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無人機(jī)在飛行過程中，在經(jīng)受溫度、濕度、振動(dòng)等環(huán)境影響的同時(shí)，必然也會(huì)受到大氣壓力變化的影響。而大氣壓力只要取決于海拔高度，隨著高度增加，大氣壓力逐漸降低，大氣逐漸變得稀薄，高度接近5500m處時(shí),大氣壓降低到海平面標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的一半。目前，民用無人機(jī)的飛行高度大約在500m~6000m，而軍用無人機(jī)飛行高度大約為12000m以上，因此，氣壓的降低勢(shì)必對(duì)無人機(jī)產(chǎn)生影響。

低氣壓環(huán)境對(duì)無人機(jī)參數(shù)的主要影響有：

① 無人機(jī)因熱傳導(dǎo)降低而發(fā)生過熱；

② 無人機(jī)內(nèi)的密封電子元器件變形、破損或破裂、漏液；

③ 無人機(jī)轉(zhuǎn)子的潤滑劑蒸發(fā)；

④ 無人機(jī)內(nèi)部電路發(fā)生電弧或電暈放電現(xiàn)象造成無人機(jī)失靈或工作不穩(wěn)定。

因此，無人機(jī)在進(jìn)行地面環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)時(shí)，低氣壓（高度）試驗(yàn)也是必不可少的一個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目。

圖1  咖啡條在高原發(fā)生“漲袋”現(xiàn)象

無人機(jī)所經(jīng)歷的氣壓變化剖面主要有：

① 在高原地區(qū)貯存所經(jīng)歷的低氣壓環(huán)境；

② 在運(yùn)輸和執(zhí)行任務(wù)時(shí)，經(jīng)歷的氣壓變化。

各種試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及程序

目前，在制定的無人機(jī)地面環(huán)境試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中，民用無人機(jī)推薦的低氣壓（高度）試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)主要為GB/T2423.21、25~27，民用無人機(jī)企業(yè)可以根據(jù)自身產(chǎn)品的特點(diǎn)，選擇上述適合的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行低氣壓試驗(yàn)

軍用無人機(jī)推薦的低氣壓（高度）試驗(yàn)參考標(biāo)準(zhǔn)為GJB150.2A-2009、GJB150.2-1986和GJB 1621.7A-2006，其中，GJB150.2的低氣壓試驗(yàn)程序有四個(gè)，分別為：程序I-貯存/空運(yùn)、程序II-工作/機(jī)外掛飛、程序III-貯存快速減壓、程序IV-爆炸減壓，根據(jù)軍用無人機(jī)的壽命剖面，適合軍用無人機(jī)的低氣壓（高度）試驗(yàn)為程序I和程序II。

在GJB 1621.7A中，共有三種試驗(yàn)程序，分別為：低氣壓（貯存/工作）、快速減壓和溫度/低氣壓，同理，適合軍用無人機(jī)的試驗(yàn)程序?yàn)榈蜌鈮海ㄙA存/工作）和溫度/低氣壓。

而在RTCA/DO-160G中，推薦的機(jī)載設(shè)備進(jìn)行低氣壓試驗(yàn)共有三個(gè)：高度試驗(yàn)、減壓試驗(yàn)和過壓試驗(yàn)，其中RTCA/DO-160G減壓試驗(yàn)與GJB150.2的程序III-貯存快速減壓類似（只是試驗(yàn)條件不同而已）。

缺陷分析

根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)分析可知，上述標(biāo)準(zhǔn)存在如下的缺陷：

① GB/T2423.21、25~27這4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中，其推薦低氣壓（高度）試驗(yàn)的溫度、氣壓和持續(xù)時(shí)間的優(yōu)選組合不能全面覆蓋民用無人機(jī)所經(jīng)歷的低氣壓環(huán)境；

② GJB150.2和GJB 1621.7A，只是單純的進(jìn)行了低氣壓（高度）試驗(yàn)，而根據(jù)實(shí)際情況，低氣壓環(huán)境通常是伴隨著溫度變化；

③ RTCA/DO-160G推薦的高度試驗(yàn)也要求在環(huán)境溫度下進(jìn)行高度試驗(yàn)，這也與實(shí)際無人機(jī)所經(jīng)歷的低氣壓環(huán)境不一致。

圖2  無人機(jī)執(zhí)行飛行任務(wù)

實(shí)驗(yàn)室推薦剖面

因此，我國無人機(jī)環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)中，低氣壓（高度）試驗(yàn)也應(yīng)在充分考慮無人機(jī)的壽命剖面下重新制定，以便能真正考核無人機(jī)對(duì)低氣壓（高度）的耐受能力。實(shí)驗(yàn)室根據(jù)多年對(duì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的理解，建議無人機(jī)制造廠家采用如下圖所示的低氣壓（高度）試驗(yàn)剖面。

圖1 推薦無人機(jī)低氣壓（高度）-低溫試驗(yàn)剖面

圖2  推薦無人機(jī)低氣壓（高度）-高溫試驗(yàn)剖面

備注：

① 在整個(gè)試驗(yàn)過程中，無人機(jī)應(yīng)最大負(fù)荷工作；

② T0~T1和T6~T7為升/降溫過程，升降溫速率≤3℃/min；

③ T1~T2為溫度穩(wěn)定時(shí)間，用戶可以選擇在此時(shí)間內(nèi)進(jìn)行性能測(cè)試；

④ T2~T3和T5~T6為升/降壓過程，升/降壓速率為10kPa/min；

⑤ T3~T4為氣壓穩(wěn)定時(shí)間；

⑥ T4~T5為無人機(jī)性能測(cè)試時(shí)間。

參考標(biāo)準(zhǔn)

① GB/T 2423.21-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)M：低氣壓試驗(yàn)方法

② GB/T 2423.25-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Z/AM：低溫/低氣壓綜合試驗(yàn)

③ GB/T 2423.26-2008 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Z/BM：高溫/低氣壓綜合試驗(yàn)

④ GB/T 2423.27-2005 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn) 第2部分：試驗(yàn)方法 試驗(yàn)Z/AMD：低溫/低氣壓/濕熱連續(xù)綜合試驗(yàn)

⑤ GJB150.2-86         軍用設(shè)備環(huán)境試驗(yàn)方法 低氣壓(高度)試驗(yàn)

⑥ GJB 150.2A-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)

⑦ GJB 1621.7A-2006 技術(shù)偵察裝備通用技術(shù)要求 第7部分：環(huán)境適應(yīng)性要求和試驗(yàn)方法

⑧ RTCA/DO-160G     Environmental Conditions and Test Procedure for Airborne Equipment