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科普丨為什么航空設(shè)備出廠前必須通過快速減壓試驗?

2025年06月17日 08:40:16      來源:廣東科明環(huán)境儀器工業(yè)有限公司 >> 進(jìn)入該公司展臺      閱讀量:8

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上一期,我們科普了高低溫低氣壓試驗內(nèi)容,在航空過程中除了要面臨產(chǎn)品外部的高海拔低氣壓的惡劣環(huán)境,產(chǎn)品內(nèi)部也可能會面臨著快速減壓帶來的危害。所以從環(huán)境適應(yīng)性的角度來看,機(jī)艙失壓環(huán)境用“快速減壓”來表述,是飛機(jī)遇到非正常情況(機(jī)艙失密)時機(jī)載設(shè)備的、不可忽視的預(yù)期使用環(huán)境。此時,機(jī)載設(shè)備是否會因自身的缺陷而造成飛機(jī)損壞或?qū)C(jī)上人員構(gòu)成威脅,是影響飛機(jī)安全或出現(xiàn)重大、特大事故的重要因素。

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01
快速減壓試驗的目的


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一、利用快速減壓試驗確定裝備能否耐受低氣壓環(huán)境,在低氣壓環(huán)境下正常工作,以及耐受空氣壓力快速變化的能力。對于設(shè)備,常指適用于高海波地區(qū)貯存/工作的設(shè)備;適用于在飛機(jī)增壓或非增壓艙中運(yùn)輸或工作的裝備;適用于暴露在快速減壓或爆炸減壓環(huán)境中的裝備,以確定暴露于該環(huán)境下的裝備出現(xiàn)的故障是否會損壞其平臺或造成人員傷害,以及飛機(jī)外部掛飛的裝備等。

二、確定常溫條件下元件和材料在低氣壓下耐電擊穿的能力,確定密封元件耐受氣壓差不被破壞的能力,確定低氣壓對元件工作特性的影響。

三、確定元器件和材料在氣壓減小時,由于空氣和其他絕緣材料的絕緣強(qiáng)度減弱抗電擊穿失效的能力。


02
快速減壓環(huán)境對產(chǎn)品的影響


快速減壓環(huán)境,它是在極短的時間內(nèi)氣壓的快速變化,如座艙在15s內(nèi)壓力從75.2kPa(2438m)突降至18.8ka(12200m)貨艙壓力在15s內(nèi)壓力從57kPa(4550m)突降至18.8kPa(12200m),持續(xù)時間非常短暫。因此,快速減壓對產(chǎn)品的影響主要是瞬間空氣密度減小,分子間距離增大,對產(chǎn)品的絕緣性能造成影響,密封產(chǎn)品造成內(nèi)外壓力差,密封產(chǎn)品的外殼密封破壞。

對產(chǎn)品的機(jī)械性能和結(jié)構(gòu)的影響主要有:

氣壓的突然降低會使產(chǎn)品的密封容器內(nèi)外壓力差增大造成密封產(chǎn)品外殼變形密封件破壞,容易引起氣體或液體從密封容器的密封結(jié)合處向外泄漏向內(nèi)滲透,如可使液壓系統(tǒng)及元器件的密封處漏油,甚至可能引起容器破裂或爆炸等。

對產(chǎn)品的電氣性能的影響主要表現(xiàn)在:

降低空氣絕緣性能使電工產(chǎn)品的電暈電壓減小,外絕緣電氣強(qiáng)度降低。以自由空氣為滅弧介質(zhì)的開關(guān)電器產(chǎn)品的通斷能力和電壽命受到一定的影響。如造成繼電器、接觸器等接觸點合斷工作不正常插針間絕緣破壞,使接插件的功能喪失陀螺及慣導(dǎo)設(shè)備,導(dǎo)致氣密破壞,插頭處放電,性能超差,軸承損壞、電機(jī)絕緣被擊穿,功能喪失等。


03
快速減壓試驗標(biāo)準(zhǔn)


GJB 150/150A、HB 6167/6167A、GB/T 2423 、MIL-STD-810


04
快速減壓試驗標(biāo)準(zhǔn)對比分析


適用設(shè)備:科明KUO快速減壓試驗箱

快速減壓環(huán)境試驗箱是指模擬載人航天器或飛機(jī)密封艙由于突然性損毀產(chǎn)生的急劇減壓的情況,測試航天產(chǎn)品的安全性和可靠性。

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試驗容積64L
負(fù)載≤10kg
壓力范圍常壓~18.8kPa
降壓時間

常壓~75.2kPa(2438m)≤10m/s(空載,常溫,內(nèi)箱干燥時)

75.2~18.8kPa≤15s(空載,常溫,內(nèi)箱干燥時)
壓力偏差

≤±2kPa(≥40kPa時)

≤±5kPa(2~40kPa時)
噪音≤70分貝(dB)

設(shè)備亮點

一體式設(shè)計,節(jié)約空間成本

快速減壓性能,偏差值小,確保試驗數(shù)據(jù)精確

實驗數(shù)據(jù)易采集,同步檢測實驗數(shù)據(jù)


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GJB150A與GJB150的區(qū)別

1、初始壓力從57kPa改為75.2kPa,現(xiàn)役飛機(jī)增壓艙機(jī)艙高度大多設(shè)計為75.2kPa,更符合實際情況;

2、最終壓力從18.8kPa改為“18.8kPa或其它試驗高度壓力”可根據(jù)不同種類機(jī)型的壽命環(huán)境剖面、工作環(huán)境等確定實際需要考核的降壓壓力;

3、增加了爆炸性降壓試驗。考慮了飛機(jī)受重大損壞但未墜毀的情況,降壓發(fā)生在瞬間,降壓時間在0.1s甚至更短;

4、壓力恢復(fù)速率從10kPa/min改為10m/min或按實際高度變化率。

GJB150A與HB6167分析比較

1、GJB150A是儲存試驗,HB6167是工作試驗。儲存試驗是考核產(chǎn)品在空氣壓力突然快速下降時結(jié)構(gòu)不被損壞的能力,工作試驗是考核產(chǎn)品在此環(huán)境中正常工作的能力;

2、增加了爆炸性降壓試驗;

3、壓力恢復(fù)速率從10kPa/min改為10m/min或按實際高度變化率。


在了解了快速減壓環(huán)境試驗的基礎(chǔ)內(nèi)容后,希望能幫助客戶朋友們,選擇更符合產(chǎn)品試驗要求的試驗設(shè)備??泼魃罡h(huán)測行業(yè)31年,持續(xù)為客戶創(chuàng)造價值,以高品質(zhì)、高效率、高誠意的環(huán)境試驗箱,協(xié)助您完成快速減壓環(huán)境試驗以及所有環(huán)境可靠性試驗,加快產(chǎn)品研發(fā)的步伐。

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