SJ 20115.5-1992 机载雷达环境条件及试验方法.振动试验.pdf

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1、中华人民共电子行业军用标准机达环境条件及试验方法动试验Environmental conditions and test metbods for aircraft radar Vib,.ation test 1. 1 主题内容本标准规定了机载雷达的振动试验环境条件及试验方法。1. 2 造用范围本标准适用于机载雷达的振动试验。1. 3 应用指南SJ 20115.5 92 本标准适用于评定机载雷达在模拟实际使用环境条件下所遇到的振动适应性和结构耐振;力。2 引用文件GB 2423.10 81 电工电子产品基本环境试验规程振动(正弦试验方法GJB 150. 1rJ150.20 86 草用设备环境试验

2、方法SJ 20115.1 92 机载雷达环境条件及试验方法总则JJG 190一74.电动式振动台试行检定规程3 术语本章无条文。4 一般要求4. 1 振动试验台4. 1. 1 推荐采用电磁振动试验台。4. 1. 2 振动试验台应符合GB2423. 10中对振动台特性的要求并按JJG190进行检定。未经检定合格者不得装架试验。4. 1. 3 振动试验台应具有实施X、Y、Z三个正交轴向振动的能力。推荐采用三轴向同时激励的振动试验台。注g在不具备上述设备的情况下，允许采用两个辅向且分别的试验台，也可利用垂直轴向的电台加装水平滑台。中国电子工业总公司1992-11-19发布1993响05-01实施-1

3、伊SJ 20115.5 92 4. 1. 4 如无特殊规定时，试验台应，由低限频到高限频，再由高扫频速率不大于loct/min。边:在不具备上述条件时，允许将足本标准规定的低限频作多范围的要求，并能按对数规律进行环扫州。系统用定加速度方法以阶梯形式，代替自动连续频率扫 4. 1. 5 应选用具有消磁装置的电磁振动台，距台面中心高25mm处的如因漏磁场影响试验样机正常工作时，必须预先征得需方的同意，收文件中。4. 1. 6 正弦激励容差要求为在全频段范围内的控制点上，测得的共振点上频率容差为:士0.5%或土O.5Hz，取其中较大者。其余频率容差z小于或等于25Hz为士0.5Hz;大于25Hz为士

4、2%。4. 1. 7 随机激励要求为在全频段范围内的控制点上，测得的加速度功率谱密度与规定值之差不得大于士3dB;在500Hz以上允许偏离到-6dB。允许这样偏离的积累不大于试验频率起围的5%。低于500Hz，如果试验不能按规定要求控制在+3dB以内时，允许冒风险进行试验。不出承认结果为有效。并可根据试验的性质适当修正。推荐使用高精度数字式分析系统，对各种分析仪的要求规定如下za. .并联连续滤波器，均衡/分析系统的带宽B:在20200Hz之间最大为:25Hz; 不得大于O.005T. 磁场值记载于试验交:士15%。在200ul000Hz之间最大为:50Hz; 在1OOOr 2000Hz之间最

5、快为:100Hz. b. 扫频分析系统分析仪滤波器带宽B:在20r200Hz之间最大为:25Hz.; 在200，- 1000Hz之间最大为:50Hz; 在1OOOr 2000Hz之间最大为:100Hz. 分析仪平均时间:T= 2RC注1. . . . . . (1 ) 式中:T一-真实的平均时间，S;RC一一分析仪的时间常数。分析仪线性扫描率:B .B2 R = .:、或石. (2) 队战口山如值宽小带凡较比市中分而其百被取等滤B = P!c . . . . . (3) 百分比(O.1) ; 分析仪中心频率，Hzo式中:P!c 一一2 一一SJ 20115.5 92 分析仪的最小平均时间:T5

6、0 一一- P/c 分析仪的扫描率对数): 人-8P一或m-W R 取其中较小值.Hz/so4.2 试验样机的安装4. 2. 1 试验样机的安装应尽量模拟在载机上的实际安装状态，且应保证试验样机正常通电及性能检测。4.2.2 试验样机应以直接或借助于夹具的方法紧固在振动台台面上.4.2.3 试验样机及夹具的安装重心应与振动试验台台面中心相重合，其允差应符合试验台和试验精度的要求。. 4. 2. 4 测试用的连接件如波导、电缆只能对试验样机增加最小的附加约束，应避免采用试验标准允许以外的安装支架和飞机上并不采用的缚带。4.2.5 对带减震装置的分机，允许采用相同型号及参数的试验专用减震装置进行试

7、验。也允许不装减震装置进行试验。4.3 试验夹具4.3. 1 夹具的刚性与质量对试验动态特性有较大的影响，其固有频率应尽可能大于试验的上限值。4.3.2 夹具的设计应便于试验样机装架和在试验过程中发现排除故rl0 4.3.3 试验样机在夹具上的排列位置、安装形式和尺寸应尽量模拟真实环境。同时，白面的形式与尺寸，以保证试验样机和夹具的质量分布对称，不平衡载荷减至最小。4.3.4 夹具的设计应满足规定的三轴向振动试验要求.4.4 固定点、控制点、监测点4.4. 1 固定点与夹具或试验样机与振动台台面的连接点。4.4.2 控制点控制点是指从固定点或固定点中挑选出来取得反馈信号的点，用它控制试验样机并

8、使其符合试验量值要求的点。控制点可以是一个点，也可采用多点控制。多点控制则取各点的平均值进行控制，也可以指定其中的某一点为控制点。在雷达产品规拖中还可以选择除上述之外的点为控制点。控制传感器为控制点上的加速度传感器.当测试夹具时，控制传感器应安装在夹具与振动台的固定点处，当试验样机作振动试验时，则应安装在试验样机与夹具的固定点处。4.4.3 监测点监测点是指为了实测振动响应恃性及检二二试验样机而设的点。其数量按需要而定。监测传感器为监测点上的加速度传感器，推荐选用三向传感器。其安装位置应在试验样机上对振动响应最为敏感的部位。4.5 横向振动时，允许不设控制点。5 详细要求3一SJ 20115.

9、 5.-92 5. 1 正弦振动试验5. 1. 1 寻找共振点试5. 1. 1. 1 寻找共振点试验的量值按表1.表1频率范围力日速度双Hz m/sZ mm 540 0.6 402000 20 5. 1. 1. 2 如果表l中量值不能激励试验样机共振时，允许适当提高但不得超过表2中规定的试验量值。5. 1. 1. 3 由低限频到高限频，再由高限频到低限频称为一次循环，每次循环的时间按表3选定，总共为二次循环。当量值等于表2中的最值时寻找共振点试验的时间应在耐振稳定性试验时间中扣除。5. 1. 1. 4 寻找共振点试验是为连续对数扫颇方式测定试验样机的共振频率点。X、y，Z三个相互垂直的方向分别

10、进行测定。5. ,. 1. 5 本项试验必须按得所有共振点上的响应值及放大因子Q。当发现共据点时，可以降低扫描速率。低频高Q值对试验样机的破坏性甚大，必要时，可以停止扫描。5. 1. 2 耐振稳定性试验5.1.2.1 耐振稳定性谣验量值按试验样机的装机部位由表2确定或按图1选取。飞1.2. 2 x、Y轴向的振动量值为垂直(Z)轴向量值的0.8倍。表2装入气有无幽线频率范围试量-分载机减振振幅(双)类部位装置代号Hz m/sZ mm 5-14 2. 5 -十14-23 10 机涡喷或涡式无A 一、，23-52 0.92 发动机的飞机身52-2000 50 (喷气式歼击机、强击机、轰5-14 2.

11、5 座炸机、运输机及14-23 10 其它飞机)有8 一一舱23-52 O. 92 一一一一_.一一一一唱L_ 52-500 50 一4一SJ 20115.5 92 续表2装入有无囤试验量值分机种类机加(双部位装置代号Hz m/sl mm 发5-14 2.5 14-23 10 动无C 23-90 0.92 机90-2000 150 涡喷或涡扇式5-14 2.5 发动机的飞机附喷气式歼击14-23 10 1A r 有D 机、强击机、近23-90 0.92 炸机、运输机及90-500 150 其它飞机机翼5-14 2.5 内14-23 10 1/3 E 23-74 0.92 Itz:域? 垂尾74

12、-500 100 5-14 2.5 14-23 10 机.无F -一-一-23-52 凰，一0.92 +一身52-500 50 叫._.，5-14 2.5 14-23 10 有G 23-52 0.92 旋桨式飞机52-200 50 E 及水上飞机发5-14 2.5 动14-23 10 , 机H 附23-90 。92近90-500 150 机翼5-14 2.5 内侧14-23 10 1/3 I 区域23-74 0.92 垂尾74-500 100 一-5 -一SJ 20115.5 92 续表2装入有无幽频率范围试验量值分减振加速度振幅(双)类装置代号Hz m/s% mm 5-14 5 14-33

13、20 无J 33-52 0.92 E 直升机52-2000 50 5 5-14 有K 14-500 20 一上一-J I k20m/s2 A、B、C、D、E、F、G、H、1l0m/sc、D、H!SOm/sA、B、F.G、J50m/，2000频率(Hz)。k2m/s2 E、1l00m/sAV A 俨b山-ill M 十I i I I I I I I 1 I ; I |i i I : I !;l I I 1 i I |i! I I ! |! I I 上Ib no o。i n A n 注:表中均为垂直也)轴向的EE)阳在旧再时间5.0 2. 5 O. 92 图l正弦振动曲线动试验时，又不带减震器的分

14、机，按33Hz以上加速度为20m/s2i故时间按表3规定的值装置的试验时间执行。注:安装在仪表板或减震支架上，试验。5. 1. 2. 3 由低限频到高限频，再由高限频到低限频称为一次循环，扫选取。5. 1. 2. 4 置，均按整机试验时，各分机无论有无减6 SJ 20115.5 92 表3雷达安装扫国总扫时间方式Hz mm 口un5-200-5 有减震装置5-500-5 15士0.5120士15-500-5 无减箴装置5-2000-5 20士l注:总扫描时间规定为每一个轴向的试验时间.5. 1. 3 共振试验5. 1. 3. 1 根据从寻找共振点试验中获取的共振点的响应值加以分析，凡响应值大于

15、激振在3倍以上者提选出来，并且其中每一个轴向不超过4个最大共振响应频率点作共振试验。X、Y轴向的共振频率点允许选择出其中最大的各两个点作为共振试验。5. 1. 3. 2 共振试验的量值为耐振稳定性试验相应频率点上量值的0.625倍。5. 1. 3. 3 每个共振频率点上的试验时间为30mino5. 1. 3. 4 如果在规定的试验频率范围内没有发现共振频率点，则可不作共振试验。5. 1. 3. 5 对于独立安装或多分机集中减震的试验样机应按载机上安装形式作共振试验。5. 1. 4 正弦振动试验量值的修正在进行正弦振动的寻找共振点试验和耐振稳定性试验时，可按试验样机的质量对其实施修正。即质量大于

16、35kg者，每增加10峙，则试验量值降低10m/52o试验量值的降低只应用于规定的曲线最高等加速度试验水平部分，且最低修正值不得低于该试验量值的50%。或者按规定的最低等加速度曲线值执行。5.2 随机振动试验5.2. 1 功能性随机振动试验5.2.1 按照载机提供的典型飞行剖面的实测数据所制定的随机振动量值与规施是更为接近实际的。所以本标准规定只要有任何的可能，都应按实测的频谱与量值制定的规范实施。当无此规范时，可按本标准规定的通用性宽带随机振动量值执行。a. 盟军、监架式飞机的通用性功能试验量值由表4和图2频谱确定:表4安装在螺旋桨式飞机上的雷达的功能试验雷达安装位置在基频的振量值Ll(m/

17、s2)2 1Hz 在前的机身或机翼内10 在螺旋桨后的机身或机翼内30 一一7 一-SJ 20115.5 92 一6dB/octiil! | | -il-| 一一一L |!| 一-NENANEVHm悔告哥f军2000 /, f辜/, /1 15 率(Hz)图2安装在螺旋桨式飞机上的雷达随机基频11=螺旋桨转数桨叶数/601 ,=2/1 13=3/, 1.=4/1 安装在仪表板或支架上但在试验时又不带减震器装置的分机、和对用于螺旋桨前的机身或机翼区的霄达，试验量值衰减4dB.安装在螺旋桨圆周平面，螺旋桨半径范围内机身或机翼蒙皮上的霄达，其试验量值增加6dB.其它蒙皮上的雷达增加3dB。安装在喷气

18、式飞机上的雷达的通用性功能试验量值。由表5和图3确定。表5啧气式飞机雷达的通用性宽带振动试验动曲线注2 LH 准标气动力引起的振动(图3)量值3).1) 讥o=k(q)喷气发动机噪声引起的功能垃盹酶，古2)3)4川】W0= (0. 48cos8/3. 28 R)3. 28Dc(V，cl564)3-t-3.28D，(Vr!564)叮(图3)1)说明k=1.13X10-9，适用于座舱仪表板的分机和装在短舱结构上靠近光滑的，没有突变的外表处的雷达;k=5. 87X 10，适用机翼、机身后部、扰流区、q= 5859kg/m2或飞机最大的速应q，取较小者;Dc=中心发动机排气直径(对无风扇的发动机，使用

19、最大排气直径m; 达;根处的8 SJ 20115.5 92 啕流速度); 室用最大的Vc和V，计算的Wo且计算的Wo值Df=风扇发动机排气直径，ffi;R=发动机尾喷口中心到安装雷达童心处的最小距离，ffi;vc=甲心发动机的啧流速度.m/s(对无风扇的发动机，用不带加力的最大V-风扇发动机的排气速度.m/sJ8-R方向和发动机噪声喷流轴的夹角，度。逆川川。注，1)包络气动力与发动机噪声引起的振动，并使用最严重的情况组合.2) 若发动机多于一台，Wo应该是每台发动机分别计算值之和.对重量大于35陆的试验祥机，振动试验量值可以按3.2. 2条进行修正.对于70. HZ2) -_-一直五12.0

20、50 -直J. 20.7-21. 2 82.4 直九23.3-24.。一一_-由一_.-米J. 16.0-17.3 51. 4 注:1)主旋翼叶片数旋翼转数(r/min)/60，2)尾桨片数尾桨转数(r/min)/60.L , L , L , 2 |L| ll寸ili-paE)Mm制口冉一同.一W NEXNmEVMmh明耀锵部低不得低于该试验/，频率(Hz)图4安装在直升机上的5. 2. 1. 2 功能性随机振动试验时间每轴向为1h。5.2.2 耐久性随机振动5. 2. 2. 1 耐久性随机振动量值为其功能性随机振动量值的1.6倍。5. 2. 2. 2 耐久性随机振动持续时间，直升机每轴向为2

21、.血，其余为凶。5.2.3 随机振动试验量值的修正带宽随机振动试验按质量载荷衰减困子(图5)修正试验量值，但值的50%，或者最低不得低于按规定的最低功率谱密度Cm/S2)2 1Hz 0 机振动谱线300 /. /, /, /, 10一SJ 20115.5 92 一。字一、-. : J 一一一u一- 40 50 7 雷达质量问。，饲节)飞NE弘一4P。的E酬缝制惘-8 30 图5带宽随机振动试验按质量载荷的衰减因子5. 3 试验程序5. 3. 1 正弦振动试验程序5.3.1.1 预处理试验样机是否需要进行预处理应接产品规范的规定执行。5. 3. 1. 2 初始检5. 3. 1. 2. 1 试验样

22、机在试验的标准大气条件下，按有关产品规程规定的项目进行抖观斡夜及电性能和机械性能的检测。5. 3. 1. 2. 2 按4.1条要求对振动试验台进行空载检测和对安装工、夹具店的负荷俭测。5. 3. 1. 3 初始振动响应检查5. 3. 1. 3. 1 初始振动响应检查又称试振，其目的是在条件试验前对新研制的霄达或安装;岛式、振动试验台等技术变换较大的雷达进行一次响应检查。试振的试验量值按寻找共摊点的最选取。5. 3. 1. 3. 2 本标准规定初始振动响应检查可根据需要选择执行，着重检查装机后的频率响应持性。5. 3. 1. 3. 3 检查应不小于两个垂直轴线的方向，扫描一般为一个循环。5. 3

23、. 1. 4 条件试验5. 3. 1. 4. 1 条件试验按下列顺序进行寻找共振点耐振稳定性试验共振试验G5. 3. 1. 4. 2 进行寻找共振点试验时，霄达不通电，但允许转动天线的机械转角寻找共振点。在耐振稳定性试验时间内，雷达应通电并保持正常工作状态，否阳在产品规程中应有注共振试验时，雷达不通电。5. 3. 1. 5 中间检测有关产品规施应规定在试验的全部过程中或某挫阶段上必须的性能测试。如无规吏时，民!11一SJ 20115.5 92 耐振稳定性试验为试验结束前10min开始检查电性能指标，共振试验为试验结束后检测机和电性能指标。5. 3. 1. 6 最后检按有关产品规范进行全面地外观

24、检查和机械、电气性能的5.3.2 功能性随机振动试验程JF5. 3. 2. 1 预处理同5.3. 1. 1条。5. 3. 2. 2 初始检测同5.3. 1. 2条。5. 3. 2. 3 初始振动响应检查同5.3. 1. 3条。5. 3. 2. 4 条件试验 5. 3. 2. 4. 1 功能性随机振动试验量值按5.2.1条规定的要求执行。5. 3. 2. 4. 2 耐久性随机振动试验量值按5.2.2条规定的要求执行。5. 3. 2. 4. 3 耐久性随机振动试验在功能性振动试验完成后进行，也可以将功能性振动试验分两步进行。先作一半时间功能性振动试验，再作耐久性随机振动试验，然后再作另一半的功能性

25、振动试验，耐久性随机振动试验样机不通电。5. 3. 2. 5 中间检测有关产品规施应规定在试验的全部过程中或某些阶段上必须的性能测试。如无规定时，则按功能性试验为试验结束前10min开始检查电性能指标，功能性试验期内，试验样机应处于工作状态5.3.2.6 最后按有关产品规范进行全面地外观检查和5.4 试验中断与故障分析5.4. 1 试验中断. 4. 1. 1 设备故障中断、电气性能的 如因试验设备、测量仪器及试验样机的供电、供风、供油系统的意夕|、故障而引起试验中断，则应使用同一试验样机在排除故障后在中断点处再次启动继续试姐。5.4.1.2 欠试验条件中断当试验条件低于规定的容差下限时，应从低

26、于试验条件的点上重新调整到符合试验条件开始恢复试验，直到预定的试验时间完成为止。5.4. 1. 3 过试验条件中按SJ20115.1第4.4.3条进行。5.4. 1. 4 试验样机的故障中在进行振动试验时，如发现元器件断线或损坏z导线脱焊或断线z紧固件松动或脱落;以及结构件碰撞或断裂等，应立即停止试验进行故障分析.5.4.2 故障分析在进行试验时，应对试验设备、测试仪器或试验样机出现的所有故分析，确定产生故障的原因和影响。并提出应采取的补 5.5 合格判定一-12-一SJ 20115.5 92 合格判据由有关产品规范规定。5.6 引用本标准时应规定的细则:a. 试验程序号;b. 试验方法、试验频谱和量值c. 试验方向、固定要求及对夹具的要求;d. 用于控制和监测振动的加速度计的位置;e. 试验持续时间;f. 特殊要求(如检测仪器、分析仪器、减震器特性、漏磁等); g. 试验程序选择;h. 故障分析及补救措施;i. 失效判据;j. 规定的试验记录及要求。附加说明:本标准由中国电子工业总公司科技质量局提出。本标准由中国电子技术标准化研究所归口。本标准由780厂、781厂、782厂起草。本标准主要起草人:乐克明、钟大勋、顾柄根。计划项目代号:430100 13