D0-160E與GJB150A濕熱試驗對比分析

張莎莎，朱洪偉

（中國直升機設計研究所，江西 景德鎮 333001）

機載設備作為直升機的重要組成部分，絕大數機載設備均需考慮濕熱因素對其的重要影響。在機械特性方面，濕氣侵入材料的表面引起材料分解、長霉及形變等。如果和高溫同時作用，絕緣材料的吸濕加快，是材料表面腫脹、變形、起泡、變粗，還會使活動部件摩擦增加甚至卡死；在電氣方面，容易產生凝霜現象，造成電氣短路。環境試驗是準確、高效評價機載設備環境適應性程度的可靠手段。民機適航驗證時可接受的環境試驗標準是D0-160E《機載設備環境條件和試驗方法》，而軍機鑒定時可接受的環境試驗標準是GJB 150A《軍用裝備實驗室環境試驗方法》。本文主要圍繞對直升機機載設備有重要影響的濕熱因素開展研究，通過對比D0-160E《機載設備環境條件和試驗方法》和GJB150A《軍用裝備實驗室環境試驗方法》，深入研究分析了兩種濕熱試驗方法的分類、試驗指標、試驗曲線等方面的差異。

1 D0-160E與GJB150A濕熱試驗綜合對比分析

D0-160E與GJB150A中的濕熱試驗均包含高溫高濕階段和低溫高濕階段。但兩種標準在實際應用時，其試驗標準在分類、溫度、濕度、升溫時間和降溫時間等方面的要求卻有所相同。D0-160E環境試驗標準中的濕熱試驗依據升溫溫度值的差異，將濕熱試驗分為三類：A類、B類和C類。其中，A類是指標準濕熱環境，通常是適用于直升機艙內溫度受控制的區域或部位的設備；B類是指嚴酷濕熱環境，通常適用于直升機艙內溫度不受控制的區域或部位的設備；C類是指表面濕熱環境，通常適用于直升機艙外區域的設備。GJB150A環境試驗標準中的濕熱試驗無分類，所有的機載設備均采用統一要求的標準。D0-160E與GJB150A濕熱試驗方法的對比可以參考表1所示。

表1 D0-160E與GJB150A濕熱試驗對比

2 濕熱試驗高溫高濕階段對比

D0-160E環境試驗標準中濕熱試驗的A類標準，初始溫度穩定在30±2℃，相對濕度穩定在85±4%；升溫時間為2h±10min；升溫到最高溫度為50±2℃，相對濕度升高至95±4%；保持高溫高濕階段至少6小時。A類濕熱試驗曲線如圖1左上角圖所示。

D0-160E環境試驗標準中濕熱試驗的B類標準，初始溫度穩定在30±2℃，相對濕度穩定在85±4%；升溫時間為2h±10min；升溫到最高溫度為65℃，相對濕度升高至95±4%；保持高溫高濕階段至少6小時。B類濕熱試驗曲線如圖1右上角圖所示。

D0-160E環境試驗標準中濕熱試驗的C類標準，初始溫度穩定在30±2℃，相對濕度穩定在85±4%；升溫時間為2h±10min；升溫到最高溫度為55±2℃，相對濕度升高至95±4%；保持高溫高濕階段至少6小時。C類濕熱試驗曲線如圖1左下角圖所示。

GJB150A濕熱試驗的初始溫度穩定在30℃，相對濕度95%；升溫時間為2h；升溫到最高溫度為60℃，相對濕度保持在95±5%；保持高溫高濕階段至少6h。試驗曲線如圖1右下角圖所示。

圖1 DO-160E與GJB150.9A濕熱試驗曲線

綜上所述，DO-160E和GJB150A濕熱試驗標準在高溫高濕階段中初始溫度、過程濕度、升溫時間和保溫時間這幾個參數值相同，而初始濕度和升溫后的最高溫度這兩個參數值不同，詳見表2。溫度越高和濕度越大，對產品的功能、性能和材料表面的質量影響越大。因此，在高溫高濕這個階段DO-160E的B類的環境要求更嚴酷，對比結果為：DO-160E（B類）>GJB150A> DO-160E（C類）> DO-160E（A類）。

表2 高溫高濕階段對比表

3 濕熱試驗低溫高濕階段對比

D0-160E環境試驗標準中濕熱試驗的A類、B類和C類標準對低溫高濕階段的要求相同，要求在保持高溫高濕階段后，在16h±15min內，溫度逐漸降低到38±2℃或更低，在此過程中，相對濕度不能低于85%。GJB150A濕熱環境試驗要求在保持高溫高濕階段后，在8h內，溫度逐漸降低到30℃，在此過程中，相對濕度不能低于85%；保持低溫高濕階段至少8h。綜上所述，DO-160E和GJB150A濕熱試驗標準在低溫高濕階段中最低溫度和過程濕度的參數值相同，降溫時間和保持時間參數不同，詳見表3。主要差異點在于DO-160E要求在16h內緩慢降溫降濕，無保溫階段；而GJB150A要求8h內降溫降濕，8h內保持。與DO-160E相比，GJB150A在低溫高濕階段要求有更高的降溫速率、更低的溫度值，并且有低溫高濕階段保持階段，對產品的性能、功能和材料表面的質量影響更大。因此，在低溫高濕這個階段，GJB150A的環境要求比DO-160E要求更嚴酷，對比結果為：GJB150A>DO-160E（B類）= DO-160E（C類）= DO-160E（A類）。

表3 低溫高濕階段對比表

4 濕熱試驗循環周期對比

一個高溫高濕階段和一個低溫高濕階段組成一個試驗循環周期，一個試驗周期為24h。

D0-160E環境試驗標準中濕熱試驗的A類標準的試驗周期為2個試驗循環周期（暴露48h）；B類標準的試驗周期為10個試驗循環周期（暴露240h）；C類標準的試驗周期為6個試驗循環周期（暴露144h）。GJB150A濕熱環境的試驗周期要求至少為10個試驗循環周期（暴露240h）。

綜上所述，DO-160E和GJB150A濕熱試驗標準的試驗周期各不相同。試驗循環周期越長，對產品的性能、功能和材料表面的質量影響更大，因此，在試驗循環周期參數上對比結果：GJB150A=DO-160E（B類）> DO-160E（C類）>DO-160E（A類）。

5 結語

相比軍機而言，我國民用直升機起步較晚，目前大，多數研發部門還習慣性用軍機的研發標準和鑒定思路來研制民機，但由于民機的適航取證有其自身的標準和程序，且與軍機存在較大差異，因此，會造成在民機取證過程中進行大量重復性更甚至是顛覆性工作。因此，應盡快開展D0-160E和GJB150A等軍民標準試驗方法的差異性研究，為直升機設計人員和適航技術人員提供有力的幫助和指導，為民機適航取證的順利進行打下良好的基礎。