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航空装备飞行试验环境适应性标准现状

嘉峪检测网        2020-07-28 17:59

飞机、航空装备在恶劣的使用环境条件下飞行,常常出现电子设备故障、液压系统失效等问题,尤其在低温、高温、高湿、高盐雾和砂尘等特殊环境下,装备单位时间内失效率将大幅度提高。

那么应该如何提高航空装备在实际作战任务中的作战效能?开展环境试验标准化的意义是什么?当下国内外环境适应性标准现状如何?

 

国内环境适应性标准现状

 

国外发达国家几乎都有自己的环境试验标准体系和方法,建立的相应标准涉及设计阶段的验证试验和大型复杂环境的的气候实验,但不同国家和地区的标准试验等级和试验方法并不统一。然而随着世界各国之间装备的标准化和通用化技术不断的发展,亟需采用统一的环境试验标准对装备进行环境适应性考核和评估。

当前国际上较早开展装备环境试验的国家有美国、英国、北大西洋公约等组织,各国率先建立了完整的装备环境试验的相关标准体系,开展了相应的试验标准、试验方法等,如美军标《环境工程考虑与实验室试验》、北大西洋公约组织的标准NATO STANG 4370《应用环境条件与试验发行》等。

 

 

各国具体环境适应性标准见下表:

标准

主要内容

美国

MIL-STD-810F

环境工程条件和实验室测试试验方法

英国

DEF-STAN00-35

防务装备环境手册

北大西洋公约组织

NATO STANG 4370

应用环境条件与试验发行

俄罗斯

гост20.57-406-89

质量检验综合系统、电子技术产品、量子电子产品和电气产品试验方法

гост16962.1/16962.2

电气产品对外界气候的作用/机械作用因素性试验方法

 

 

美国军标MIL-STD-810

 

美军为保证环境适应性工程的实施及保证环境适应性的贯彻,各军种依据军标建立了相应的飞行和实验室环境适应性管理机构,军标体系主要对环境适应性活动进行管理、指导、监督、审查和审批。其作用是用于在极端气候条件飞行试验之前,在飞机气候试验室中提前暴露飞机气候环境适应性与工艺缺陷,对设计、加工制造工艺进行改进并验证,确保飞行试验安全。

2003年,F/A-22“猛禽”在麦金利气候试验室进行了3个月的气候试验,包括高寒和高温、热辐射、淋雨、吹风试验、降雾和湿热霉菌试验,另外还有极端气候条件下的保障和维修测试。在麦金利气候试验室可以试验飞机每一种作战气候条件,用3个月的时间得到的数据,在没有全气候实验室的情况下进行相关的环境试验往往要很长时间才能得到,费用和时间花费巨大,因此美军对环境试验标准的建立可大幅度的减少飞行环境试验的成本和风险。

 

英国、俄罗斯和北大西洋公约组织

 

英国、俄罗斯和北大西洋公约组织等国家对装备环境适应性试验的认识起源于二战期间的作战行动。在作战过程中,无数战例都证明了这点。

早期如日俄战争等,其结局均表明:因不适应极端气候换进如湿热、高温和高寒等恶略的气候环境,武器系统设备严重腐蚀、砂尘磨损变形等,导致机械结构件故障、通讯干扰等任务失败和人员惨重伤亡。失败的经验教训表明:如果武器装备在研制、生产和使用过程中不重视环境适应性的影响,结果可能导致军事上的失败,从而影响了装备在战场上效能的发挥。

鉴于此,英国通过多年的实验室经验编写了DEF-STAN00-35《防务装备环境手册》以及俄罗斯、北大西洋公约组织都编写了相应的适应于自己的环境实验室试验标准。在环境适应性设计、试验与评价、管理等方面环境实验标准体系的研究工作,保障了航空装备研制(采购)过程中贯彻环境适应性标准,针对气候试验建立标准试验的顶层规划体系,作为试验与评价的参考标准方法。尤其是针对日益复杂的航空装备,基于飞行试验的环境试验评估方法已在美军的多个军用和民用型号应用。

 

 

环境适应性标准化国内现状

 

 

我国在GJB150系列标准的研究中主要针对设计阶段开展系统或产品单一的实验室环境试验,部分试验标准方案不能全面的结合部队实际作战使用环境,实际使用过程中多模式叠加的极限恶劣环境,使装备问题频出,导致装备的实验室环境不能够充分暴露部队使用中出现的复杂故障模式。基于此,建立以飞行试验环境为基础的环境气候试验更能贴合部队使用需求,以使用试飞为目标的环境试验标准体系更能够全面客观的暴露问题,为设计单位的优化改进提供参考和依据。

分类

标准

主要内容

实验室考核试验

GJB4239-2001 《装备环境工程通用要求》

该标准是我国第1个以装备环境工程为基础进行设计的武器装备环境工作的顶层标准。该标准规定了武器装备寿命期各个阶段应开展的环境工程工作,明确了武器装备全寿命环境工程的项目和相应管依据。

GJB150.1-1986《军用设备环境适应方法 总则》

GJB150.1A-2009《军用装备实验室环境试验方法 第1部分:通用要求》

该规定了军用装备实验室环境试验的标准大气条件、水的纯度、试验条件的允差、试验温度的稳定、试验准备、基线数据、试验相关信息和试验报告的内容、环境效应和失效判据、监控和监测,还规定了对测试设备、试验顺序、确定试验条件、试验中断的处理、综合环境试验、结果分析的通用要求。

GJB150.2-1986《军用设备环境试验方法 低气压(高度)试验》

GJB150.2A-2009《军用装备实验室环境试验方法 第2部分:低气压(高度)试验》

该标准规定了装备实验室低气压(高度)试验的目的与应用、裁剪指南、信息要求、试验要求、试验过程和结果分析的内容。

GJB150.3-1986《军用设备环境试验方法 高温试验》

GJB150.3A-1986《军用装备实验室环境试验方法 第3部分:高温试验》

该标准规定了军用装备实验室高温试验的目的与应用、裁剪指南、信息要求、试验要求、试验过程和结果分析的内容。

GJB150.4-1986《军用设备环境试验方法 低温试验》

GJB150.4A-1986《军用装备实验室环境试验方法 第4部分:低温试验》

该标准规定了军用装备实验室低温试验的目的与应用、裁剪指南、信息要求、试验要求、试验过程和结果分析的内容。

GJB150.5-1986《军用设备环境试验方法 温度冲击试验》

GJB150.5A-1986《军用装备实验室环境试验方法 第5部分:温度冲击试验》

该标准规定了军用装备实验室温度冲击试验的目的与应用、裁剪指南、信息要求、试验要求、试验过程和结果分析的内容。

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飞行试验/气候实验室

 

我国在环境适应性研究方面尚处于起步阶段,在环境适应性设计、试验、评价等方面还缺少综合研究,尤其是环境适应性尚未进入产品设计领域,与可靠性、维修性工程等研究水平相比差距还很大。

 

试飞工作中开展环境适应性试飞检查,目前缺少相应的标准体系,试飞环境不同于实验室环境考核,试飞环境是一个遭遇性,多环境叠加的综合环境验证,在环境适应性技术方面还缺少配套的技术标准或法规,在环境适应性设计、试验、评价方面无法可依,不适应产品发展对环境适应性的要求。尤其是在航空装备飞行试验的环境试验标准,没有形成统一的飞行试验体系中的环境试验标准体系,无法全面的给出系统、飞机等设备飞行试验条件下的评估结论,不利于航空装备作战效能的发挥。

因此建立一套完整的航空装备飞行试验环境气候适应性标准体系显得十分迫切。

 

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来源:环境技术