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RTCA/DO-160振动和冲击测试常见问题

07/09/20

RTCA/DO-160定义了各种类型的振动和冲击测试方法。这一常见问题列表为标准中概述的类别、程序和测试细节提供了指导。

在RTCA/DO-160中振动测试类别是如何定义的?

适用的振动测试类别由RTCA/DO-160第8节规定的设备在振动条件下所需的保证水平决定。共有六种类型可供选择，这些类型决定了可应用于设备的测试方法和振动测试曲线集。

可能的振动测试(及其关联类别)如下:

标准振动试验(S类)

适用于安装在固定翼飞机上的设备，以证明其在与飞机正常运行相关的振动环境下能够保持功能性能。所采用的测试曲线以及是否需要正弦测试程序或随机测试程序将取决于飞机类型和区域。

鲁棒振动试验(R、U、U2类)

适用于安装在固定翼或旋转翼飞机上的设备，该设备的功能性能和抗长时间暴露振动(结构完整性)的影响均已评估。

高、短周期振动试验(H、Z类)

适用于功能性能丧失将对飞机构成安全风险的设备。该试验模拟了由发动机风扇叶片损失事件引起的高阶短时瞬态振动环境。

RTCA/DO-160的振动测试在实验室进行需要多长时间?

根据RTCA/DO-160的第8节，有几个因素会影响进行振动测试所需的典型实验室时间。通常，这可以分为以下两个考虑事项:

设备属性

更大和/或更复杂的设备通常需要更长的时间来实际安装在振动设备上。复杂或冗长的程序，以确定是否符合设备性能标准，可能需要更多的时间来完成振动测试。

振动测试程序

标准振动试验(S类)-一般来说，简单设备的测试可以在一个班次完成，因为正弦和随机测试程序的测试时间都是1小时/轴。

固定翼稳健振动试验(R类)一般来说，简单设备的测试可以两班制完成，因为正弦测试程序的测试时间为3小时/轴(加停留时间)，或随机测试程序的测试时间为10分钟/轴(性能水平)和3小时/轴(耐久水平)。

旋翼鲁棒振动试验(R类)一般情况下，简单设备的测试可以两班制完成，因为正弦非随机测试程序的测试时间最长为3小时/轴(包括停留时间)(耐力水平)和10分钟/轴(性能水平)。

旋翼鲁棒振动试验(U类)——一般测试可以完成六个转变为简单的设备,测试必须重复三次的类别U和sine-on-random测试程序的持续时间是3小时/轴(包括住)(耐力水平)和10分钟/轴(性能水平)在每一个实例。

固定翼高空短持续时间振动试验(H、Z类)-一般情况下，简单设备的测试可以在一个班次内完成，因为测试持续时间约为24分钟/轴。

操作冲击和碰撞安全测试的目的是什么?

操作冲击测试验证该单元在暴露于正常飞机操作期间所经历的冲击后，将继续在其预期性能标准内发挥作用。最常见的冲击发生在滑行、着陆或飞行中的颠簸过程中。所有安装在固定翼飞机或直升机上的设备必须经过适用的RTCA/DO-160操作冲击测试。

碰撞安全测试是在较高的冲击水平下进行的，以验证设备在紧急着陆时不会从其安装件上脱落和/或造成危险。在碰撞安全测试期间，不要求设备发挥作用。碰撞安全冲击试验仅适用于安装在舱室或紧急着陆时分离设备可能造成危险的区域的设备(即燃油系统/疏散设备)。

什么时候需要低频冲击试验?

如果试样共振频率较低，可以进行低频冲击试验。在进行任何RTCA DO/160振动测试之前和之后进行共振搜索时，将识别出任何低共振频率(详情请参阅第8节，RTCA/DO-160)。

我需要什么样的RTCA/DO160测试曲线?

所需的测试曲线取决于两个主要因素:测试样本将用于哪种类型的飞机(例如直升机、固定翼涡轮喷气发动机、多引擎)以及测试样本在服役时将位于飞机的什么位置(例如机身、设备机架、机舱和吊架)。重要的是要选择正确的试验曲线，使试验样品经受具有代表性的在役振动水平，以提供准确的合格试验数据。为了帮助确定正确的测试曲线，应审查RTCA/DO-160G的表8-1“按飞机类型和设备位置进行分类和振动测试”，第8节。

我如何使用一个大的测试样本来执行RTCA/DO-160第7.3.3节的持续碰撞安全?

如果你有一个测试样本，当代表性安装太大，不适合在离心机内，它仍然可以通过静态负载的应用，在所有6个方向进行持续碰撞安全测试。尽管RTCA/DO-160G更喜欢使用离心机，但他们承认这并不总是可行的，考虑到静态加载模拟了惰性对试样的影响，该方法被接受，以证明符合RTCA/DO-160G。

碰撞安全测试的目的是验证在紧急着陆期间，设备不会从支架上脱落，或以对人员或重要飞机系统造成危险的方式分离。为了施加静载荷，将具有代表性的试样放置在每个方向上，并通过试样的重心施加特定的载荷。例如，在船尾方向进行9g碰撞安全试验，假设试验在海平面上进行，试验样品的方向将使其船尾/前向轴垂直于地板。测试样品将被放置在它的正面和一个9公斤的质量将被应用到测试样品的背面。如果试样在任何方向上都不是独立的，或者载荷的施加区域不合适(例如小面或角面)，那么就需要一个试验台来固定试样并施加载荷。