您當(dāng)前的位置:檢測資訊 > 科研開發(fā)
嘉峪檢測網(wǎng) 2020-09-29 16:28
無人機在其壽命周期內(nèi),在經(jīng)歷溫度變化影響的同時,也必然受到濕度的影響。濕熱試驗主要是考核無人機耐受自然的或誘發(fā)的潮濕大氣的能力。潮濕對無人機的危害主要是潮濕能通過封裝的縫隙進入器件內(nèi)部,在器件的工作期間,進入器件內(nèi)部的潮氣受熱膨脹形成水蒸氣,產(chǎn)生的壓力會導(dǎo)致器件漲大甚至開裂,并使器件內(nèi)部金屬氧化,導(dǎo)致器件故障,導(dǎo)致無人機性能降低甚至報廢。同時,進入無人機內(nèi)部的潮氣會造成電子線路短路,從而造成無人機功能失效,甚至出現(xiàn)工作期間突然墜機的事件發(fā)生。因此,在地面環(huán)境適應(yīng)性試驗中,濕熱試驗必不可少。
無人機所經(jīng)歷的濕熱剖面主要有:
① 無溫控環(huán)境下的運輸、測試以及貯存所經(jīng)歷的濕熱;
② 執(zhí)行任務(wù)時,從一個區(qū)域從到另一區(qū)域的濕熱變化。
01 GJB150.9A試驗剖面
目前,在制定的無人機地面環(huán)境試驗標(biāo)準(zhǔn)中,軍用標(biāo)準(zhǔn)推薦的濕熱試驗參考標(biāo)準(zhǔn)為GJB150.9A-2009和GJB150.9-1986,其濕熱試驗剖面如圖1所示。

圖1 國軍標(biāo)150.9A濕熱試驗剖面圖
備注:
① T0~T3為試件的試驗前的預(yù)處理過程,目的是為了減少溫度變化對濕熱試驗引起的干擾,并能夠使試驗復(fù)現(xiàn);
② T3~T7和T7~T11是完整的兩個循環(huán);
③ 在T5~T6和T9~T10的溫度下降過程中,需將相對濕度控制在85%以上;
④ T6~T7和T10~T11為試件的性能檢測區(qū)間,最后一個循環(huán)和第五個循環(huán)進行試件性能檢測。
在GJB150.9推薦的濕熱試驗中,有3個技術(shù)細(xì)節(jié)未能給出:
① 在T2~T3預(yù)處理過程中,未給出溫度、濕度的變化速率;
② 未說明試件在整個濕熱試驗中是否處于開機狀態(tài);
③ 試驗結(jié)束后,未說明調(diào)節(jié)溫濕度至標(biāo)準(zhǔn)大氣條件的試驗參數(shù)。
由于上述三個技術(shù)細(xì)節(jié)未能在標(biāo)準(zhǔn)中明確,從而使得在進行濕熱試驗時,試驗人員均按照自己的理解執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致濕熱試驗的質(zhì)量參差不齊。
02 RTCA/DO-160G試驗剖面
在RTCA/DO-160G機載設(shè)備環(huán)境條件和試驗程序中,共有三種類型的濕熱試驗剖面,A類為安裝在艙內(nèi)溫度控制區(qū)的設(shè)備,B類為艙內(nèi)非控溫區(qū)的設(shè)備,三類為艙外設(shè)備。根據(jù)無人機經(jīng)歷的環(huán)境,推薦的采用B類-嚴(yán)酷的濕熱環(huán)境,其濕熱試驗剖面如圖2所示。

圖2 RTCA/DO-160G濕熱試驗剖面圖
備注:
① T0~T2為試件的試驗前的預(yù)處理過程;
② T2~T5和T5~T8為完整的兩個循環(huán);
③ 在T4~T5和T7~T8的溫度下降過程中,需將相對濕度控制在85%以上;
④ 試驗過程中,設(shè)備不工作,不進行性能測試。
在RTCA/DO-160G中,在試驗結(jié)束后,試件不能通過試驗箱將溫濕度調(diào)節(jié)至實驗室大氣條件,而是將設(shè)備取出并排除冷凝水后,在1h內(nèi)必須完成通電測試工作,以確定試件的性能是否滿足要求。
從上述分析可知,運用上述兩個標(biāo)準(zhǔn)進行無人機濕熱試驗均不能真實反映無人機的經(jīng)歷的環(huán)境剖面,主要原因如下:
① GJB150.9A的預(yù)處理時間較長(24h),而預(yù)處理的最后一步(升溫升濕)卻未說明如何控制,導(dǎo)致試件的進行濕熱循環(huán)的狀態(tài)不可控,無法進行統(tǒng)一尺度的無人機濕熱試驗;
② 由于濕熱變化過程中,不可避免將在無人機內(nèi)部產(chǎn)生冷凝水凝聚。而GJB150.9A最后將溫濕度調(diào)節(jié)至標(biāo)準(zhǔn)大氣條件極可能使冷凝水凝聚現(xiàn)象消失,不利于無人機的設(shè)計改進和故障定位;
③ RTCA/DO-160G規(guī)定,在濕熱試驗過程中試件不工作,而在無人機在整個壽命剖面中,只會在工作時才會經(jīng)歷高濕環(huán)境。因此,即使是在最后性能檢測中,發(fā)現(xiàn)無人機出現(xiàn)了故障,也無法判定無人機工作時是否能耐受濕熱環(huán)境。
03 推薦剖面
因此,我國無人機環(huán)境適應(yīng)性試驗中,需要重新制定合適的濕熱試驗標(biāo)準(zhǔn),以便能真正模擬無人機的壽命剖面。根據(jù)多年對行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的理解,建議無人機制造廠家采用如下圖所示的濕熱試驗剖面。

圖3 無人機濕熱試驗剖面
參考標(biāo)準(zhǔn)
①GJB 150.9-86 軍用設(shè)備環(huán)境試驗方法 濕熱試驗
②GJB 150.9A-2009 軍用裝備實驗室環(huán)境試驗方法 第9部分:濕熱試驗
③RTCA/DO-160G Environmental Conditions and Test Procedure for Airborne Equipment

來源:MORLAB