溫度、濕度、高度綜合環(huán)境試驗通常是指接近地面或低高度大氣環(huán)境條件的試驗,無論是熱的大氣環(huán)境、冷的大氣環(huán)境,或溫濕型的大氣環(huán)境,當(dāng)高度高于5000m以上,大氣環(huán)境的露點溫度都在0℃以下,盡管此時的名義相對濕度值可能接近100%,但空氣止的絕對含濕量已經(jīng)很低.一般不可能同時出現(xiàn)高的真空度與高的露點溫度(即高的地對含濕量)共存。以航空產(chǎn)品使用的環(huán)境條件為例,飛行的海拔高度越高,空氣越稀薄絕對含濕量也越低,屬于冷性氣候。故一般情況下航空用配套裝備高度與濕度的綜合環(huán)境條件只是在接近地面低空大馬赫數(shù)飛行情況下才可能出現(xiàn)。
作為一種特殊的環(huán)境條件,飛機在高空飛行中,其設(shè)備有可能暴露于凍雨的環(huán)境以及由海水飛沫或海水水霧引起的結(jié)冰環(huán)境,這種環(huán)境是一種高度、低溫、高濕度同時在在的綜合環(huán)境,如 GJB 150.22A裝備的“積冰/凍雨"環(huán)境試驗。在“積冰/凍雨試驗中為了防止噴入試驗空間的小水滴在與試驗設(shè)備接觸之前過早地凍結(jié)為冰珠,試驗件的初始溫度不應(yīng)低于0℃,以便在水滴結(jié)冰之前的液態(tài)水能充分滲入到試驗件的隙縫和裂痕中,以強化由水凝結(jié)成冰過程中的體積膨脹對試驗件疊加的應(yīng)力效應(yīng)。所以。盡管其環(huán)境條件是高度、低溫、高濕度同時存在的綜合環(huán)境,但試驗開始時,試驗件表面溫度和試驗件周圍的氣氛溫度原則上應(yīng)保持在冰點溫度以上,等待噴入試驗空間的小水滴已經(jīng)附著在試驗件表面之后,再降低試驗件周圍的氣氛溫度至試驗條件給出的低溫環(huán)境。
另一方面,民用航空器在飛行中,有可能鉆入水汽含量很高的積水云團,此時,會出現(xiàn)在7km~10km的飛行高度上由高真空、低溫、低濕的環(huán)境快速轉(zhuǎn)換為高真空、低溫、高濕的環(huán)境條件(見圖4-68)。因此,在溫度/濕度/高度綜合環(huán)境之外,美國航空無線電技術(shù)委員會 RTCA DO 160C—1989標(biāo)準(zhǔn)中增加了“結(jié)冰"環(huán)境試驗的要求,這個試驗對于安裝在飛行器不同部位的設(shè)備有不同的要求:
1)A類設(shè)備:指飛行高度不低于4600m,安裝在飛機的外部或溫度不控制的區(qū)域內(nèi)的設(shè)備,此處的設(shè)備由于冷浸在低溫(低于零下15℃)條件下,接著又遇到溫度高于冰點的潮濕空氣,導(dǎo)致濕空氣在設(shè)備表面冷凝后出現(xiàn)結(jié)冰或結(jié)霜的現(xiàn)象。A類設(shè)備的結(jié)冰環(huán)境試驗通常是在實驗室當(dāng)?shù)氐牡孛娓叨葪l件下進行,只需施加溫度、濕度環(huán)境條件。
2)B類設(shè)備:指飛行高度不低于7620m,安裝在飛機的外部或溫度不控制的區(qū)域內(nèi)的設(shè)備,此類試驗強調(diào)適用于裝有活動部件的設(shè)備,由于結(jié)冰會使活動部件的運動受到阻礙或限止,或者由于冰的體積膨脹產(chǎn)生的機械應(yīng)力導(dǎo)致產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)或使用功能遭受損壞。這類試驗強調(diào)關(guān)注非密封殼體內(nèi)部逐漸累積起來的水和冰之間凍結(jié)一熔化一再凍結(jié)反復(fù)作用對設(shè)備的影響。
標(biāo)示了飛行海拔高度為7620m(37.7kPa)時,溫度以低于3℃/min的變溫速率從-20℃升至≤30℃的過程中,在16分鐘內(nèi)必須將試驗工作空間相對濕度升至≥95%RH。B類設(shè)備的環(huán)境試驗條件中,溫度、濕度、高度會同時出現(xiàn)。
3)C類設(shè)備:指飛行高度不低于10700m,安裝在飛機的外部或溫度不控制的區(qū)域內(nèi)的設(shè)備,此類試驗適用于有累積自由水的危險,而且這些自由水在隨后溫度快速下降的過程中在設(shè)備的冷表面快速結(jié)成厚厚的冰層,進而影響產(chǎn)品的工作性能。這類試驗是用來檢驗典型厚度的冰對設(shè)備性能的影響程度,或者用來確定必須采取除冰措施之前,產(chǎn)品維持正常功能所允許的最大冰層厚度。C類設(shè)備的結(jié)冰環(huán)境試驗是在實驗室當(dāng)?shù)氐牡孛娓叨葪l件下進行
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