ICS 49.020 V 06
民用飞机机载设备环境条件和试验方法
第 5 部分：飞行冲击和坠撞安全试验
Environmental conditions and test procedures for airborne equipment of
civil airplane—
Part 5：Operational shocks and crash safety test
2014-05-19 发布 2014-10-01 实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
前言
HB 6167-2014《民用飞机机载设备环境条件和试验方法》分为 26 个部分：
—— 第 1 部分：总则;
—— 第 2 部分：温度和高度试验;
—— 第 3 部分：温度变化试验;
—— 第 4 部分：湿热试验;
—— 第 5 部分：飞行冲击和坠撞安全试验;
—— 第 6 部分：振动试验;
—— 第 7 部分：爆炸试验;
—— 第 8 部分：防水试验;
—— 第 9 部分：流体敏感性试验;
—— 第 10 部分：砂尘试验;
—— 第 11 部分：霉菌试验;
—— 第 12 部分：盐雾试验;
—— 第 13 部分：结冰试验;
—— 第 14 部分：防火、可燃性试验;
—— 第 15 部分：声振试验;
—— 第 16 部分：加速度试验;
—— 第 17 部分：磁影响试验;
—— 第 18 部分：电源输入试验;
—— 第 19 部分：电压尖峰试验;
—— 第 20 部分：电源线音频传导敏感性试验;
—— 第 21 部分：感应信号敏感性试验;
—— 第 22 部分：射频敏感性试验;
—— 第 23 部分：射频能量发射试验;
—— 第 24 部分：雷电感应瞬态敏感度试验;
—— 第 25 部分：雷电直接效应试验;
—— 第 26 部分：静电放电试验。
本部分为 HB 6167-2014 的第 5 部分。
本部分按照 GB/T 1. 1-2009 给出的规则起草。
本部分代替 HB 6167.5-1989《民用飞机机载设备环境条件和试验方法飞行冲击和坠撞安全试验》。
本部分与 HB 6167.5-1989 相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：
——增加设备分类;
——采用后峰锯齿波或冲击响应谱代替半正弦波;
——坠撞安全持续载荷试验量级按飞机类型划分。
本部分由中国航空综合技术研究所归口。
本部分起草单位：中国航空综合技术研究所。
本部分主要起草人：游亚飞、陈丹明。
本部分于 1989 年首次发布。
民用飞机机载设备环境条件和试验方法
第 5 部分：飞行冲击和坠撞安全试验
1 范围
本部分规定了民用飞机机载设备飞行冲击和坠撞安全试验条件和试验方法。
本部分的飞行冲击试验适用于所有安装在固定翼飞机和直升机上的设备，本部分的坠撞安全试验适用于安装在座舱和飞机其他区域，在紧急着陆期间发生分离时会危及到乘员、燃油系统或者紧急逃生设备的安全的设备。本试验并不能满足中国民航规章(CCAR)对所有设备提出的要求，例如座椅与座椅限制器。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
HB 6167. 1-2014 民用飞机机载设备环境条件和试验方法第 1 部分：总则
HB 6167.6-2014 民用飞机机载设备环境条件和试验方法第 6 部分：振动试验
3 试验目的
飞行冲击试验用于验证设备在承受飞机正常工作所遇到的冲击后能否继续在其性能标准范围内工作。飞机在滑行、着陆期间， 或者飞机在飞行中突然遇到阵风时可能出现这样的冲击。本部分将提供两种飞行冲击试验曲线：一个为标准 11ms 脉冲，另一个为低频 20ms 的脉冲。对于最低共振频率(按HB 6167.6-2014 规定)低于 100Hz 的设备，20ms 的脉宽可能不足以考核其对更长冲击持续时间的效应，对于这类设备，应该考虑 100ms 的脉宽。
坠撞安全试验用于验证特定设备在应急着陆期间不会与安装支架分离，或者不会以一种危险的方式脱开。
4 设备分类
设备可分为以下几类：
a) 类别 A：仅进行标准飞行冲击试验的设备;
b) 类别 B：既进行标准飞行冲击又进行坠撞安全试验的设备;
c) 类别 D：仅进行低频飞行冲击试验的设备;
d) 类别 E：既进行低频飞行冲击又进行低频坠撞安全试验的设备。
5 试验条件
5.1 飞行冲击试验
5.1.1 加速度峰值和持续时间
加速度峰值和持续时间如表 1 所示。
表 1 后峰锯齿冲击试验严酷等级(飞行冲击)
5.1.2 波形
冲击波形采用后峰锯齿波，冲击脉冲的容差极限见图 1。可使用等效冲击响应谱取代后峰锯齿波形。
D-标称脉冲持续时间;
A-标称脉冲峰值加速度;
T1-使用常规冲击试验机时的最低脉冲监测时间;
T2-使用振动发生器时的最低脉冲监测时间。
图 1 后峰锯齿冲击脉冲的形状及其容差极限
5.1.3 速度变化量
实测的速度变化(可通过加速度脉冲积分得到)应在 Vi±0. 1Vi 范围内，这里 Vi 为与理想脉冲对应的速度变化，其值等于 0.5DA。确定速度变化的积分应从脉冲前 0.4D 开始到脉冲后 0. 1D 结束。
5.2 坠撞安全试验
5.2.1 坠撞安全冲击试验
5.2.1.1 加速度峰值和持续时间
加速度峰值和持续时间如表 2 所示。
5.2.1.2 波形
波形应符合 5.1.2 规定。
5.2.1.3 速度变化量
测得的速度变化量应符合 5.1.3 规定。
表 2 后峰锯齿冲击试验严酷等级(坠撞安全试验)
5.2.2 坠撞安全持续载荷试验
试验载荷是飞机承受加速度时的惯性力。试验载荷如表 3 所示，表 3 中的“载荷方向”为飞机的主正交轴向。表 3 还给出了试验量值要求。凡已知设备相对于飞机轴向的方位时， 就能够确定所需的载荷量值和载荷相对于设备的方向。飞机方向和对应的离心机试验的定义见图 3。如果受试设备的方向是未知的，或者其相对于飞机轴向不固定，那么需要按表 3 规定的设备三个正交轴向的每一方向随机选取方向。
表 3 坠撞安全持续载荷试验量级
6 对试验设备的要求
6.1 冲击台装上试验样品和夹具后应能产生所要求的冲击激励波形，加速度峰值和持续时间。
6.2 传感器应按有关标准进行动态标定，其误差和频带应满足要求。
6.3 测量系统的频率响应特性应符合图 2 的要求。
R =典型输出 Ein =输入电压 Eout =输出电压
图 2 冲击测量系统的频率响应
6.4 离心机的说明如图 3 所示，试验样品的安装应使载荷方向与相应的飞机方向一致，试验时应在该方向施加规定的试验载荷。
7 试验样品的安装
7.1 飞行冲击试验
用刚性试验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。试验样品的安装应包括正常安装所用的电缆、导线等非结构件。用于测量或控制输入冲击脉冲的加速度计， 应安装在尽可能靠近设备固定点的位置。
7.2 坠撞安全试验
7.2.1 坠撞安全冲击试验
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。
7.2.2 坠撞安全持续载荷试验
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加速度试验台上。
a 调整试验样品使其加速度方向与适当的飞机方向一致，然后将该飞机方向规定的加速度施加到试验样品上。
加速度G R *
式中：
⑴——角速度，单位为 rad/s;
R——半径，单位为 m;
RPM——每分钟转数。
图 3 坠撞加速度试验离心机的说明
8 试验程序
8.1 飞行冲击试验
8.1.1 初始检测
试验前，检查试验样品外观及其安装支架，测量其工作性能，确定是否符合有关设备性能标准的要求。
8.1.2 试验过程
8.1.2.1 安装方位未知或任意的设备
在试验样品处于工作状态，并且其温度达到稳定后，对试验样品每个方向进行 3 次冲击。
试验样品应按下列位置承受冲击试验：
a) 正常直立位置;
b) 悬挂方式倒置;
c) 在设备的第一主正交轴依次与冲击机台面构成+90˚和-90˚(两个位置)的位置;
d) 在设备的第二主正交轴依次与冲击机台面构成+90˚和-90˚(两个位置)的位置。
8.1.2.2 安装方位已知且固定的设备
允许将试验样品按正常工作方向(即以其在飞机上的安装方向作为空间取向)安装，并进行 5. 1 规定的冲击，应在三个正交轴的两个方向上都施加三次冲击。
8.1.3 最终检测
试验后，对试验样品外观及其安装支架，工作性能进行检查测量，确定是否符合有关设备性能标准的要求。
8.2 坠撞安全试验
8.2.1 概述
如需做坠撞安全试验，那么坠撞冲击试验和坠撞安全加速度试验都应进行。
在 5.2 规定的冲击试验期间，可以使用等效质量(模拟负载)来代替正常情况下安装在设备机箱内或者机架上的电气-机械元件。这种等效质量应接近替代元件的质量， 并应如此定位，使设备的重心保持不变。等效质量与被替代元件相比，不应显著增加设备机箱或其安装连接装置的强度。
8.2.2 坠撞安全冲击试验
8.2.2.1 初始检测
试验前，对试验样品及其安装支架进行外观检查。
8.2.2.2 试验过程
8.2.2.2.1 安装方位未知或任意的设备
对 8.1.2. 1 列出的试验样品的六个方向的每一方向，施加 1 次 20 g 冲击，冲击波形与图 1 和图 2 规定的波形相同。
8.2.2.2.2 安装位置已知且固定的设备
允许将试验样品按正常工作方向(即以其在飞机上的安装方向作为空间取向)安装，并进行 5.2 规定的冲击，应在三个正交轴的两个方向上都施加一次冲击。
8.2.2.3 最终检测
试验后，对试验样品的外观，工作性能进行检查测量。在进行坠撞安全冲击试验后， 允许有弯曲和变形，但安装连接件不应出现破坏，试验样品或模拟负载仍应保持在原位。
8.2.3 坠撞安全持续载荷试验
8.2.3.1 初始检测
试验前，对试验样品及其安装支架进行外观检查。
8.2.3.2 试验过程
若已知设备相对于飞机轴向的方位时，应按表 3 规定的设备三个正交轴向的每一方向选取量值。
如果受试设备的方向是未知的，或者其相对于飞机轴向不固定，应按表 3 规定的设备三个正交轴向的每一方向随机选取方向。
8.2.3.3 最终检测
试验后，对试验样品的外观，工作性能进行检查测量，确定是否符合有关设备性能标准的要求。
9 合格判据
在飞行冲击试验以后，确定是否符合有关设备性能标准的要求。
在坠撞安全冲击试验和坠撞安全持续载荷试验以后，容许有弯曲和变形，但安装连接件不应出现破坏，并且试验样品或模拟载荷应仍在位。
