噪聲測試系統(tǒng)的實時分析系統(tǒng)確認得到,地面測試主管報告本次噪聲測量試驗點結(jié)束;
11)飛機可以切出目標航跡,飛出并遠離噪聲試驗區(qū)域待命飛行待命;
12)在每個試驗點完成后2min內(nèi),進行背景噪聲測量,時長不低于30s,結(jié)束該次噪聲試驗點的噪聲測量;
13)地面測試人員確認飛機飛行狀態(tài)、飛行航跡、地面氣象條件等是否滿足要求,并通報地面測試主管;
三、數(shù)據(jù)處理方法
(一)數(shù)據(jù)處理任務(wù)簡述
采用每次試驗狀態(tài)點前后的通道校準數(shù)據(jù)計算系統(tǒng)的靈敏度,確保級差不大于0.5dB,保證測試系統(tǒng)測量的有效性。用試驗狀態(tài)點前后的通道靈敏度校準值的平均值作為當次噪聲測量的系統(tǒng)靈敏度。
地面氣象參數(shù)、飛機航跡和飛機飛行狀態(tài)參數(shù)預(yù)處理,根據(jù)每次試驗狀態(tài)點的最大A聲級出現(xiàn)的時間段,挑選地面氣象參數(shù)、飛機飛行航跡和飛機飛行狀態(tài)參數(shù),用于噪聲修正計算。
(二)噪聲修正計算
基準氣象條件修正,當試驗時的氣象條件在規(guī)定的范圍之外時,需要對噪聲進行大氣吸聲修正,修正到15℃和70%相對濕度。
(三)審定噪聲級計算
1)審定噪聲級是在90%的置信度范圍以內(nèi)得出平均的噪聲級(LAmax)值。平均噪聲級就是對所有起飛測量點的有效試驗飛行經(jīng)過修正的聲學(xué)測量值的算術(shù)平均值;
2)最少進行6次起飛噪聲測量,建立統(tǒng)計上不超過±1.5dB(A)的90%置信度。
四、數(shù)據(jù)處理結(jié)果要求及合格判據(jù)
(一)試飛結(jié)果要求
得到以下噪聲結(jié)果:
1)修正到基準條件下的起飛噪聲平均A聲級(LAmax);
2)置信區(qū)間為90%的置信限。
(二)合格判據(jù)
數(shù)據(jù)處理結(jié)果的可接受判據(jù)為:
1)飛行航跡的橫向偏差在垂直方向不超過±10o,高度偏差在±20%范圍內(nèi);
2)氣象條件滿足要求,沒有影響噪聲測量的異常氣象;
3)每次飛行試驗,以最佳爬升速度飛越噪聲測量點上空時,速度的變化不超過5kn;
4)獲得每次飛行的最大起飛A聲級LAmax;
5)噪聲測試結(jié)果為置信度90%時的置信限不超過±1.5dBA。
五、試飛風(fēng)險評估
試飛機組應(yīng)該熟悉飛機以及飛機的性能和相關(guān)的應(yīng)急處置程序。飛行試驗開展前,試飛相關(guān)技術(shù)人員和其他專業(yè)技術(shù)人員參考AP-21-AA-2014-31R1文件完成試飛風(fēng)險的評估。另外,試飛機組和試飛工程師在試驗開展前需完成試飛風(fēng)險分析(THA)。
試飛前后應(yīng)分別召開飛行準備和飛行講評會,會上需進行試飛風(fēng)險提示和講評。試飛過程若發(fā)現(xiàn)試驗風(fēng)險等級超出之前評估的等級,應(yīng)該立即終止試驗,并重新進行試飛風(fēng)險評估。
對每個試驗點應(yīng)該制定相應(yīng)的試飛風(fēng)險緩解措施,對本大綱規(guī)定試飛科目的風(fēng)險緩解措施應(yīng)按照以下原則制定:按照CCAR 91部要求運行,且僅在晝間目視氣象條件下進行飛行試驗;試驗前應(yīng)完成對相關(guān)性能和操縱特性的分析評估;
高風(fēng)險試驗項目的機組應(yīng)該為最小機組;試驗項目應(yīng)該遵循逐步逼近的原則。
參考文獻:
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[2]航空器型號合格審定程序.民航局航空器適航審定司.2011-03-18
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作者簡介:張志超(1986.06-),男(漢族),本科學(xué)士,主要從事通用飛機試飛。