W 0821 : 2002 (ISO 2669 : 1995)
(1)
まえがき
この規格は,工業標準化法に基づいて,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣及び国土交通
大臣が改正した日本工業規格である。これによって JIS W 0821-1994 は改正され,この規格に置き換えら
れる。
今回の改正は,JIS W 0821-1994 の原国際規格である ISO 2669 : 1978 が 1995 年に改正されたので,これ
との整合を図るために行うものである。
JIS W 0821
には,次に示す附属書がある。
附属書 A(規定) 付加加速度
日本工業規格
JIS
W
0821
: 2002
(ISO
2669
: 1995
)
航空機用機器の環境試験−
定常加速度
Environmental tests for aircraft equipment
−
Steady-state acceleration
序文 この規格は,1995 年に第 2 版として発行された ISO 2669, Environmental tests for aircraft equipment−
Steady-state acceleration
を翻訳し,技術的内容及び規格票の様式を変更することなく作成した日本工業規格
である。
なお,この規格で点線の下線を施してある箇所は,原国際規格にはない事項である。
この規格に規定する試験は,航空機搭載機器及び機器の取付け部が,旋回,引起こし,横揺れなどの航空
機の運動によって生じる緩やかに変化する加速度を受けたときに,それらの性能特性を確定すること,構
造の健全性及び安全性を確認することを目的とする。例えば,試験では,次の状況を示すことが考えられ
る。
a)
作動状態の変化,及び性能上の変動
b)
可動部分に生じる引っかかり及びその運動径路の変動
c)
作動状態及び耐振能力を損なうおそれがある耐振支持具の,自由変位量の減少及びサスペンション特
性の変化
d)
航空機又はその搭乗者に危険をもたらす可能性がある,機器の締め具,支持具又は構造部の破損又は
弱化
1.
適用範囲 この規格は,2 種類の定常加速度試験を規定し,民間航空機の搭載機器が航空機の運航中
に遭遇する緩やかに変化する加速度環境を模擬するために使う加速度の五つの厳しさ等級を定める。
非常着陸の場合は,この規格の適用外とする。この場合については,JIS W 0811 を参照するのがよい。
備考 この規格の対応国際規格を,次に示す。
ISO 2669 : 1995, Environmental tests for aircraft equipment
−Steady-state acceleration
2.
引用規格 次に揚げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す
る。
JIS W 0811
航空機−搭載機器の環境条件及び試験手順通則
備考 ISO 7137 : 1995, Aircraft−Environmental conditions and test procedures for airborne equipment が,
この規格と一致している。
2
W 0821 : 2002 (ISO 2669 : 1995)
3.
試験装置
3.1
一般特性
3.1.1
必要な加速度を発生させるためには,遠心装置を使用するのがよい。
3.1.2
特別な場合として,機器の仕様書に指定された場合には,遠心装置の代わりに,直線加速度を発生
させることができる飛行試験又は他の方法を用いてもよい。
3.1.3
試験装置は,機器内のすべての点において±10%の許容差内で,規定の加速度を発生させる能力が
あるものとする。
3.1.4
試験装置は,機器の作動及び作動状態の検査に必要な電気,油圧及び/又は空気圧の入力及び出力
の接続部と適合できるものとする。接続部での損失は,機器の仕様書に指定された限度を超えてはならな
い。
3.1.5
試験装置は,加速度が調整可能なものとし,試験装置に起因する付加振動は,機器の仕様書に指定
された許容差内に保たれなければならない。
3.1.6
試験品の質量に起因する不均衡な力を補償するために,遠心装置は,調整可能なマスバランスシス
テムを備えたものとする。
3.2
特殊な場合
3.2.1
機器が大きすぎるために,機器内のすべての点で 3.1.3 で規定した許容値を維持できない場合には,
機器の仕様書に指定された加速度に敏感とは考えられない部分に対する要求事項を緩和してもよい。
3.2.2
鉛直方向の機能試験を実施している間に,重力又は倒置に敏感で機能不良を起こす可能性がある機
器については,規定の加速度を再現することができる特殊な遠心装置,フライトテストベッド又は他の装
置を使用する。
3.2.3
機器が,無視できない程度の慣性モーメントをもった回転部品(例えば,レートジャイロ)を内蔵
している場合には,遠心装置による加速度試験を実施した機器の機能性能試験結果を解釈する際に注意す
る必要がある。機器の仕様書に,遠心装置で機器を試験してよいか,他の装置を使用する必要があるか,
又は試験についての特別な要求事項が必要であるかを指定しなければならない。
3.2.4
加速度等級 0 とは,機器が無重力状態になる,緩やかに変化する加速度であると定義する。無重力
状態に敏感な機器については,
特殊な試験手順が必要と思われるので,機器の仕様書に詳述するのがよい。
3.3
モニタシステム
3.3.1
加速度を直接又は間接に測定するために,加速度ピックアップ,角速度ピックアップ又は他の方法
を使用してよい。加速度計の精度は,機器の仕様書に指定された許容差の 1/3 か又はそれより良くなけれ
ばならない。場合によって,機器上の多くの位置で加速度を測定するために,数個の加速度計を供試機器
に取り付けてもよい。
3.3.2
角速度ピックアップを用いて加速度を測定する場合には,角速度は,次の式で定められる。
d
a
n
12
001
.
0
2
=
ここに,
n
: アームの回転速度 (rpm)
a
: 試験に必要な加速度の値(g の倍数)
(自由落下の標準加速度:g=9.806 65m/s
2
)
d
: 遠心装置の回転軸から供試機器上の加速度の値 a が加わる位置
までの距離 (m)
3.3.3
加速度ピックアップを用いて加速度を測定する場合には,供試機器の敏感な部品の位置に応じて,
幾何中心,質量の中心又は回転面に加速度ピックアップを置くとよい。
3
W 0821 : 2002 (ISO 2669 : 1995)
4.
機器の取付け
4.1
取付方向 供試機器を,直交基準軸系によって定められる六つの加速度の向きに順次向けられる方
法で装置に取り付ける。基準軸系は,機器の仕様書に指定する。
4.2
取付方法 取付方法は,装置又は,装置に取り付けた特殊固定具と一体になっている調整可能なテ
ーブルを利用して差し支えない。
機器は,機器の取付説明書に定められているとおりに,締め具又は支持具によって調整可能なテーブル
又は固定具に取り付ける。
アブソーバ付きの機器を試験する場合には,その機器の遠心装置への取付けが,アブソーバ付きのまま
かどうかを機器の仕様書に指定する。
4.3
供給源の接続 電気,油圧又は空気圧の供給源から機器への接続及び向きは,可能な限り実際の使
用状態に合わせる。
5.
試験の分類
5.1
厳しさ 環境及び作動条件の関数として表 1 に示す適切な厳しさ等級に従って,機器を分類する。
軽飛行機及び輸送機については,等級 1 又は等級 2 のいずれを適用するかを,機器の仕様書に指定する。
表 1 機器の厳しさ等級
機器の厳しさ等級
装備する航空機
0
重力 0 で使用する機器(例えば宇宙機)
1
輸送機
2
軽飛行機
3
ヘリコプタ
4
高性能航空機
曲技用航空機
5.2
試験の種類 2 種類の定常加速度試験を表 2 に規定する。どの種類の試験を実施するかを機器の仕様
書に指定する。
表 2 試験の分類
試験の種類
試験の目的及び要求事項
1.
機能試験
1
) 加速度による力が加わっている状態で,機器が良好に動いてい
ることを調べるため。
2
) 加速度試験中,機器を作動させ,性能をみる。(8.1.2 参照)
2.
構造試験
1
) 加速度による力が加わっている状態で,構造の健全性,すなわ
ち,機器の構造強度又は剛性について調べるため。
2
) 機器及びその取付けの安全性,すなわち,航空機又はその搭乗
者に危険をもたらす構造上の損傷について調べるため。
3
) 通常,加速度試験中には,機器を作動させない。非常時に正確
に作動することが必す(須)な機器(例えば,クラッシュレコ
ーダ)については機器の性能をみる。
(
表 3,カテゴリ C 参照)
5.3
機器のカテゴリ 加速度が加わる機器を,表 3 に示す機能,構造の健全性及び安全性の要求事項に
従って分類する。機器の仕様書に,機器のカテゴリを指定する。
6.
試験順序
6.1
一般の場合 カテゴリ A 及び B の機器について,次の順序で機能試験及び構造の健全性試験を実施
する。
4
W 0821 : 2002 (ISO 2669 : 1995)
a)
8.1
に従って,性能試験を含む機能試験を六つの姿勢のそれぞれについて 1 回ずつ行う。
b)
8.2
に従って,性能検査を含む構造の健全性試験を六つの姿勢のそれぞれについて 1 回ずつ行う。
カテゴリ C の機器については,機能試験及び構造試験は,同一である。
6.2
特別な場合 試験装置上の機器の向きを変える作業回数を少なくするために,機器の仕様書に禁止
されていない限り,構造の健全性試験を機能試験の直後に行ってよい。
7.
加速度の厳しさ等級 表 4 に従って,機能試験を実施する。表 5 に従って構造試験を実施する。航空
機の加速度の向きを
図 1 に示す。
表 3 機器のカテゴリ
試験要求事項
機器のカテゴリ 機器の作動につ
いての要求事項
機能試験
構造試験
A
運動飛行状態で
機能することが
要求されない機
器
加速度が加わっている間で
はなく,その前後に作動させ
ることが要求される機器
加速度が加わっている間及
びその後に機能する要求は
ないが,航空機又は搭乗者に
危機をもたらす構造上の損
傷があってはならない機器。
B
運動飛行状態で
信頼性をもって
機能することが
要求される機器
加速度が加わっている間及
びその前後に機能すること
が要求される機器
加速度が加わっている間で
はなく,その前後に機能する
ことが要求される機器。試験
後,構造の健全性を損なって
いてはならない。
C
非常時に正常に
機能することが
要求される機器
(例えば,クラ
ッ シ ュ レ コ ー
ダ,安全装置な
ど)
より厳しい等級に従って試
験し,加速度が加わっている
間及びその前後に機能する
ことが要求される機器
構造の健全性試験及び機能
試験を合わせて実施するこ
とが要求される機器。試験
後,構造の健全性を損なって
いてはならない。
5
W 0821 : 2002 (ISO 2669 : 1995)
備考 “上方”の加速度試験では,機器の上面部を遠心装置の中心に向けて,遠心装置に機器を取り付ける。“前
方”の加速度試験では,機器の前面部を遠心装置の中心に向けて取り付ける。
図 1 飛行機の加速度の向き
表 4 厳しさ等級に対する加速度(機能試験)
取付け方が決まって
いない機器に対する
加速度
取付け方が決まっている機器に対する加速度
カテゴリ
A
及び B
厳しさ
等級
カテゴリ
A
及び B
カテゴリ
C
前方
後方
上方
下方
横方向
(左方及び右方)
カテゴリ
C
1 4g
6g 1.5g 1.5g
3g 1.5g 1.5g
6g
2 7g 10g
2g
2g 4.5g
2g
2g 10g
3 8g 12g
2g
2g
6g
3g
4g 12g
4 10g 15g 2.5g 2.5g
8g 3.5g
4g 15g
備考 取付け方が決まっているカテゴリ A 及び B の機器に対する加速度は,航空機の重心
位置におけるものである。厳しさ等級 1,等級 2 及び等級 4 の機器で,重心位置に取
り付けていない機器については,運動荷重によって生じる付加加速度を,
附属書 A に
規定する式及び補正方法から計算することができる。
6
W 0821 : 2002 (ISO 2669 : 1995)
表 5 厳しさ等級に対する加速度(構造試験)
取付け方が決 まって
いない機器に 対する
加速度
取付け方が決まっている機器に対する加速度
カテゴリ
A
及び B
厳しさ
等級
カテゴリ A 及び B
前方
後方
上方
下方
横方向
(左方及び右方)
1 6g
2g
2g 4.5g
2g
2g
2 10g
3g
3g
7g
3g
3g
3 12g
3g
3g
9g 4.5g
6g
4 15g
4g
4g 12g 5.5g
6g
備考1. カテゴリ C の機器については,構造試験及び機能試験は,同一である。
試験は,
表4に示すカテゴリ C の機器についての加速度を用いて実施する。
2.
取付け方が決まっているカテゴリ A 及びカテゴリ B の機器に対する加速
度の値は,航空機の重心位置におけるものである。厳しさ等級 1,等級 2
及び等級 4 の機器で,重心位置に取り付けていない機器については,運
動荷重によって生じる付加加速度を,
附属書 A に規定する式及び補正方
法から計算することができる。
8.
試験手順
8.1
機能試験手順(全カテゴリ) 供試機器が,構造上でも機能・性能上でも対称でない場合には,8.1.1
∼8.1.4 に規定する手順を六つの姿勢のそれぞれについて繰り返す。
対称である場合には,六つの姿勢のうち加速度が最も厳しい取付け姿勢一つだけについて試験すればよ
い。
六つの姿勢のうち当該機器が加速度に敏感でないことが分かっている姿勢については試験要求事項を機
器の仕様書から省いてよい。
8.1.1
初期測定 機器を試験装置に取り付ける。機器の外観及び取付け姿勢を目視検査する。機器を作動
させ,機器の仕様書に指定されたとおりに電気的及び機械的性能パラメータを調べる。
8.1.2
加速度試験 機器の仕様書に定められた機能試験に従って,最低 5 分間機器を作動させる。機器を
作動させたまま,最低でも 15 秒をかけて,機器のカテゴリに対して規定した厳しさ等級の加速度まで次第
に増加させる。
この加速度を最低 60 秒間維持し,この間に機能・性能を測定するのがよい。最低 15 秒をかけて加速度
を 0 まで減少させる。機器の仕様書に指定された全姿勢について,この手順を繰り返す。
8.1.3
中間測定 加速度を増加又は減少させる間,機器の作動状況をモニタする。一定加速度をかけてい
る間に,性能パラメータが仕様書の要求事項に合致しているかを調べる。
8.14
最終測定 試験後,機器を作動させる。機器の仕様書に指定されたとおりに電気的及び機械的性能
パラメータを調べる。カテゴリ C の機器は,構造の健全性を目視検査し,寸法が重要な箇所は,機器の仕
様書に照らして適切な測定を実施するのがよい。
8.2
構造試験の手順(カテゴリ A 及び B) 機能試験の手順を適用する(8.1 参照)。
8.2.1
初期測定 機器の外観及び取付姿勢を目視検査する。
8.2.1.1
カテゴリ A の機器については,性能検査は,しない。
7
W 0821 : 2002 (ISO 2669 : 1995)
8.2.1.2
カテゴリ B の機器を作動させ,機器の仕様書に指定されたとおりに電気的及び機械的性能パラメ
ータを調べる。
8.2.2
加速度試験 機器を不作動のまま,15 秒を超える時間をかけて,機器の仕様書に指定された値ま
で一定の割合で加速度を増加させる。この状態を 15∼60 秒間維持し,その後,15 秒を超える時間をかけ
て加速度 0 まで一定の割合で減少させる。
8.2.3
中間測定 通常,試験中には,性能測定は,しない。必要な場合には,機器の仕様書に指定された
要求事項に従って,中間測定を実施する。
8.2.4
最終測定 カテゴリ A の機器については,航空機及びその搭乗者に危険をもたらすような構造的
損傷がないか,機器及びその取付け部を目視検査する。損傷が明らかな場合には,機器の仕様書に照らし
て寸法測定を実施するのがよい。
カテゴリ B の機器については,変形,ひっかききず,くぼみ,き裂又は構造の健全性に影響を与える他
の変化がないか,機器を目視検査する。機器を作動させ,機器の仕様書に指定された電気的及び機械的性
能パラメータを調べる。
9.
機器仕様書に含めるべき情報 機器の仕様書にこの試験の要求事項がある場合には,次に示す詳細事
項について,できる限り記載する。
a)
適切な試験装置 (3.1.1∼3.1.6)
b)
加速度の緩和 (3.2.1)
c)
機器の取付方向 (4.1)
d)
機器の対称軸又は敏感な軸の識別 (8.1,8.2)
e)
機器が重力,無重力及び回転運動に対して敏感かどうかの表示 (3.2.2,3.2.3)
f)
機器の取付けについての要求事項 (4.2,4.3)
g)
機器の厳しさ等級,及び試験加速度の値 (5.1.7)
h)
試験の種類 (5.2)
i)
機器のカテゴリ (5.3)
j)
機能試験中検査すべき必す(須)の性能パラメータ(許容差を含む)及び維持すべき重要な寸法 (8.1)
k)
構造試験で検査すべき事項,寸法を含む許容差及び不合格基準 (8.2)
l)
試験順序 (6.)
m)
試験姿勢数の変更(必要な場合)(8.1,8.2)
n)
その他の特殊な要求事項
8
W 0821 : 2002 (ISO 2669 : 1995)
附属書 A(規定) 付加加速度
重心から離れた位置における付加加速度は,
表 A.1 に示すように計算する(図 1 参照)。
表 A.1 付加加速度
付加加速度又は求心加速度
運動
機器の位置
向き
式
補正方法
上方及び
下方
n
max
Z
g
Θ
d
a
Θ
&
&
=
∆
ここに,△
α
Z
Θ
:縦揺れの変化によ
って生じる付加加
速度(g の倍数)
d
:航空機の重心から機器
までの前後方向の
距離 (m)
max
Θ
&
&
:最大縦揺れ角加速
度 (rad/s
2
)
g
n
:自由落下の標準加速度
(g
n
=9.806 65m/s
2
)
機能試験については,
表 4 に規
定する試験レベルに
∆a
Z
Θ
を加
える。
構造試験については,機能試験
のための新しいレベルの 1.5 倍
とする。
縦揺れ 胴体
前方及び
後方
n
2
max
g
Θ
d
a
Θ
x
&
=
ここに,a
x
Θ
:縦揺れの変化によっ
て生じる求心加速
度(g の倍数)
d
:航空機の重心から機器
までの前後方向の
距離 (m)
2
max
Θ
&
:最大縦揺れ角速度
(rad/s)
g
n
:自由落下の標準加速度
(g
n
=9.806 65m/s
2
)
機能試験については,この表の
式から計算した a
x
Θ
又は a
x
Ψ
が
表 4 に規定する前方及び後方
の試験レベルより大きい場合
には両者のうちの大きい方を
使用する。
構造試験については,機能試験
のための新しい試験レベルの
1.5
倍とする。
偏揺れ 翼
横方向
n
2
max
y
g
Ψ
d
a
Ψ
&
=
ここに,a
y
Ψ
:偏揺れによって生じ
る求心加速度(g の
倍数)
d
:飛行機の縦軸から機器
までの距離 (m)
max
Ψ
&
:最大偏揺れ角速度
(rad/s)
g
n
:自由落下の標準加速度
(g
n
=9.806 65m/s
2
)
機能試験については,この表の
式から計算した a
y
Ψ
又は a
y
Φ
が
横方向の値より大きい場合に
は,両者のうちの大きい方を使
用する。
構造試験については,機能試験
のための新しい試験レベルの
1.5
倍とする。
9
W 0821 : 2002 (ISO 2669 : 1995)
付加加速度又は求心加速度
運動
機器の位置
向き
式
補正方法
偏揺れ 胴体
前方及び
後方
n
2
max
g
Ψ
d
a
Ψ
x
&
=
ここに,a
x
Ψ
:偏揺れによって生じ
る求心加速度(g の
倍数)
d
:航空機の重心から機器
までの前後方向の
距離 (m)
max
Ψ
&
:最大偏揺れ角速度
(rad/s)
g
n
:自由落下の標準加速度
(g
n
=9.806 65m/s
2
)
機能試験については,この表の
式から計算した a
x
Ψ
又は a
x
Θ
が
前方及び後方の試験レベルよ
り大きい場合には,両者のうち
の大きい方を使用する。
構造試験については,機能試験
のための新しい試験レベルの
1.5
倍とする。
上方及び
下方
n
max
Z
g
Φ
d
a
Θ
&
&
=
∆
ここに,
∆a
z
Θ
:横揺れによって生じ
る付加加速度(g の
倍数)
d
:航空機の縦軸から機器
までの距離 (m)
max
Φ
&
&
:最大横揺れ角加速
度 (rad/s)
g
n
:自由落下の標準加速度
(g
n
=9.806 65m/s
2
)
機能試験については,
表 4 に規
定する上方及び下方のレベル
に△a
Z
Θ
を加える。
構造試験については,機能試験
のための新しい試験ベルの 1.5
倍とする。
横揺れ 翼
横方向
n
y
g
Φ
d
a
max
2
&
=
Φ
ここに,a
y
Φ
:横揺れによって生じ
る求心加速度(g の
倍数)
d
:航空機の縦軸から機器
までの距離 (m)
max
Φ
&
:最大横揺れ角速度
(rad/S)
g
n
:自由落下の標準加速度
(g
n
=9.806 65m/s
2
)
機能試験については,この表の
式から計算した a
y
Φ
又は a
y
Ψ
が
表 4 に規する横方向の値より
大きい場合には,両者のうちの
大きい方を使用する。
構造試験については,機能試験
のための新しい試験レベルの
1.5
倍とする。
10
W 0821 : 2002 (ISO 2669 : 1995)
JIS W 0821
(航空機用機器の環境試験−定常加速度)原案作成委員会 構成表
氏名
所属
(委員長)
松 木 正 勝
日本工業大学
(副委員長)
渡 辺 晃
日本飛行機株式会社技術本部第 1 技術部
(委員)
久 郷 達 也
通商産業省機械情報産業局航空機武器課
津 金 秀 幸
通商産業省工業技術院標準部機械規格課
(根岸喜代春 平成 8 年 6 月まで)
平 沢 愛 祥
運輸省航空局技術部航空機安全課
後 藤 忠 司
海上保安庁装備技術部航空機課
中 西 忠 雄
防衛庁装備局調達補給室
伊 藤 誠 一
科学技術庁航空宇宙技術研究所機体部実機強度研究室
守 田 正 公
社団法人日本航空技術協会技術部
中 込 常 雄
日本工業標準調査会自動車航空部会
久木田 実 守
株式会社富士キメラ総研
塩 田 克 彦
日本航空株式会社技術研究部
吉 井 正 祥
株式会社日本エアシステム整備本部品質管理部
服 部 博
石川島播磨重工業株式会社航空宇宙事業本部技術開発
事業部材料技術部
麹 盛 謙 二
川崎重工業株式会社航空宇宙事業本部航空宇宙事業部
航空機設計部
(高田 剛 平成 8 年 6 月まで)
香 坂 哲 也
株式会社島津製作所航空機器営業部
多和田 幸 造
帝人製機株式会社航空機技術部
曽 我 章
日本航空電子工業株式会社航機事業部第一技術部
今 村 和 夫
富士重工業株式会社航空宇宙事業本部研究部
清 田 紀 男
三菱電機株式会社鎌倉製作所管制システム第三部
太 田 明
三菱重工業株式会社名古屋航空宇宙システム製作所航
空機技術部
宇田川 知 行
横河電機株式会社航空宇宙特機事業部
播 磨 克 彦
アエロスペック研究会
(事務局)
高 崎 信 之
社団法人日本航空宇宙工業会調査部