小型通用飞机噪声试飞方法和程序

摘 要：当前通用飞机研制发展迅速，通用飞机应用范围广，具有良好的发展势头，噪声试飞是取证过程中一个重要环节，本文简单介绍小型通用飞机的噪声试飞方法和程序。

关键词：通用飞机;噪声试飞;航迹切入法

本文以某小型通用飞机为例进行探讨。航迹切入法是一种可得到与基准方法等效的噪声水平的等效方法。在飞行试验中，飞机以最大起飞重量正常起飞，之后不必在每个试验点完成后降落、加油并再次起飞，而是操纵飞机切入噪声测量设定的目标航迹连续进行多次噪声测量，直至1小时后，飞机正常着陆，进行再次起飞准备，之后正常起飞继续进行试验。根据小型通用飞机性能等科目的试飞结果，计算基准航迹，然后采用航迹切入程序进行噪声试验，如图1为采用航迹切入法进行飞越噪声测量的飞行剖面，试验程序如下：

1）飞机以最大起飞重量正常起飞，盘旋并达到事先确定的稳定平飞路径;

2）飞机在试验飞行路径以事先确定的速度和高度开始稳定平飞，到切入点将飞机的发动机功率、螺旋桨转速、构型等调整至审定状态，开始爬升;

3）调整飞机状态直至切入目标基准航迹，飞机保持最佳爬升率速度±5kn（±9 km/h）爬升，直至飞越噪声测量点，并继续保持直至取得有效的噪声;

4）飞机切出目标航迹，盘旋并进行调整，按照步骤1）至3）进行下一个试验点，直至1小时后或试验终止正常着陆。

一、试验状态要求

试验前，飞机应该装载到最大起飞重量，本试验对飞机的重心无特别要求，按具体装载情况进行配置。试验过程中，若飞行时间达到1小时，应停止试验，将飞机重量重新调整到最大起飞重量后再重新进行试验。

二、试飞程序

按下述程序进行试验：

1）地面噪声和气象测试系统布置到位，完成系统检查，做好测试准备;

2）飞机进行飞行前检查，做好飞行准备;

3）机载飞行状态测试系统和地面飞行参数遥测与监控系统通电检查，做好飞行保障准备;

4）地面气象测试系统开始气象参数采集和记录，确认气象条件满足要求;

5）地面噪声测试系统进行飞行前现场校准，分别采用粉红噪声和单频声源进行测试通道校准;

6）在每个试验点前2min内，进行背景噪声测量，时长不低于30s;

7）地面测试主管报告飞行指挥系统试验准备完毕，试验开始;

8）飞机按正常起飞程序起飞;

9）采用航迹切入法，飞机到达的事先确定的航迹切入准备位置，当次噪声测量试验点正式开始，开始噪声测量;

10）飞机飞越噪声测量点，通过噪声测试系统的实时分析系统确认得到，地面测试主管报告本次噪声测量试验点结束;

11）飞机可以切出目标航迹，飞出并远离噪声试验区域待命飞行待命;

12）在每个试验点完成后2min内，进行背景噪声测量，时长不低于30s，结束该次噪声试验点的噪声测量;

13）地面测试人员确认飞机飞行状态、飞行航迹、地面气象条件等是否满足要求，并通报地面测试主管;

三、数据处理方法

（一）数据处理任务简述

采用每次试验状态点前后的通道校准数据计算系统的灵敏度，确保级差不大于0.5dB，保证测试系统测量的有效性。用试验状态点前后的通道灵敏度校准值的平均值作为当次噪声测量的系统灵敏度。

地面气象参数、飞机航迹和飞机飞行状态参数预处理，根据每次试验状态点的最大A声级出现的时间段，挑选地面气象参数、飞机飞行航迹和飞机飞行状态参数，用于噪声修正计算。

（二）噪声修正计算

基准气象条件修正，当试验时的气象条件在规定的范围之外时，需要对噪声进行大气吸声修正，修正到15℃和70%相对湿度。

（三）审定噪声级计算

1）审定噪声级是在90%的置信度范围以内得出平均的噪声级（LAmax）值。平均噪声级就是对所有起飞测量点的有效试验飞行经过修正的声学测量值的算术平均值;

2）最少进行6次起飞噪声测量，建立统计上不超过±1.5dB（A）的90%置信度。

四、数据处理结果要求及合格判据

（一）试飞结果要求

得到以下噪声结果：

1）修正到基准条件下的起飞噪声平均A声级（LAmax）;

2）置信区间为90%的置信限。

（二）合格判据

数据处理结果的可接受判据为：

1）飞行航迹的横向偏差在垂直方向不超过±10º，高度偏差在±20%范围内;

2）气象条件满足要求，没有影响噪声测量的异常气象;

3）每次飞行试验，以最佳爬升速度飞越噪声测量点上空时，速度的变化不超过5kn;

4）获得每次飛行的最大起飞A声级LAmax;

5）噪声测试结果为置信度90%时的置信限不超过±1.5dBA。

五、试飞风险评估

试飞机组应该熟悉飞机以及飞机的性能和相关的应急处置程序。飞行试验开展前，试飞相关技术人员和其他专业技术人员参考AP-21-AA-2014-31R1文件完成试飞风险的评估。另外，试飞机组和试飞工程师在试验开展前需完成试飞风险分析（THA）。

试飞前后应分别召开飞行准备和飞行讲评会，会上需进行试飞风险提示和讲评。试飞过程若发现试验风险等级超出之前评估的等级，应该立即终止试验，并重新进行试飞风险评估。

对每个试验点应该制定相应的试飞风险缓解措施，对本大纲规定试飞科目的风险缓解措施应按照以下原则制定：按照CCAR 91部要求运行，且仅在昼间目视气象条件下进行飞行试验;试验前应完成对相关性能和操纵特性的分析评估;

高风险试验项目的机组应该为最小机组;试验项目应该遵循逐步逼近的原则。

参考文献：

[1]航空器型号和适航合格审定噪声规定.民航局政策法规司.2017-12-12

[2]航空器型号合格审定程序.民航局航空器适航审定司.2011-03-18

[3]航空器型号和适航合格审定噪声规定.民航局航空器适航审定司.2008-03-17

作者简介：张志超（1986.06-），男（汉族），本科学士，主要从事通用飞机试飞。