Группа Д1 9
ОСТ 1 00036-84
На 2 7 страницах
Взамен ОСТ 1 00036-73
УДК 621.438:534.836.2.08.629.7
ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ
ДВИГАТЕЛИ ГАЗОТУРБИННЫЕ
И СИЛОВЫЕ УСТАНОВКИ
Акустические характеристики
и методы их измерения
ОКП 75 3000
не № дубликата N° изм.
не № подлинника 5171№ изв.
Распоряжением Министерства от 29 марта 1984 г.
N» 298-65
срок введения установлен с 1 января 1985 г.
Настоящий стандарт распространяется на авиационные газотурбинные двигатели (в дальнейшем изложении - двигатели) и авиационные газотурбинные силовые установки (в дальнейшем изложении - силовые установки).
Стандарт не распространяется на силовые установки, включающие лопастные движители - винты турбовинтовых двигателей и винты вертолетов.
Издание официальное
ГР 8320130 от 14.05.84
Перепечатка воспрещена
Инв. N* подлинника 5171 I I N* изв
Стандарт устанавливает условия и методы измерений шума, необходимый объем и режимы испытаний, измеряемые характеристики шума, требования к стендам и измерительной аппаратуре, способы обработки и представления полученных результатов при различных акустических испытаниях двигателей и силовых установок.
Стандарт соответствует международному стандарту ИСО 389 1-78 в части, касающейся методов определения коэффициентов ослабления шума в атмосфере.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Испытания проводятся для:
подтверждения заявленных данных по шуму двигателя;
оценки шума самолета с испытуемыми двигателями в контрольных точках (на основе матриц шума, полученных в дальнем звуковом поле),
оптимизации параметров и конструкции двигателя с целью снижения шума;
отработки средств снижения шума силовой установки;
разработки методов снижения шума двигателя для обеспечения научного задела;
определения акустических нагрузок на элементы конструкции двигателя и самолета;
получения акустического свидетельства на двигатель.
Акустическое свидетельство на двигатель - документ, содержащий его акустические характеристики, полученные при типовых стендовых испытаниях и не связанные с возможным использованием данного двигателя на конкретном самолете.
Данные акустического свидетельства на двигатель используются:
при расчетных исследованиях акустических характеристик различных проектируемых самолетов с данным двигателем;
для оценки возможности применения двигателя в народном хозяйстве (в судостроении, в гражданской авиации при обслуживании аэропортов и т.д.);
при разработке систем шумоглушения испытательных боксов.
Акустические характеристики определяются при типовых испытаниях одного двигателя и распространяются на все двигатели данного типа, имеющие характеристики, соответствующие техническим условиям на двигатель.
Двигатели, предназначенные для определения акустического свидетельства на двигатель и имеющие осевой вход, испытываются с типовым воздухозаборником, представляющим собой канал длиной L не более двух диаметров входного сечения двигателя и имеющим плавно закругленные входные кромки. Схема воздухозаборника приведена на черт* 1.
Инв. № дубликата N° изм
Инв. N° подлинника 5171 N° изв
двигателем, конструктивных отличий, а также отличий в проходных сечениях и обводах воздухозаборника и реактивных сопел силовой установки, в размещении и свойствах акустических поглощающих покрытий, в программах работы автоматики силовой установки, а также в других ее элементах, способных заметно исказить шумовые характеристики.
Для измерения параметров двигателя должны быть установлены датчики, номенклатура, расположение и характеристики которых указаны в технических требованиях на каждый испытуемый двигатель.
Если двигатели выпускаются в двух модификациях - без устройства реверсивной тяги или с таким устройством, акустическое свидетельство на двигатель составляется на двигатель, имеющий устройство реверсивной тяги.
Испытание двигателей, имеющих свободные турбины, проводится нагрузкой свободной турбины с помощью гидравлического или пневматического тормоза. Тормоз не должен вносить искажений в поток на входе в двигатель и выходе из него, а также заметно искажать шумовые характеристики двигателя.
ТРЕБОВАНИЯ К СТЕНДУ И КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ
АППАРАТУРЕ
Требования к стенду
Основным методом определения акустических характеристик двигателей является метод измерений в дальнем звуковом поле на открытых двигательных стендах.
Измерительная площадка открытого стенда радиусом не менее 300 м (для малоразмерных двигателей не менее 60 м) должна быть ровной и свободной от зданий и различных препятствий, не связанных непосредственно со стендом и способных внести заметные искажения в звуковое поле в местах измерения шума двигателя. Двигатель устанавливается в середине измерительной площадки.
Поверхность земли, ограниченная осью двигателя и измерительным поясом, должна иметь твердое покрытие с коэффициентом звукопоглощения не более 0,05 (бетон, асфальт).
Размещение служебных построек допускается не ближе 25 м от двигателя и только со стороны, противоположной полуокружности измерительного пояса. Высота служебных построек не должна превышать высоту расположения оси двигателя над поверхностью стенда.
Обращенные в сторону измерительного пояса внешние поверхности стен служебных построек, расположенных на расстоянии до 50 м от линии ос
и
д
ОСТ 1 00036-84
Стр. 5
Инв. № дубликата N° изм
Инв. N° подлинника 5171 N° изв
вигателя, должны быть облицованы звукопоглощающим материалом, обеспечивающим в диапазоне частот измерений коэффициент звукопоглощения не менее 0,75.Допускается не подвергать облицовке звукопоглощающим материалом внешние поверхности стен служебных построек, если полная высота стен меньше высоты расположения оси двигателя на величину двух диаметров двигателя.
Пригодность стендов для определения акустических характеристик определяется по результатам проведения ведомственных испытаний (аттестации) или государственных испытаний (аттестации) с выдачей соответствующего свидетельства.
Высота расположения оси двигателя над поверхностью стенда должна быть не менее 1,5 диаметров двигателя. Микрофоны должны быть установлены на двух высотах: на уровне оси двигателя и на расстоянии (0,5 + 0,1) м от поверхности площадки стенда. При испытаниях малоразмерных двигателей микрофон должен устанавливаться на расстоянии 1,6 м от поверхности площадки стенда.
Стенд должен быть оборудован средствами, обеспечивающими измерение тяги двигателя, расхода топлива, частоты вращения каскадов турбокомпрессора, а также температуры, давления, влажности воздуха, скорости и направления ветра.
Влияние помех должно учитываться в диапазоне частот, указанном в п. 2.2.5. К помехам, в частности, относится шум вспомогательных узлов и механизмов стенда: генераторов, гидравлических тормозов. Шум агрегатов двигателя включается в измеряемый шум двигателя.
Если в процессе измерений акустических характеристик двигателя разность между измеренным уровнем звукового давления и уровнем звукового давления фона в данной полосе частот хотя бы кратковременно может стать меньше 6 дБ или если эта разность, находясь в пределах 64 10 дБ, из-за колебаний уровня фона изменяется со временем более чем на + 2,5 дБ, проведение измерений недопустимо.
Требования к контрольно-измерительной аппаратуре
Для измерений уровней шума применяют акустическую аппаратуру, прошедшую поверку и состоящую из микрофона, усилителя, магнитного регистратора, анализатора, самописца и калибратора. Для измерений в нескольких точках рекомендуется применение многоканальной аппаратуры.
Допускается как проведение анализа в процессе эксперимента, так и последующая обработка магнитозаписи с помощью анализирующей аппаратуры.
При скорости ветра более 3 м/с необходимо использовать ветрозащитный экран. Поправки на потери от ветрозащитного экрана (в зависимости от частоты) учитываются при обработке данных. Допустимое значение поправки не должно превышать 0,4 дБ.
Микрофон должен иметь в диапазоне частот от 45 до 11200 Гц неравномерность частотной характеристики "по давлению" +0,5 дБ.
Анализатор и самописец должны обеспечивать третьоктавный анализ среднеквадратичных уровней звукового давления со средними частотами от 50 4 до 10 Гц с погрешностью измерения +1 дБ. Время усреднения должно соответствовать динамической характеристике "медленно". Динамический диапазон анализатора не менее 40 дБ.
При обработке магнитозаписи анализирующая аппаратура должна удовлетворять требованиям п. 2.2.5.
Неравномерность совместной частотной характеристики измерительной, регистрирующей аппаратуры в диапазоне частот от 45 до 11 200 Гц - не более +2 дБ.
Дополнительная погрешность измерения за счет неравномерности частотной характеристики, вносимой магнитным регистратором, не должна превышать +1 дБ.
Динамический диапазон магнитного регистратора не менее 40 дБ.
Акустический калибратор должен обеспечивать возможность подачи на микрофон постоянного уровня звукового давления с погрешностью измерения не более 0,2 дБ. Калибровка приборов должна производиться до и после проведения измерений.
Суммаоная погрешность измерительного тракта без использования магнитного регистратора составляет +2 дБ, а с использованием магнитного регистратора - +2,5 дБ (без учета неравномерности амплитудно-частотной характеристики измерительного тракта).
ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
После установки двигателя на стенде снимаются его контрольные характеристики: значение тяги и расход топлива по линии рабочих режимов. Снятие характеристик производится на установившихся режимах, соответствующих режимам, на которых измеряется шум. Допускается использовать мощностные характеристики двигателя, полученные при испытаниях на предприятии-изготовителе.
В результате измерений шума на каждом из режимов во всех контрольных точках должны быть получены следующие акустические характеристики:
спектры шума в третьоктавных полосах частот;
суммарные уровни звукового давления
.
Измерение шума в дальнем звуковом поле производится на полуокружности, расположенной сбоку от двигателя. В случае односторонней подвески двигателя к силовой опоре, измерительная полуокружность располагается в стороне, противоположной расположению силовой опоры. При испытаниях малоразмерных двигателей с неосесимметричным воздухозаборным каналом измерения шума производятся на полной окружности.
Центр измерительного пояса располагается в пределах вертикального цилиндра, основанием которого служит окружность с диаметром, равным диаметру двигателя, а ось совпадает с вертикалью, проведенной через ось двигателя в плоскости входа в его первый лопаточный венец - рабочее колесо или входной направляющий аппарат компрессора или вентилятора.
Радиус окружности измерительного пояса должен быть не менее 25 диаметров двигателя.
Радиус измерительного пояса устанавливается равным 100 м. Допускается проведение измерений на измерительных поясах радиусами 50 и 150 м. Для малоразмерных двигателей допускается также проводить измерения на измерительной окружности радиусом 20 м.
Точки измерений по полуокружности измерительного пояса располагаются через 10°. Отсчет углов измерения ( ) начинается от входа в двигатель:
о о
О
АО Г)
- против входа; 180 - против выхода. При испытаниях малоразмерных двигателей с неосесимметричным воздухозаборным каналом точки измерений располагаются на окружности измерительного пояса.Схема расположения точек измерений в дальнем звуковом поле должна соответствовать указанной на черт. 2
10°
<0 free ж X
хо
5
£
00
Z
s
Н
Черт. 2
а каждом режиме работы двигателя измерения шума в дальнем звуковом поле выполняются в точках 1-17. На форсажных режимах допускается проводить измерения акустических характеристик только в точках 4, 7, 10, 13 и 16.При измерениях шума в дальнем звуковом поле микрофон ориентируется чувствительным элементом так, чтобы направление излучения максимального шума примерно совпадало с направлением, в котором микрофон был откалиброван.
Измерение шума в ближнем звуковом поле производится в точках 18-21 вблизи двигателя (на форсажных режимах допускается проводить измерения акустических характеристик только в точке 20) и в точке, находящейся на внутренней стенке воздухозаборного канала двигателя. У турбореактивных двухконтурных двигателей (ТРДД) измерение шума производится также в точке, находящейся на внутренней стенке наружного контура.
Точки измерения 18-21 вблизи двигателя располагаются в горизонтальной плоскости на уровне оси двигателя.