7.2. Виды и порядок проведения акустических испытаний

Задачами акустических испытаний является экспериментальное определение или подтверждение характеристик прочности, надежности и устойчивости изделий при действии акустических нагрузок. Испытания проводятся в диапазоне частот 10 - 10000 Гц, наиболее существенно влияющих на работоспособность изделий. Современные акустические установки способны создавать гармонический или случайный шум с уровнями давления до 175 дБ, что приближенно соответствует величине звукового давления 10 кПа. В зависимости от условий проведения принято различать следующие виды акустических испытаний:

• наземные натурные испытания на объекте;

• на открытом стенде с работающим двигателем;

• в акустических боксах с натурным источником шума;

• в акустических камерах.

Наземные натурные испытания наиболее точно воспроизводят реальные условия работы конструкции и оборудования, но имеют относительно большую продолжительность и высокую стоимость. При этом полетные условия практически не воспроизводятся.

Испытания на открытом стенде менее дороги, чем натурные и при этом позволяют испытывать крупногабаритные изделия. Режимы нагружения устанавливаются на основе измерений акустических нагрузок и реакций изделия в контрольных точках при натурных испытаниях.

Испытания в акустических боксах позволяют воспроизводить более высокие уровни акустических нагрузок, чем на открытом стенде, что, в свою очередь, позволяет сократить продолжительность нагружения. Недостатками здесь являются искажение натурного звукового поля из-за отражения от стен и ограниченный объем боксов, не позволяющий испытывать крупногабаритные изделия. Для уменьшения влияния отражения применяется облицовка стен специальным покрытием (элементами клиновидной формы), что позволяет создавать равномерный по объему уровень звукового давления (диффузное акустическое поле).

Испытания в акустических, камерах позволяют наиболее полно управлять режимами нагружения. Для обеспечения равномерности поля в рабочем диапазоне частот объем камеры должен быть достаточно большим. Так, при нижней границе диапазона, равной 50 Гц, объем камеры должен быть не менее 2000 м³. Наибольший объем существующих камер составляет 5000 м³, наименьший - 50 м³. Основными недостатками камер являются их высокая стоимость и сложность управления режимом нагружения.

При испытаниях изделие закрепляется на приспособлении, позволяющем воспроизводить механические нагрузки. Аппаратура изделия может быть включена. Продолжительность испытаний определяется программой испытаний и ТУ на изделие. По окончании испытаний проводят осмотр изделия и измерение параметров его состояния.

Акустические испытания в диапазоне частот до 125 Гц не проводят, если в стандартах и ТУ на изделие предусмотрено испытание на воздействие вибраций. При этом считается, что стойкость изделия к воздействию шума ниже этой частоты обеспечивается их конструкцией.

Акустические испытания изделий не проводятся в случаях если:

• уровни действующего акустического давления, указанные в ТЗ или в ТУ, составляют < 130 дБ;

• изделия не содержат внутренних полостей (например, трансформаторы, дроссели, модули, залитые компаундом и т.д.);

• низшая резонансная частота конструкции изделия превышает верхнюю частоту диапазона частот акустического нагружения, при условии, что конструкция и технология производства изделия исключают возникновение отказов, связанных с влиянием резонансов;

• параметры изделий (конструкция и принцип работы) не зависят от акустического воздействия, что должно быть указано в стандартах и ТУ на изделия.