陈露
（中国特种飞行器研究所 湖北荆门 448035）
摘要：针对目前国内湿热试验标准未依据不同环境等级进行分级的问题，本文根据不同环境因素和飞机结构特点对飞机结构进行环境分区，并将收集到的环境数据归纳出不同区域的环境量值，参考相关试验测试标准进行剪裁，为海洋环境下机载设备湿热试验方法的确定提供支持。
关键词：机载设备 海洋环境 湿热试验 方法
中文分类号： 文献标志码：A 文章编号：
飞机在海洋环境下服役时长期受高温、高湿、高盐环境的影响，恶劣环境会对机载装备产生很大的影响，湿度大会加速产品表面的化学和电化学反应，加速金属的腐蚀和非金属涂层的破坏，还会影响产品的可靠性[1-4]。由于安装在不同结构、不同位置的机载设备受到的环境不同，而目前国内通用的环境试验标准GJB150.9A-2009中并未针对不同分区进行试验条件的调整。
本文根据不同环境因素和飞机结构特点对飞机结构进行环境分区，并将收集到的环境数据归纳出不同区域的环境量值，参考相关试验测试标准进行剪裁，为海洋环境下机载设备湿热试验方法的确定提供支持。
1 飞机局部环境划分
根据飞机机体结构特点以及飞机飞行状态下不同结构区域、不同舱段（室）局部区域环境的控制情况，将全机结构划分为五个典型环境区：
a)A区（气密区）：即局部温度、湿度、压力等环境因素可控制的区域（舱室），如驾驶舱；
b)B区（油密区）：即处于燃油环境的区域，具有良好的密封性，包括机身油箱、机翼油箱；
c)C区（完全暴露区）：直接暴露在严酷海洋大气环境中，受全天候雨雪、阳光、湿热、海雾、盐雾等环境作用的区域，主要是飞机外部；
d)D区（部分暴露区）：部分环境暴露区域，即飞机飞行阶段处于封闭状态（短时间），停放阶段处于敞开状态，受到湿气、盐雾、燃料废气等的作用，但不受雨雪、阳光直接作用的区域，如起落架舱等；
e)E区（半封闭区）：即不直接暴露在严酷海洋大气环境中，同时未进行严格密封的结构区域，受到一般湿气、盐雾等的作用，如机身非气密区、机翼非油箱区、尾翼内部等；
参考GJB/Z 594A-2000，根据五个典型环境区的局部环境特点，同时综合考虑飞机的任务使用模式，将结构局部腐蚀环境划分为I类、II类、III类3种类型，详见表1。
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2 湿热试验条件的剪裁
飞机可能遇到的湿热环境包括停放在陆地、舰上、机库所经受的海洋大气湿热环境和飞机使用过程中受局部环境诱发因素而导致的湿热环境。MIL-STD-810G Method 507.6、GJB 150.9A-2009、RTCA DO-160G等标准给出的湿热试验条件如表2所示。
表2 不同标准规定的湿热试验程序及参数
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由表2可见，MIL-STD-810G Method 507.6和GJB150.9A-2009给出的湿热试验条件未针对装备的具体结构环境区域进行细分，而RTCA DO-160G则针对装备不同结构区域的局部湿热环境等级进行了划分（A类——标准湿热环境（环境控制舱）、B类——严酷湿热环境（环境非控制区）、C类——外部湿热环境），不同区域采用不同的温、湿度条件和作用时间，显然更符合装备的环境考核实际情况。
据统计将各地不同温度及湿度下的湿润时间统一当量为T=40℃，相对湿度RH为95%～100%的标准潮湿空气的作用时间，获得了不同区域的相对湿热环境强度，见表3。考虑到65%的相对湿度是金属材料发生腐蚀的临界值，因此，可保守地认为表3中内陆湿热环境区对应于RTCA DO-160G中C类-外部湿热环境，而对于海洋环境下的飞机，其对应的“C类-外部湿热环境”应根据其预期服役的海洋大气湿热环境强度（温和沿海区/温和海洋区/湿热沿海区/湿热海洋区）取相应的系数，即：
α=（2448.631/1717.248+2067.08/1466.835）/2=（1.4259+1.4092）/2 ≈ 1.42
因此，湿热试验周期应在RTCA DO-160G的基础上，取1.5的系数。
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a)I类（良好）环境区湿热试验条件剪裁
按照RTCA DO-160G中A类——标准湿热环境（环境控区控）对应的试验条件，试验周期为2×1.5=3个循环；而GJB150.9A-2009中规定的加严的湿热试验周期为10个循环，试验温度亦由RTCA DO-160G中A类试验条件的50℃提升至60℃，考虑到我国飞机必须最低满足GJB150.9A-2009要求，I类（良好）环境区安装的机载设备湿热环境试验按GJB150.9A-2009实施，周期取10个循环（240h）。
b)II类（一般）环境区湿热试验条件剪裁
按照RTCA/DO-160G中B类——严酷湿热环境（环境非控制区）对应的试验条件，试验周期为10×1.5=15个循环，此试验温度较GJB150.9A-2009有所提升（60℃提升至65℃），试验周期亦有所增加,10循环增加至15循环，II类（一般）环境区安装的机载设备湿热环境试验按GJB150.9A-2009试验条件实施，周期调整为15个循环（360h）。
c)III类（恶劣）环境区湿热试验条件剪裁
按照RTCA/DO-160G中C类-外部湿热环境对应的试验条件，试验周期为6×1.5=9个循环；而GJB150.9A-2009中规定的加严的温湿试验周期为10个循环，试验温度亦由RTCA/DO-160G中C类试验条件的55℃提升至60℃，III类（恶劣）环境区安装的机载设备湿热环境试验按GJB150.9A-2009实施，周期取10个循环（240h）。
结论
本文根据不同环境因素和飞机结构特点对飞机结构进行环境分区，并将收集到的环境数据归纳出不同区域的环境量值，参考相关试验测试标准进行剪裁，得出海洋环境下机载设备湿热试验方法如下：
a)I类区域内机载设备，按照GJB150.9A-2009实施，周期取10个循环；
b)II类区域机载设备，按照GJB150.9A-2009实施，周期取15个循环；
c)III类区域机载设备，按照GJB150.9A-2009实施，周期取10个循环。
参考文献
[1] 孙海龙,王晓慧,.舰载电子设备三防密封设计技术综述[J].装备环境工程,2008(5):49-52.
[2] 袁敏,邹凡,王忠.热带海洋环境条件对印制电路板性能参数的影响分析[J].环境技术,2014(3):21-23.
[3] 张仁群,岳涛.大型电子系统显示控制台环境适应性设计[J].环境技术,2011,35(4).22-24
[4] 郭敏骁，封志华,徐伟等. 环境因素与飞机结构寿命[J]. 装备环境工程, 2004，（5）：73-77.