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    GJB150.2A-2009軍用裝備實驗室環境試驗方法 低氣壓試驗

        1、范圍
        本部分規定了軍用裝備實驗室低氣壓(高度)試驗的目的與應用、剪裁指南、信息要求、試驗要求、試驗過程和結果分析的內容。
        本部分適用于對軍用裝備進行低氣壓(高度)試驗。
        2、引用文件
        下列文件中的有關條款通過引用而成為本部分的條款。凡注日期或版次的引用文件,其后的任何修改單(不包括勘誤的內容)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。凡不注日期或版次的引用文件,其新版本適用于本部分。
        GJB150.1A-2009軍用裝備實驗室環境試驗方法第1部分:通用要求
        GJB150.3A-2009軍用裝備實驗室環境試驗方法第3部分:高溫試驗
        GJB150.24A-2009軍用裝備實驗室環境試驗方法第24部分:溫度-濕度-振動-高度試驗
        GJB4239裝備環境工程通用要求
        3、目的與應用
        3.1 目的
        本試驗的目的在于確定裝備在常溫條件下能否:
        a)耐受低氣壓環境;
        b)在低氣壓環境下正常工作;
        c)耐受空氣壓力快速變化。
        3.2 應用
        本試驗適用于:
        a)在高海拔地區貯存/工作的裝備。
        b)在飛機增壓或非增壓艙中運輸或工作的裝備(也可使用GJB150.24A-2009進行評價)。
        c)暴露于快速減壓或爆炸減壓環境中的裝備。確定暴露于該環境下的裝備出現的故障是否會損壞其平臺或造成人員傷害。
        d)在飛機外部掛飛的裝備。
        3.3 限制
        本試驗不適用于飛行高度超過30000m的航天器、飛機或導彈上安裝或工作的裝備。
        4、剪裁指南
        4.1選擇試驗方法
        4.1.1概述
        分析有關技術文件的要求,應用裝備(產品)訂購過程中實施GJB4239得出的結果,確定裝備壽命期內低氣壓環境出現的階段,根據下列環境效應確定是否需要進行本試驗。當確定需要進行本試驗,且本試驗與其他環境試驗使用同一試件時,還需確定本試驗與其他試驗的先后順序。
        4.1.2環境效應
        4.1.2.1概述
        除考慮熱效應(見GJB150.3A--2009)外,還應考慮4.1.2.2和4.1.2.3所述的典型效應,以幫助確定本試驗是否適合于受試裝備。
        4.1.2.2物理、化學效應.
        低氣壓環境可能導致裝備(產品)產生下列物理、化學效應:
        a)密封墊密封的殼體漏氣、漏液體;
        b)密封容器變形、破損或破裂;
        c)低密度材料的物理和化學性能發生變化;
        d)裝備因熱傳導降低而發生過熱;
        e)潤滑劑蒸發;
        f)發動機的啟動和工作不穩定;
        g)真空密封失效。
        4.1.2.3電效應
        電弧或電暈放電造成裝備失靈或工作不穩定。
        4.1.3選擇試驗順序
        4.1.3.1一般要求.
        見GJB150.1A--2009中3.6.
        4.1.3.2特殊要求
        一般情況下,本試驗應在試驗順序的早期進行。若其他試驗可能對裝備的低氣壓試驗效果產生很大影響時(見4.1.2),則本試驗可在這些試驗之后進行。例如:低溫和高溫試驗可能影響密封;力學環境試驗可能影響裝備結構的完整性;非金屬零部件的老化可能降低其強度。
        4.2選擇試驗程序
        4.2.1概述
        本試驗包括四個低氣壓試驗程序:程序Ⅰ——貯存/空運、程序Ⅱ——工作/機外掛飛、程序Ⅲ——快速減壓和程序Ⅳ——爆炸減壓。根據有關文件的要求,確定試驗程序或試驗程序組合。
        4.2.2選擇試驗程序考慮的因素
        所選擇的程序應能代表裝備預期暴露的嚴酷的低氣壓環境。選擇試驗程序時還應考慮:
        a)裝備的技術狀態:
        b)裝備的保障和工作要求(目的);
        c)裝備的用途;
        d)用于判斷裝備是否滿足工作要求所需的數據;
        e)試驗程序順序。
        4.2.3各程序的差別
        4.2.3.1程序Ⅰ——貯存/空運
        程序Ⅰ適用于在高海拔地區運輸或貯存的裝備,或在運輸/貯存技術狀態下空運的裝備。根據低氣壓效應(見4.1.2)和壽命期環境剖面,來確定程序Ⅰ是否適用。
        4.2.3.2程序Ⅱ——工作/機外掛飛
        程序Ⅱ適用于確定裝備在低氣壓條件下的工作性能。程序Ⅰ可在程序Ⅱ之前進行。若無低氣壓貯存、快速減壓或爆炸減壓的要求,程序II可單獨進行。
        4.2.3.3程序Ⅲ——快速減壓
        程序Ⅲ適用于確定裝備周圍環境壓力的快速降低是否會引起裝備發生反應,傷害周圍人員或損壞運輸裝備的平臺(車輛或飛機)。程序II可在貯存或工作試驗之后進行。
        4.2.3.4程序Ⅳ——爆炸減壓
        程序Ⅳ除減壓速率比程序Ⅲ快外,其余均與程序Ⅲ相同。
        4.3確定試驗條件
        4.3.1概述
        選定本試驗和相應程序后,還應根據有關文件的規定和為該程序提供的信息,選定該程序所用的試驗條件和試驗技術,并確定裝備在低氣壓環境中或經低氣壓貯存后應完成的功能。應確定試驗壓力、壓力變化速率、暴露持續時間等試驗參數和試件的技術狀態,確定時應考慮4.3.2~4.3.6的內容。
        4.3.2試驗壓力
        根據裝備預期的使用或飛行剖面,確定具體的試驗壓力。
        a)地面。若得不到測量數據,壓力值按高度為4570m來確定(對應的大氣壓力為57kPa).
        b)運輸機貨艙壓力條件。本試驗的四個程序中,每個程序用于每個裝備的試驗壓力都不相同。因為運輸機運輸裝備時的裝載形式不同,其增壓系統的種類也各不相同;飛機有不同的“巡航高度”,在運輸極重的裝備時可能達不到正常的“巡航高度”;大多數增壓系統在飛機達到某一特定高度之前只給貨艙提供外界大氣壓力(即飛機內外沒有壓差),當高于這個高度后才保持一規定壓力。除裝備設計要求采用具有特定貨艙壓力的飛機運輸外,應使用下列指導性數據:
        1)對于程序Ⅰ和Ⅱ,貨艙壓力為4570m高度相對應的壓力(對應的大氣壓力為57kPa);
        2)對于程序Ⅲ和Ⅳ,貨艙內的起始壓力采用與2438m高度相對應的壓力(對應的大氣壓力為75.2kPa),減壓后的貨艙內的終壓力采用與12192m高度相對應的壓力(對應的大氣壓力為18.8kPa)。
        4.3.3高度變化速率
        若具體的高度變化速率(爬升下降速率)未知,或有關文件未作規定時,則可參考采用下列指導性數據:軍用運輸機全推力起飛時,其平均高度變化速率通常為7.6m/s。除非證明預計使用的平臺環境需要采用其他高度變化速率或另有規定外,試驗均采用10m/s的高度變化速率。
        4.3.4快速減壓時間
        下列情況下的快速減壓時間相差很大:
        a)飛機受重大損壞,但幸免于墜毀。減壓實際上是在瞬間發生的爆炸減壓,它在0.1s甚至更短的時間內完成。
        b)外來物產生相對較小的損傷。由此產生的是快速減壓時間比上一種情況小的快速減壓,但減壓時間不超過15s。
        4.3.5試驗持續時間
        程序Ⅰ的試驗持續時間應代表裝備在低氣壓環境下的預期使用時間,若這樣做需要的時間太長,則可以適當縮短時間。對大多數裝備來說,試驗時間至少持續1h.程序Ⅱ.Ⅲ和Ⅳ的試驗時間持續到所要求的各項性能測完為止。
        4.3.6試件的技術狀態
        應根據預期的裝備運輸、貯存或工作的實際狀態,確定裝備的技術狀態。試驗至少應考慮下列技術狀態:
        a)處于運輸/貯存容器或運輸箱內的狀態;
        b)正常使用狀態。
        5、信息要求
        5.1試驗前需要的信息
        一般信息見GJB150.1A-2009中的3.8。特殊信息如下:
        a)試驗高度與對應的壓力:
        b)高度變化速率(或者增壓時間表,如已知飛機種類和飛行環境);.
        c)裝備的技術狀態;
        d)試驗持續時間。
        5.2試驗中需要的信息
        見GJB150.1A--2009中的3.11.
        5.3試驗后需要的信息
        一般信息見GJB150.1A-2009中的3.14。特殊信息如下:
        a)進行本試驗的試件已做過的試驗項目;
        b)時間-壓力關系數據。
        6、試驗要求
        6.1試驗設備
        試驗設備包括:
        a)試驗箱(室),并配有能保持和監控(見GJB150.1A--2009中的3.18)低氣壓條件所需要的輔助儀器;.
        b)連續記錄試驗箱(室)內空氣壓力的裝置。
        6.2試驗控制
        6.2.1高度變化速率
        除另有規定外,高度變化速率不應超過10m/s(見4.3.3)。
        6.2.2數據讀出裝置
        數據讀出裝置的分辨率不低于其滿量程的2%。
        6.3試驗中斷
        6.3.1一般要求
        見GJB150.1A--2009中的3.12.
        6.3.2特殊要求
        為得到所需要的效果,試件應不間斷地經受低氣壓試驗的全部試驗持續時間。
        6.4試件的安裝與調試
        見GJB150.1A-2009中的3.9。
        7、試驗過程
        7.1概述
        應根據所采用的試驗程序來確定所要收集的有關試件暴露于低氣壓環境的信息,并將試驗箱內溫度保持在標準火氣條件規定的溫度下。
        7.2試驗準備
        7.2.1試驗前準備
        試驗開始前,根據有關文件確定試驗程序、試件的技術狀態、試驗高度、高度變化速率、持續時間、貯存/工作的參數量值等。
        7.2.2初始檢測
        試驗前所有試件均要在標準大氣條件下進行檢測,以取得基線數據。檢測應按下列步驟進行:
        a)對試件進行全面的目視檢查(特別是應力區,如熔模鑄件拐角處)和性能檢測(試驗程序Ⅱ此時不進行性能檢測),并記錄檢查或檢測結果。
        b)在標準大氣條件下將試件放置在試驗箱中。
        c)按技術文件規定進行工作性能檢測,并記錄檢測結果。若試件正常工作,則繼續進行相應的試驗程序(僅適用于試驗程序Ⅱ)。
        7.3試驗程序
        7.3.1程序Ⅰ——貯存/空運
        程序Ⅰ的步驟如下:
        a)使試件處在貯存或運輸技術狀態下,按技術文件規定的高度變化速率調節試驗箱內的空氣壓力,使之達到與所要求的試驗高度相對應的壓力;
        b)保持a)中的壓力至少1h,但技術文件另有規定的除外;
        c)按技術文件規定的高度變化速率,調節試驗箱內的空氣壓力,使之恢復到標準大氣條件壓力;
        d)目視檢查試件,檢測工作性能,并記錄檢測結果。
        7.3.2程序Ⅱ——工作/機外掛飛
        程序Ⅱ的步驟如下:
        a)使試件處在工作技術狀態下,按技術文件規定的高度變化速率調節試驗箱內的空氣壓力,使之達到與所要求的工作高度相對應的壓力;
        b)按技術文件規定的要求檢測試件的工作性能,并記錄檢測結果;
        c)按技術文件規定的高度變化速率,調節試驗箱內的空氣壓力,使之恢復到標準大氣條件壓力;
        d)目視檢查試件,檢測工作性能,并記錄檢測結果。
        7.3.3程序Ⅲ——快速減壓
            程序Ⅲ的步驟如下:
        a)使試件處在貯存或運輸技術狀態下,按技術文件規定的高度變化速率調節試驗箱內的空氣壓力,使之達到與2438m高度相對應的壓力(75.2kPa)。
        b)在不超過15s的時間內,使試驗箱內的空氣壓力降到與所要求的試驗高度12192m相對應的壓力(18.8kPa),或者降到與技術文件規定的其他飛行高度相對應的壓力。然后在該低氣壓下至少穩定地保持10min。
        c)按技術文件規定的高度變化速率,調節試驗箱內的空氣壓力,使之恢復到標準大氣條件壓力。
        d)”目視檢查試件,檢測工作性能,并記錄檢測結果。
        注:需要注意安全問題。
        7.3.4程序Ⅳ——爆炸減壓
            程序Ⅳ的步驟如下:
        a)使試件處在貯存或運輸技術狀態下,按技術文件規定的高度變化速率調節試驗箱內的空氣壓力,使之達到與2438m高度相對應的壓力(75.2kPa);
        b)在不超過0.1s的時間內,使試驗箱內的空氣壓力降到與所要求的試驗高度12192m相對應的壓力(18.8kPa),或者降到與技術文件規定的其他飛行高度相對應的壓力,然后在該低氣壓下至少穩定地保持10min;
        c)按技術文件規定的高度變化速率,調節試驗箱內的空氣壓力,使之恢復到標準大氣條件壓力;
        d)目視檢查試件,檢測工作性能,并記錄檢測結果。
        注:需要注意安全問題。
        8、結果分析
        按GJB150.1A--2009中3.17提供的指南和利用試驗中獲得的與試件故障相關的數據對試驗結果進行分析和評價。對于程序Ⅲ和程序Ⅳ,僅當快速減壓或爆炸減壓對平臺或人員造成危害時,才認為試件失效,除另有規定外,不要求試件在試驗后有滿意的性能。

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