"ГОСТ 23718-2014. Межгосударственный стандарт. Самолеты и вертолеты пассажирские и транспортные. Допустимые уровни вибрации в салонах и кабинах экипажа и методы измерения вибрации"
(введен в действие Приказом Росстандарта от 09.07.2014 N 822-ст)

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила, рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Научно-исследовательский институт стандартизации и унификации" (ФГУП "НИИСУ")

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (ТК 323)

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации по переписке (протокол от 30 мая 2014 г. 67-П)

За принятие стандарта проголосовали

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 июля 2014 г. N 822-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 23718-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2015 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 23718-93

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Настоящий стандарт распространяется на пассажирские и транспортные вновь разрабатываемые самолеты и вертолеты гражданской авиации.

Настоящий стандарт устанавливает допустимые уровни вибрации, действующие на пассажиров и членов экипажа в условиях установившегося горизонтального полета, и метод ее измерения на полу (ковре) и сиденьях кресел в салонах и кабинах экипажа, а также параметры вибрации, которые следует определять при государственных, эксплуатационных и контрольных испытаниях и могут быть пригодны для целей сертификации.

Измеряемыми параметрами вибрации являются амплитуды виброускорения в диапазоне частот 1,4 - 180 Гц. Нормируемыми параметрами вибрации являются среднеквадратические значения амплитуд виброускорения или логарифмические уровни в третьоктавных полосах частот.

Устанавливаемые стандартом допустимые уровни вибрации являются технической характеристикой самолета и вертолета.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 12.0.002-80 Система стандартов безопасности труда. Термины и определения

ГОСТ 17168-82 Фильтры электронные октавные и третьоктавные. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 24346-80 Вибрация. Термины и определения

ГОСТ ИСО 8041-2006 Вибрация. Воздействие вибрации на человека. Средства измерений

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по указателю "Национальные стандарты", составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3.1 Настоящий стандарт устанавливает семь групп норм допустимых уровней вибрации:

I - в салонах дальних магистральных самолетов;

II - в салонах средних магистральных самолетов;

III - в салонах ближних магистральных самолетов;

IV - в салонах самолетов местных воздушных линий;

V - в кабинах экипажа самолетов;

VI - в салонах вертолетов;

VII - в кабинах экипажа вертолетов.

Принадлежность самолета к дальним, средним, ближним магистральным или к самолетам местных воздушных линий определяют техническим заданием на разработку самолета.

3.2 Допустимые среднеквадратические значения виброускорения и их логарифмические уровни в третьоктавных полосах частот должны соответствовать указанным в таблицах 1 - 8, а также приведенному в приложении А порядку пересчета уровней виброускорения.

Примечание - Для группы норм VI и VII в диапазоне третьоктавных полос со среднегеометрической частотой 8,0 - 31,5 Гц разрешается устанавливать допустимые среднеквадратические значения виброускорения и их логарифмические уровни в октавных полосах частот, которые должны соответствовать указанным в таблице 8.

В группах норм I - IV допускается превышение указанных в таблицах средних квадратических значений виброускорения в 1,41 раза и их уровней на 3 дБ для 10% точек измерений, предусмотренных 6.4.

Допускается превышение указанных в таблицах 6 и 7 среднеквадратических значений амплитуд виброускорений в 1,18 раза для отдельных скоростей полета. Указанное превышение допускается, если среднеарифметические значения результатов измерения, представленные в третьоктавных полосах частот для всех указанных в таблице 9 скоростях полета, не превышают допустимых значений. Указанное превышение должно быть компенсировано соответствующим снижением уровней виброускорения на других скоростях полета в пределах установленного в 6.3 диапазона скоростей таким образом, чтобы среднеарифметическое значение результатов измерений виброускорения в абсолютных единицах (м·с^-2) по всем указанным в 6.3 скоростям полета не превышало допустимого значения.

Логарифмический уровень среднеквадратического значения виброускорения взят относительно исходного значения виброускорения 10^-6 м·с^-2.

Измерения параметров вибрации выполняют на одном самолете или вертолете при государственных, эксплуатационных, сертификационных и контрольных испытаниях и распространяют на все самолеты и вертолеты, имеющие неизменную конструкцию планера, тип двигателей и их подвески, для вертолетов - дополнительно на несущий и рулевой винты, трансмиссию.

5.1 В комплект измерительной аппаратуры должны входить следующие элементы:

- трехкомпонентный вибропреобразователь;

- усилитель измерительного сигнала;

- преобразователь аналогового измерительного сигнала в цифровой код;

- цифровой регистратор для записи измерительного сигнала.

Допускается применение приборов с однокомпонентным вибропреобразователем, обеспечивающим непосредственное определение уровней вибрации в третьоктавных полосах частот в процессе эксперимента.

5.2 Средства измерений должны обеспечивать измерения текущих значений амплитуд виброускорения в диапазоне 1,4 - 180 Гц по ГОСТ 17168.

Таблица перевода результатов пересчета в логарифмические уровни представлена в приложении Б.

5.3 Приборы для непосредственного определения уровней вибрации в третьоктавных полосах частот должны соответствовать РМГ 29 [1] в части требований к измерению среднеквадратических значений амплитуд виброускорения в третьоктавных полосах частот.

5.4 Температурные условия эксплуатации средств измерения - от минус 40 °C до плюс 50 °C, рабочая температура при измерении - от минус 10 °C до плюс 40 °C.

5.5 Суммарная погрешность всех средств измерений, входящих в тракт, не должна превышать:

- 20% - основная;

- 10% - дополнительная.

5.6 Средства измерений должны иметь действующее свидетельство о поверке, выданное компетентным органом.

6.1 Измерения проводят в кабинах экипажа и салонах самолетов и вертолетов, оборудованных для эксплуатации на авиационных линиях гражданской авиации.

6.2 Измерения вибрации проводят в диапазоне частот 1,4 - 180 Гц по трем взаимно-перпендикулярным направлениям. Система координатных осей приведена в приложении В.

6.3 На самолетах вибрацию измеряют поочередно в выбранных точках в полете от выхода на крейсерский режим и до начала снижения при заходе на посадку. Одновременно регистрируют следующие параметры режимов полета: высоту, приборную скорость полета и в числах Маха, линейную перегрузку в вертикальном и горизонтальном направлениях, угол атаки, углы скольжения, положения элементов механизации крыла. Синхронность записей параметров вибрации и параметров режимов полета должна быть не менее 0,1 с. В каждой выбранной точке измерения продолжаются не менее 5 мин.

Режимы полета, при которых выполняют измерения вибрации вертолета, приведены в таблице 9.

Примечания

1 Значения максимальной, крейсерской скоростей полета, взлетной массы и центровки, параметры крейсерского режима устанавливают в соответствии с нормативным документом.

2 Допускается в кабине экипажа вертолета уменьшать объем измерений выявлением одной или нескольких скоростей полета с максимальной вибрацией и в дальнейшем проводить измерения только на этих скоростях.

6.4 Параметры вибрации в салонах измеряют на сиденьях кресел и на полу, вблизи ног сидящего в кресле экспериментатора. Измерения следует выполнять в рядах кресел, ближайших к сечениям, проведенным перпендикулярно к продольной оси самолета или вертолета в следующих местах:

а) для самолетов местных воздушных линий:

1) передний ряд кресел,

2) пересечение заднего лонжерона с корневой нервюрой,

3) задний ряд кресел.

б) для самолетов дальних, средних и ближних магистральных с турбовинтовыми, турбовинтовентиляторными, поршневыми двигателями:

1) плоскость вращения винтов,

2) пересечение заднего лонжерона крыла с корневой нервюрой,

3) середина расстояния между пересечением заднего лонжерона крыла с корневой нервюрой и задней стенкой пассажирской кабины,

4) задний ряд кресел.

в) для самолетов дальних, средних и ближних магистральных с реактивными двигателями:

1) передний ряд кресел,

2) пересечение передней кромки крыла с корневой нервюрой,

3) середина расстояния между пересечением заднего лонжерона крыла с корневой нервюрой и задней стенкой пассажирской кабины,

4) задний ряд кресел.

г) для вертолетов (при числе рядов кресел до пяти):

1) передний ряд кресел,

2) задний ряд кресел.

д) для вертолетов (при числе рядов кресел свыше пяти):

1) передний ряд кресел,

2) средний ряд кресел (если число рядов в салоне четное, то за средний принимают ряд, ближний к хвостовой части вертолета),

3) задний ряд кресел.

В перечисленных сечениях точки измерения располагают на пассажирских местах по левому и правому бортам, а также на местах, ближних к продольной оси самолета и вертолета. При симметричном размещении кресел в салонах измерения выполняют на ближайших к продольной оси кресел с правой стороны (по направлению полета). Расположение точек измерения приведено в приложении Г.

6.5 В кабине экипажа параметры вибрации определяют на сиденьях и на полу, вблизи ног сидящего в кресле экспериментатора. На рабочих местах бортпроводников (середина буфета) вибрацию измеряют на полу в одной точке.

6.6 Для измерения вибрации используют резиновый диск диаметром 200 - 300 мм с встроенным трехкомпонентным вибропреобразователем. Допускается вместо резинового диска применять стальной диск диаметром 200 - 300 мм и толщиной 4 мм, на который крепят трехкомпонентный вибропреобразователь или три однокомпонентных вибропреобразователя.

6.7 При измерении вибрации на полу салонов и кабины экипажа диск устанавливают на полу, а ноги сидящего в кресле экспериментатора располагают на диске.

В случае невозможности расположить диск вблизи кресла допускается крепить его к полу. Требования к креплению - согласно МИ 1873 [2].

6.8 При измерении вибрации на сиденье экспериментатор сидит в кресле на диске.

6.9 При измерении вибрации на рабочем месте бортпроводников диск устанавливают на полу, при этом экспериментатор стоит на диске.

6.10 Во время измерений в пассажирском салоне число пассажиров не должно превышать 15% максимального числа пассажирских мест в салоне.

6.11 Рекомендуемая масса экспериментатора при измерении вибрации - 70 - 80 кг.

6.12 Длительность регистрации измерительной информации в каждой точке измерений должна быть не менее 5 мин. В случае применения приборов, указанных в 5.3, значение времени усреднения должно быть:

- не менее 20 с для диапазона 1,6 - 10 Гц;

- 10 с для диапазона 12,5 - 40 Гц;

- 5 с для диапазона 50 - 160 Гц.

6.13 Измерения параметров вибрации, выполненные во всех точках (см. 6.4, 6.5), повторяют не менее четырех раз.

6.14 В начале и конце измерений по бортовым штатным приборам следует регистрировать:

- для самолета: приборную скорость в километрах в час, высоту полета в метрах, число Маха, режим работы двигателя (в единицах измерения, принятых на бортовом штатном приборе);

- для вертолета: приборную скорость в километрах в час, высоту полета в метрах, режим работы двигателя (в единицах измерения, принятых на бортовом штатном приборе).

6.15 До начала проведения измерений вибрации должен быть разработан план обеспечения безопасных условий труда при летных испытаниях и при необходимости согласован с ответственным за проведение летных испытаний руководителем или командиром самолета (вертолета). Необходимые рекомендации по обеспечению безопасных условий регламентируются действующими "Наставлением по технической эксплуатации авиационной техники в гражданской авиации" [3], "Руководством по проведению испытательных полетов в гражданской авиации" [4] и руководствами по летной эксплуатации самолета (вертолета).

7.1 По записанной на регистраторе информации для каждой точки измерения вычисляют среднеквадратические значения суммарного виброускорения в диапазоне частот 1,4 - 180 Гц и представляют в виде графика изменения этой величины по времени.

7.2 На графике изменения этой величины по времени выделяют участки установившегося горизонтального полета на крейсерском режиме, при котором изменение линейной перегрузки не превышает +/- 0,1. Длительность таких участков, по которым вычисляют среднеквадратические значения амплитуд виброускорения в третьоктавных полосах частот, должна быть не менее 50 с.

7.3 Вычисления среднеквадратических значений амплитуд виброускорения выполняют по каждому выделенному участку записи с шагом по времени, равным 1 с, с дальнейшим усреднением по длительности этого участка.

7.4 Полученные после усреднения значения являются параметрами вибрации в конкретной точке измерения в конкретном режиме полета. Для получения значений параметров вибрации, которые сравниваются с допустимыми значениями, измерения выполняют на тех же режимах не менее чем в четырех полетах. По результатам измерения в каждом из этих полетов вычисляют средние значения из среднеквадратических значений амплитуд виброускорения и среднеквадратические отклонения результатов измерения в конкретном полете. Вычисления выполняют в соответствии с приложением Д.

8.1 В каждой точке измерений по каждой из координатных осей (Y, Z, X) результатом измерения является верхний предел среднего значения из среднеквадратических значений виброускорения с доверительной вероятностью 0,95 по всем измерениям, который вычисляют по приложению Д. Соответствующий этому результату измерения уровень виброускорения округляют до целых значений.

8.2 Результаты измерений оформляют протоколом, форма которого приведена в приложении Е.

8.3 Для нормируемых полос частот, в которых максимальное значение виброускорения по всем выполненным в данной точке измерениям более чем в 2,5 раза (8 дБ) ниже допустимых значений, регламентируемых настоящим стандартом, допускается не вычислять результат измерений и не сопоставлять с допустимым значением. В этом случае в соответствующей графе протокола ставят прочерк.

8.4 Полученные округленные значения уровней виброускорения в каждой точке измерения сравнивают с допустимыми уровнями для данной группы норм.

А.1 Значения виброускорения или их уровни в третьоктавных полосах частот приводят к октавным путем энергетического суммирования по формулам:

- в абсолютных единицах:

- в децибелах:

где a_i и L_i - среднеквадратическое значение виброускорения, м·с^-2 и его логарифмический уровень в i-й третьоктавной полосе, входящей в данную октаву, дБ, соответственно.

Связь между значениями определяют формулой:

где - среднеквадратическое значение виброускорения, м·с^-2;

L - уровень среднеквадратического значения виброускорения, дБ.

Если уровни виброускорения измерены в децибелах относительно другого исходного значения , то к полученному результату измерений следует прибавить

В.1 При определении параметров вибрации принимают следующие направления координатных осей:

X - горизонтальная ось, направленная вдоль оси самолета или вертолета;

Y - вертикальная ось;

Z - горизонтальная ось, направленная перпендикулярно к продольной оси самолета или вертолета.

В.2 Пример привязки координатных осей приведен на рисунке В.1.

Г.1 Расположение точек измерений в салоне самолета местных воздушных линий показано на рисунке Г.1.

Г.2 Расположение точек измерений в салонах дальних, средних и ближних магистральных самолетов с турбовинтовыми, поршневыми, турбовинтовентиляторными двигателями приведено на рисунке Г.2.

Г.3 Расположение точек измерений в салонах дальних, средних и ближних магистральных самолетов с реактивными двигателями представлено на рисунках Г.3 и Г.4.

Г.4 Расположение точек измерений в салоне вертолета показано на рисунке Г.5.

Д.1 По результатам выполненных измерений вычисляют среднее значение из среднеквадратических значений виброускорения:

где - среднеквадратическое значение виброускорения i-го измерения, м·с^-2;

n - число измерений.

Д.2 Определяют среднеквадратическое отклонение результата i-го измерения:

Д.3 Доверительный интервал для значения вычисляют по формуле

Значения коэффициента m для различного числа измерений n приведены в таблице Д.1.

Д.4 Результаты выполненного расчета верхнего предела среднего значения средних квадратических значений виброускорения с доверительной вероятностью 0,95 представляют в виде: