刘定鹏
贵州航天计量测试技术研究所 贵州 贵阳 550009
摘要：科技的发展令我国航空领域近些年得到了长足的进步，机载设备在运输、存贮等环境条件下，其需要开展的试验项目可以划分为力学、气候等多个种类。本文通过对机载设备气候类环境试验进行分析，并结合实际针对气候类试验从军、民用标准角两个角度提出个人观点，希望为关注机载设备气候类试验的人群提供帮助。
关键词：机载设备；气候类环境试验；试验标准
引言：随着我国经济实力的不断增强，我国对于机载设备要求也因此变得越来越高。在“六性”理念下，机载设备需要通过气候类环境试验来保证其具有足够的环境适应性，并满足军用、民用标准。因此，有必要对机载设备气候类环境试验标准进行分析。
一、气候类试验标准适用性研究
（一）军用标准适用性
GJB 150属于军用设备的环境试验标准，能够作为军用机载设备适应自然、诱发环境的标准，在军用机载设备研发直至交付的全流程中都可以对其进行使用。作为制定军用机载设备的基础，该标准中气候类试验可以划分为低气压、辐射、雨天等气候环境带来影响。
（二）民用标准适用性
民用设备的环境试验标准有很多，其中DO-160是由RTCA项目管理委员会颁布的一项标准，能够在航空设备、电子系统等多数机载设备的各个生产流程中进行评判。在民用标准使用中，能够为机载设备定义最低环境标准，保证机械设备可以在各类典型环境中具有民用设备应有的性能指标。HB6167是民用机载设备环境条件、试验方法系列标准中的部分内容，能够明确气候、电磁等必要的民用设备环境试验项目，可以通过试验判断机载设备在此类环境中的各项性能指标。HB5830属于民用设备环境试验标准系列中的部分内容，其规定了气候、机械、其他、综合环境等多方面的民用设备试验项目，能够评定民用设备在运输、常规使用环境下的真实适应性，能够在产品定型、验收等试验类型中发挥出极为重要的作用。
二、气候类试验标准分析
（一）温度类型试验标准
温度类型的实验项目包括有高低温、温度冲击、变化等试验。
1.高温试验
GJB 150适合作用于军用高温设备的试验，DO-160、HB6167、HB5830能够在民用设备试验中使用。在86标准的高温试验中，可以分为高温贮存以及高温工作，贮存温度为70℃以及其他规定温度，湿度RH要控制在15%以内。试验时间为48h与规定值。试验期间要将高温工作温度控制为机载设备的最高值，以此来保证试验效果。而在新标准中，则在传统标准的基础上将机载设备的高温贮存扩充为了循环、恒温贮存，试验时间、温度则同样有所变化。高温试验还可以通过不同的试验标准划分为地面耐受高温、冷却能力损失等内容，可以结合实际情况来开展高温试验[1]。
2.低温试验
低温试验的适应范围与设备的高温试验一致，各个标准条件的变化同样与高温试验相似。低温试验可以分为温度、时间等内容，并且在新标准中额外添加了拆装操作试验的程序。HB5830与GJB 150、DO-160与HB6167的试验条件基本一致，根据试验标准不同，试验程序的细致程度同样有所差异。除此之外，在试验期间，不同程序的温度值以及试验时间将会随着机载设备的实际需求而有所改变。
3.温度冲击、变化
冲击、变化试验与高低温试验的使用范围一致，不同的试验标准可以分别作用于军用设备与民用设备，能够测量出机载设备在温度急剧变化中所受到的影响。在军用设备试验中，高低温条件分别为70℃与-55℃，两者的转化时间为5分钟，保持时间为1h共循环三次。温度冲击试验可以分为恒定极值冲击以及高温循环冲击。在民用设备试验中，HB5830需要将温度保持时间延长至4h。
DO-160、HB6167的条件一致，需要针对不同设备的多个位置来实现温度变化程序的三类划分：A类为外部、内部设备，温变速率最小值为10℃/min；B类为内部部分温控设备与非温控设备，温变速率最小值为5℃/min；C类为内部温控设备，温变速率最小值为2℃/min；除此之外，DO-160额外添加了S1、S2程序，根据实际需求在试验中使用。
4.湿热试验
在适用范围一致的先决条件下，军用设备的试验条件可以分为地面、机载、地面启动控制、舰船设备四类，根据试验条件的不同，在试验中循环次数同样有所不同。在民用设备试验中，则可以根据湿热等级分为标准、严酷等环境等级，在不同的环境等级下，循环次数标准同样有所改变。
（二）气压类试验标准
在气压类试验标准中，GJB 150与HB5830的试验条件极为相似，在GJB 150标准中，新版标准在传统标准的基础上额外增加了减压试验。HB5830标准的快速减压效率要普遍低于其他标准的减压速率，相较于HB5830标准而言，DO-160、HB6167试验标准存在不同之处，除了已有的低气压与快速降压以外，还额外增添了过压试验。
（三）其他气候试验标准
1.太阳辐射
太阳辐射是一项针对军用机载设备开展的试验，在GJB 150中有所体现，民用飞机无需开展太阳辐射试验。太阳辐射试验一般可以分为稳态、循环热效应两大类，其中循环热效应以及稳态试验需要进行的循环次数要结合实际情况来判断。
2.淋雨、防水试验
GJB 150可以在军用机载设备的淋雨试验中使用，而DO-160、HB6167则可以在承受滴水、喷水的机载设备试验中使用。在军用设备淋雨试验中，可以分为有风源、防水、滴雨试验三大类，而民用设备则要结合安装位置、使用环境来进行划分，通过淋雨、防水试验可以判断机载设备在恶劣天气下的性能指标，避免机载设备在恶劣天气下因性能问题而留下风险隐患。
3.霉菌试验
经受霉菌污染的机载设备要通过霉菌试验来保证性能参数，军用机载设备与民用机载设备在试验中所面对的菌种数量各不相同。虽然霉菌试验存在菌种不同的情况，但是不同菌种在霉菌试验标准中所对应的试验标准时间均是28天，若机载设备在试验期间存在特殊需求，则可以将霉菌试验时间延长至84天[2]。
4.盐雾试验
军用、民用机载设备在开展盐雾试验时，无论采用哪种标准，都需要使用含有5%氯化钠的中性盐雾，军用标准的喷雾试验为48h，其新标准选择的是循环喷雾法，即开启24h喷雾后要开展24h的干燥处理，盐雾试验分为两个循环。在民用机载设备盐雾试验中，DO-160可以分为两类试验，即常规量循环试验，24h喷雾后进行干燥处理，以及严酷试验标准，严酷标准需要测试机载设备在96h高强度连续喷雾中进行性能测试。HB6167标准为设备在48h喷雾下的性能情况。HB5830标准会在开展2h保温作业后进行48/96h喷雾试验，根据实际情况选择适合的试验方式。
4.砂尘试验
在砂尘试验中，HB5830标准没有相关试验程序。在军用机载设备中，GJB 150可以分为吹尘、吹砂、降尘三大类，其中吹尘为6h常温吹尘，经过16h的温度调节之后需要开展6h的高温吹尘。吹砂试验则要在60℃的高温条件下进行每面1.5h的吹砂。降尘则要在23℃的常温状态下进行试验，降尘时间视情况而定。民用设备的试验标准与军标的主要差别在于吹尘期间的风速与浓度。
结论：总而言之，机载设备气候类环境试验的重要性毋庸置疑，根据机载设备用途的各不相同，军用、民用设备的各项试验标准具有非常大的差异，直接结合需求选择试验标准才能保证设备性能满足航空任务需求。相信随着更多人了解气候类环境试验的重要性，机载设备气候类环境试验标准将会变得更加完善。
参考文献：
[1]孔叔钫,胡湘洪.基于适航的民机机载设备环境试验标准需求分析[J].电子产品可靠性与环境试验,2019,37(04):83-88.
[2]魏艳娟,明志茂.机载设备气候类环境试验标准分析[J].环境技术,2019,35(01):55-61.