1范圍

　　本部分規(guī)定了軍用裝備實(shí)驗(yàn)室溫度-濕度-振動-高度試驗(yàn)的目的與應(yīng)用、剪裁指南、信息耍求、試驗(yàn)要求、試驗(yàn)過程和結(jié)果分析的內(nèi)容。

　　本部分適用于對軍用裝備進(jìn)行溫度-濕度-振動-高度試驗(yàn)。 2引用文件

　　下列文件中的有關(guān)條款通過引用而成為本部分的條款。凡注明日期或版次的引用文件，其隨后的任何修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版本都不適用于本部分，但提倡使用本部分的各方探討使用其新 版本的可能性。凡不注明日期或版次的引用文件，其新版本適用于本部分。

　　GJB 150.1A-2009軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法第1部分：通用耍求 GJB150.2A-2009軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法第2部分：低氣壓(高度)試驗(yàn) GJB150.3A-2009軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法第3部分：高溫試驗(yàn) GJB150.4A-2009軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法第4部分：低溫試驗(yàn) GJB150.9A-2009軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法第9部分：濕熱試驗(yàn) GJB150.16A-2009軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法第16部分：振動試驗(yàn) GJB 1172軍用設(shè)備氣候極值 GJB 4239裝備環(huán)境工程通用耍求

　　3目的和應(yīng)用

　　3.1目的

　　本試驗(yàn)的目的在于確定溫度、濕度、振動及高度對機(jī)載電子和機(jī)電裝備在地面和飛行工作期間的安全性、完整性以及性能的綜合影響。本試驗(yàn)的某些部分可以應(yīng)用于地面車輛，在這種情況下一般不考慮 咼度。

　　3.2應(yīng)用

　　3. 2. 1本方法可評價裝備在空中(或高海拔地區(qū))受到溫度、濕度、振動的綜合作用時可能引發(fā)的故障。 3.2.2本方法可用于工程研制試驗(yàn)、飛行或使用支持試驗(yàn)、鑒定試驗(yàn)和其他類似目的的試驗(yàn)，主要用于在空中工作的裝備，如飛機(jī)、導(dǎo)彈等。

　　3.2.3本方法為振動和氣候因素或者氣候因素之間的綜合試驗(yàn)提供了一種選擇。綜合環(huán)境試驗(yàn)?zāi)M裝 備在服役壽命期內(nèi)經(jīng)常遇到的疊加環(huán)境效應(yīng)。本試驗(yàn)可以代替GJB 150.2A-2009、GJB 150.3A-2009、 GJB 150.4A-2009、GJB 150.9A—2009和GJB 150.16A—2009等單應(yīng)力試驗(yàn)。為了成功代替單應(yīng)力試驗(yàn), 使用4.1中的剪裁方法以保證本試驗(yàn)包含整個試驗(yàn)范圍。

　　3.3限制

　　3. 3.1本試驗(yàn)不適用于飛行器上作為貨物運(yùn)輸?shù)牟还ぷ餮b備。

　　3.3.2經(jīng)裁剪的試驗(yàn)剖面不應(yīng)包括持續(xù)時間短的振動和發(fā)生頻率很低的事件，如航炮射擊、極端的機(jī) 動飛行和硬著陸時的沖擊。對這些事件的試驗(yàn)應(yīng)分別采用其他的試驗(yàn)方法。

　　3.3.3某些程序允許進(jìn)行單應(yīng)力或某些應(yīng)力綜合試驗(yàn)，應(yīng)力值也可以超過裝備實(shí)際使用中的極限，但 這樣做可能減少或消除綜合應(yīng)力的疊加或抵消效應(yīng)，也可能誘發(fā)出實(shí)際使用條件下不會發(fā)生的故障。

　　4剪裁指南

　　4.1選擇試驗(yàn)方法 4. 1.1概述

　　分析有關(guān)技術(shù)文件的要求，應(yīng)用裝備(產(chǎn)品)訂購過程中實(shí)施GJB 4239得出的結(jié)果，確定裝備壽命期內(nèi)溫度、濕度、振動、高度環(huán)境出現(xiàn)的階段，根據(jù)下列環(huán)境效應(yīng)確定是否需耍進(jìn)行本試驗(yàn)。只在用綜 合試驗(yàn)來考慮溫度、濕度、振動和高度各應(yīng)力的關(guān)聯(lián)時，才使用本試驗(yàn)。如果合適，可以將貯存熱環(huán)境應(yīng)力剪裁到綜合環(huán)境應(yīng)力循環(huán)中;或用單應(yīng)力試驗(yàn)去分別完成。當(dāng)確定需要進(jìn)行本試驗(yàn)，且本試驗(yàn)與其 他環(huán)境試驗(yàn)使用同一試件時，還需確定本試驗(yàn)與其他試驗(yàn)的先后順序。

　　4. 1.2環(huán)境效應(yīng)

　　溫度、濕度、振動和高度的綜合作用可以導(dǎo)致裝備發(fā)生下列典型故障：

　　a) 玻璃器皿和光學(xué)設(shè)備破裂(溫度/振動/高度);

　　b) 運(yùn)動零部件卡死或松動(溫度/振動);

　　c) 組分分離(溫度/濕度/振動/高度);

　　d) 由于參數(shù)漂移引起的電子元器件性能下降(溫度/濕度);

　　e) 由于水或霜的快速凝結(jié)引起光電部件結(jié)霧或機(jī)械故障(溫度/濕度);

　　f) 爆炸物中固體顆粒或藥柱破裂(溫度/濕度/振動)?，

　　g) 不同材料的膨脹或收縮率差異引起的故障(溫度/高度);

　　h) 部件變形或破裂(溫度/振動/高度);

　　i) 表面涂層幵裂(溫度/濕度/振動/高度);

　　j) 街封部件泄編(溫度Z振動Z尚度j ;

　　k) 散熱不充分引起的故障(溫度/振動/高度)。

　　4. 1.3選擇試驗(yàn)順序

　　4.1.3.1 一般要求

　　見 GJB 150.1A-2009 中的 3.6。

　　4. 1.3.2特殊要求

　　程序I——工程研制，應(yīng)在設(shè)計(jì)定型前實(shí)施。如果將各環(huán)境應(yīng)力分開進(jìn)行，則振動應(yīng)力應(yīng)先于其他環(huán)境應(yīng)力。

　　4. 2選擇試驗(yàn)程序 4.2. 1概述

　　本試驗(yàn)包括3個試驗(yàn)程序：

　　a) 程序I——工程研制;

　　b) 程序II——飛行或使用支持;

　　c) 程序III——鑒定。

　　4.2.2選擇試驗(yàn)程序考慮的因素

　　選擇試驗(yàn)程序應(yīng)考慮裝備服役期間的溫度、濕度、振動和高度環(huán)境及試驗(yàn)?zāi)康?。一般情況下，試驗(yàn) 程序取決于試驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

　　4.2.3各程序的差別 4. 2. 3.1 概述

　　雖然所有的試驗(yàn)程序都涉及同樣類型的環(huán)境應(yīng)力，但其不同點(diǎn)在于各試驗(yàn)程序反映的裝備所處研制階段不同，加速引起的試驗(yàn)嚴(yán)酷度不同和所包含的試驗(yàn)剖面范圍不同。

　　4. 2. 3. 2程序I——工程研制

　　在工程研制階段，程序I用于查找設(shè)計(jì)缺陷。該程序是針對故障的加速試驗(yàn)，與嚴(yán)酷度較低的程序

　　相比，更有利于暴露設(shè)計(jì)缺陷。采用綜合環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)可以更好地達(dá)到此目的，這是因?yàn)闆]有必要去確 2 定本試驗(yàn)中四種環(huán)境因素哪一個最重要，而且本程序允許做相應(yīng)剪裁?？梢杂帽境绦蛑械膯螒?yīng)力試驗(yàn)來 驗(yàn)證設(shè)計(jì)裕度。本程序可以通過去除嚴(yán)酷度較低的環(huán)境條件或釆用比裝備在外場可能經(jīng)受的更嚴(yán)酷的應(yīng)力量級來實(shí)現(xiàn)加速。這種試驗(yàn)的持續(xù)時間宜反映全部預(yù)期工作壽命。應(yīng)集中關(guān)注4.1.2所列舉的具體環(huán) 境效應(yīng)，而忽略不太關(guān)注的環(huán)境效應(yīng)。然而，當(dāng)進(jìn)行單應(yīng)力或某些應(yīng)力綜合試驗(yàn)并且應(yīng)力值超過裝備實(shí)際使用中的極限時，可能會減少或消除綜合應(yīng)力的疊加或抵消效應(yīng)，也可能會誘發(fā)出實(shí)際使用條件下不 會發(fā)生的故障?？紤]以上因素，采用7.2.1中的a)、b)和d)?1)。

　　4. 2. 3. 3程序II——飛行或使用支持

　　本程序可以在飛行或使用支持試驗(yàn)的準(zhǔn)備階段、試驗(yàn)期間和試驗(yàn)后進(jìn)行。可以利用實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)替代飛行試驗(yàn)，其目的是更快地評價飛行試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的環(huán)境應(yīng)力引起的問題。這種試驗(yàn)是不加速的，試驗(yàn)對 裝備造成的累積損傷不快于使用或飛行試驗(yàn)。因此，研制的硬件可以在實(shí)驗(yàn)室和飛行或使用之間交替進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)在飛行或使用試驗(yàn)中發(fā)生一些異常的問題時，可以將裝備帶到實(shí)驗(yàn)室，通過試驗(yàn)確定是哪種 環(huán)境因素引發(fā)的故障。一般來說，一個循環(huán)就足夠核實(shí)問題，其試驗(yàn)持續(xù)時間以能夠確定裝備的性能為 準(zhǔn)，而不是裝備的全部預(yù)期壽命。采用7.2.1中的a)、b)、e)和g)?1)。

　　4. 2. 3. 4程序m——鑒定

　　鑒定試驗(yàn)是驗(yàn)證裝備是否符合合同要求。通常，鑒定試驗(yàn)是強(qiáng)調(diào)最重要的環(huán)境應(yīng)力條件的加速試驗(yàn)。鑒定試驗(yàn)應(yīng)包括每個應(yīng)力的較大量值和裝備工程研制試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的任何重要的特殊應(yīng)力綜合。鑒定試驗(yàn) 的持續(xù)時間應(yīng)能反映裝備的全部預(yù)期壽命。采用7.2.1中的所有步驟。

　　4. 2. 4選擇綜合環(huán)境 4. 2. 4. 1 概述

　　可以將所有適當(dāng)?shù)沫h(huán)境應(yīng)力綜合成一個試驗(yàn)來完成，也可以通過一系列分開進(jìn)行的綜合試驗(yàn)來完 成。當(dāng)采用分開進(jìn)行的綜合試驗(yàn)時，最常見的綜合應(yīng)力試驗(yàn)為：溫度/振動、溫度/濕度/高度和帶有輔助

　　冷卻的溫度/濕度。

　　4. 2. 4. 2溫度/振動

　　采用GJB 150.16A—2009推薦的振動試驗(yàn)條件和持續(xù)時間，并與GJB 150.3A-2009和GJB 150.4A -2009中的溫度試驗(yàn)條件和持續(xù)時間綜合進(jìn)行鑒定試驗(yàn)，其量值應(yīng)按4.3提供的信息進(jìn)行剪裁。

　　4. 2. 4. 3溫度/濕度/高度

　　這種試驗(yàn)尤其適用于設(shè)備艙和駕駛艙的設(shè)備。在確定裝備預(yù)期使用期間的高和較低溫度時，應(yīng)盡可能根據(jù)4J.4.3的分析方法獲得這些溫度值;如果不可能，則采用表4和表5提供的值。在使用表4 和表5時應(yīng)注意下列問題：

　　a) 表4和表5中的數(shù)值是以測得的自然環(huán)境數(shù)據(jù)為依據(jù)，不一定反映裝備的響應(yīng)溫度。

　　b) 確定裝備將要經(jīng)歷的較大高度。通常，駕駛艙和設(shè)備艙的氣壓(高度)因艙內(nèi)增壓而與飛機(jī)外的氣壓是不一樣的，如果沒有進(jìn)行分析，應(yīng)采用較大飛行高度。如果較大飛行高度也不確定，應(yīng) 將較大高度定為16km。

　　c) 圖3推薦的應(yīng)力持續(xù)時間是以預(yù)期極端情況暴露的時間為基礎(chǔ)，不推薦強(qiáng)迫使試件達(dá)到溫度穩(wěn)定。與實(shí)際使用一樣，裝備的質(zhì)量和功率負(fù)載將決定其接近環(huán)境溫度的程度。

　　d) 濕度應(yīng)力應(yīng)以實(shí)際使用中可能經(jīng)歷的合理量級為基礎(chǔ)。建議采用表3中的量級，除非經(jīng)分析表明設(shè)備艙或駕駛艙內(nèi)的濕度值明顯高于或低于表3中的量級。

　　e) 對以下裝備考慮高度模擬：

　　1) 非氣密密封的裝備。

　　2) 使用增壓冷卻管路來傳熱的裝備。

　　3) 含有真空部件的裝備。

　　4) 有足以在稀薄空氣中引起電弧放電的電壓的裝備。

　　5) 需要對流機(jī)箱、風(fēng)扇冷卻的裝備及其他適用情況的裝備。所有需要使用輔助氣流作為冷卻

　　介質(zhì)的裝備要通冷卻空氣。

　　4. 2. 4. 4輔助冷卻空氣的溫度、濕度和質(zhì)量流量

　　這種試驗(yàn)環(huán)境適用于直接流過裝備的輔助冷卻氣流。盡可能采用4.3A3和4.3.4.4描述的分析方法 來確定冷卻空氣的溫度、濕度和質(zhì)量流量;否則，推薦將表5中的量值和7.3中的規(guī)定結(jié)合使用。

　　4. 2. 4.5 電應(yīng)力

　　除有其他規(guī)定外，應(yīng)采用4.3A6規(guī)定的電應(yīng)力條件。

　　4. 2. 4. 6試件工作

　　除設(shè)備艙或駕駛艙發(fā)生的高或較低浸泡溫度之外，每個試驗(yàn)過程中，試件應(yīng)按7.3中的要求工作。如果進(jìn)行一系列分開的試驗(yàn)，試件的通斷電應(yīng)與所有環(huán)境應(yīng)力綜合在一起的試驗(yàn)相同。

　　4,3確定試驗(yàn)條件 4.3. 1概述

　　選定本試驗(yàn)(見4.1)和相應(yīng)程序(見4.2,并根據(jù)試件的技術(shù)文件和剪裁程序)，確定合適的試驗(yàn)參數(shù)量級、特殊的試驗(yàn)條件及試驗(yàn)技術(shù)，完成剪裁過程。根據(jù)要求文件、壽命周期環(huán)境剖面、使用環(huán)境文件 及本程序所提供的信息來進(jìn)行剪裁。確定試驗(yàn)條件時應(yīng)考虛以下內(nèi)容：

　　a) 確定裝備在溫度、濕度、振動和高度綜合環(huán)境中應(yīng)完成的功能，然后確定裝備微環(huán)境的參數(shù)量級，如溫度、濕度、振動、高度、冷卻氣流、電應(yīng)力、變化速率和應(yīng)力循環(huán)等。

　　b) 根據(jù)7.2以及本節(jié)內(nèi)容制定試驗(yàn)實(shí)施計(jì)劃。

　　4.3.2試驗(yàn)循環(huán)的構(gòu)成

　　試驗(yàn)循環(huán)的定義是模擬不同氣候條件下的幾種任務(wù)剖面的一個時間單元。通常情況下，一個試驗(yàn)循環(huán)有三個不同的溫度/濕度段：干冷、溫濕和干熱。每一段都可能模擬幾種不同的任務(wù)剖面。任務(wù)剖面 由平臺的性能、環(huán)境條件和時間歷程確定。例如，一架戰(zhàn)斗機(jī)可能主要飛行三種不同的任務(wù)：空中優(yōu)勢、地面支援和攔截，所以，這架飛機(jī)有三個任務(wù)剖面，每個任務(wù)剖面又可以分成幾個飛行階段，如起飛、 巡航、戰(zhàn)斗、低空突防等(見圖1和圖2)。在一個試驗(yàn)循環(huán)中，應(yīng)適當(dāng)?shù)刈兓瘻囟?、濕度、振動、高度和通風(fēng)冷卻氣流的量值。地面車輛可能有類似的任務(wù)，如火力支援/撤退或前進(jìn)與敵人接觸，試驗(yàn)循環(huán)

　　的構(gòu)成與飛機(jī)類似，但不考慮高度。

　　4.3.3選擇任務(wù)剖面

　　選擇要使用的任務(wù)剖面(見圖1)。一個單獨(dú)的平臺設(shè)計(jì)為在一組規(guī)定的作戰(zhàn)任務(wù)包線(馬赫數(shù)/高度 范圍)和剖面(見圖2)中使用。例如，一架飛機(jī)可以執(zhí)行許多不同的飛行任務(wù)，如訓(xùn)練、空中優(yōu)勢、突 防、地面支援等。此外，還可以在特殊的模擬高威脅作戰(zhàn)環(huán)境下飛行，高威脅作戰(zhàn)通常會產(chǎn)生更極端的環(huán)境。任務(wù)剖面的選擇方法如下：

　　a) 常規(guī)部署。通常，試驗(yàn)循環(huán)不必包含所有的任務(wù)，確定兩個或三個最常用或最嚴(yán)酷的任務(wù)剖面作為一組，近似合理地體現(xiàn)所有任務(wù)的總體效應(yīng)(包括低機(jī)動戰(zhàn)斗條件)，這可以充分模擬常規(guī) 部署壽命周期。選擇任務(wù)剖面時，建議采用以下方法：

　　1) 確定平臺所有任務(wù)和每個任務(wù)在使用壽命中所占的百分比，從飛機(jī)機(jī)組使用的操作指令或飛行手冊可以獲得這些信息。對于在研裝備，得不到實(shí)際飛行數(shù)據(jù)時，可以參考期望的設(shè) 計(jì)包線、設(shè)計(jì)任務(wù)剖面和每種任務(wù)的設(shè)計(jì)使用率。

　　2) 確定構(gòu)成全部常規(guī)任務(wù)的主要部分，即日常使用任務(wù)(可能的話，為總飛行任務(wù)的80%)。為此，應(yīng)檢查所有任務(wù)剖面的預(yù)計(jì)使用率，并將它們按高低順序依次排序，將使用率高的 任務(wù)剖面作為綜合環(huán)境試驗(yàn)剖面的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。可以將具有相似功能和飛行特性的任務(wù)合并起來，這樣使生成剖面的個數(shù)最少。表1以戰(zhàn)斗機(jī)為例，給出了一個任務(wù)分布的例子。

　　b) 高威脅部署。為了模擬髙威脅環(huán)境，應(yīng)分別確定在實(shí)戰(zhàn)技術(shù)訓(xùn)練課目下飛行的各任務(wù)?？梢詮氖褂梅降玫江h(huán)境數(shù)據(jù)。一旦獲得這些數(shù)據(jù)，就可以按4.3.2所述來構(gòu)造兩個不同的試驗(yàn)循環(huán)。 其中一個試驗(yàn)循環(huán)使用a)中的任務(wù)剖面來模擬常規(guī)用途;另一個試驗(yàn)循環(huán)使用實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練任務(wù)

　　剖面來模擬戰(zhàn)斗或戰(zhàn)斗訓(xùn)練條件下的用途。交替使用這兩個試驗(yàn)循環(huán)，可能比其他應(yīng)力剖面的嚴(yán)酷條件更能代表實(shí)際情況。每個選定的任務(wù)剖面都應(yīng)確定高度和馬赫數(shù)與時間的對應(yīng)關(guān)系， 如圖2所示。使用任務(wù)剖面中的這些參數(shù)計(jì)算環(huán)境應(yīng)力。

　　本文由溫度-濕度-振動-高度試驗(yàn)廠家偉思實(shí)驗(yàn)儀器收集整理自中國可靠性網(wǎng)，僅供學(xué)習(xí)和交流，版權(quán)歸原作者所有!