gaoshengkeji@163.com
隨著人類開發的增加,大氣環境中的沙塵含量也越來越高,因此,無人機在日常的飛行過程中,特別是軍用無人機,將不可避免的受到沙塵的影響。因此,模擬沙塵環境對于無人機產品,特別是軍用隱形無人機來說,顯得至關重要。
沙塵對無人機可能導致如下的失效:
1、 電氣性能改變;
2、 電機、軸承等運動部件阻力加大或者卡死;
3、 光學表面被污染;
4、 通風管道、過濾器和孔等堵塞;
5、 氣動外形表面發生改變,氣動阻力增大;
6、 機體的隱身性能降低。
由于自然界中沙塵的成份特別復雜,并且隨著地域的不同,大氣環境中的沙塵含量也不相同。因此,沙塵試驗不是模擬實際的使用環境,而是通過沙塵試驗,驗證無人機在沙塵環境中適應能力。
圖1 無人機日常的勤務
GB/T 2423.37
GB/T 2423.37一共有三種試驗方法:
1、La:非磨蝕性細塵。主要用于檢測設備的密封性能,沙塵類型為滑石粉或PE粉;
2、 Lb:自由降塵,主要用于模擬有防護場所中沙塵的影響,沙塵類型為橄欖石或石英或長石;
3、Lc:吹沙塵,主要用于模擬戶外環境條件下沙塵對設備的密封性能和磨蝕影響,沙塵類型為橄欖石或石英或長石。
其中,滑石粉或PE粉的直徑<75μm,橄欖石或石英或長石的直徑分別<75μm、<150μm和<850μm。
GJB150.12A
GJB150.12A也有三種試驗方法,分別為:
1、吹塵:用于研究設備對吹塵(直徑≤149μm)作用的適應能力。吹塵的塵源可以采用如下4種:
a) 紅瓷土,成份見下表
b) 硅粉(二氧化硅含量為97%~99%,重量比)
c) 其他材料,顆粒尺寸分布滿足d)的要求,一般包括滑石粉、滅火器粉、石英以及未分級的長石與橄欖石粉
d) 采顆粒尺寸分布為:100%重量的顆粒直徑<150μm,其中有20μm±5μm的中等直徑顆粒(50%重量)
2、吹砂:用于研究設備對吹砂(直徑為150μm~850μm)作用的適應能力
吹砂采用石英砂(至少95%的重量為SiO2),采用略帶棱角的砂,其圓度和球度的Krumbein數平均值為0.5~0.7、硬度系數為7mho。建議用于吹砂的砂粒尺寸分布在150μm~850μm之間,平均有90%±5%重量的砂粒尺寸<600μm而>149μm,且至少有5%重量的砂粒尺寸不小于600μm。
3、降塵:用于研究在幾乎沒有空氣流動的、塵土可以長時間積存的遮蓋或封閉的區域中,降塵(直徑≤105μm)對設備(通常是電氣設備)的影響。
降塵采用的塵包括石英、硅、鹽、肥料、有機纖維等成份,顆粒尺寸<105μm。
建議
由于無人機其帶動槳翼的電機非密封,因此,建議無人機在進行沙塵試驗時,應該著重考慮吹砂對無人機氣動外形、光學表面和隱身性能的影響。同時,民品無人機沙塵試驗主要依據和參考的標準為GB/T 2423.37(IEC 60068-2-68),而軍用無人機主要參考GJB150.12A(MIL-STD-810G),由于軍用標準的試驗條件對于民品來說,比較嚴苛,因此,建議無人機企業根據所屬的領域,選擇合適的標準進行沙塵試驗。
參考標準:
① GB/T 2423.37-2006 電工電子產品環境試驗第2部分:試驗方法試驗L:沙塵試驗
② GJB150-12-86軍用設備環境試驗方法沙塵試驗
③ GJB 150.12A-2009 軍用裝備實驗室環境試驗方法第12部分:砂塵試驗
④ MIL-STD-810G ENVIRONMENTAL ENGINEERING CONSIDERATIONSAND LABORATORY TESTS
⑤ RTCA/DO-160G Environmental Conditions and Test Procedure for Airborne Equipment