D0-160E与GJB150A湿热试验对比分析

张莎莎，朱洪伟

（中国直升机设计研究所，江西 景德镇 333001）

机载设备作为直升机的重要组成部分，绝大数机载设备均需考虑湿热因素对其的重要影响。在机械特性方面，湿气侵入材料的表面引起材料分解、长霉及形变等。如果和高温同时作用，绝缘材料的吸湿加快，是材料表面肿胀、变形、起泡、变粗，还会使活动部件摩擦增加甚至卡死；在电气方面，容易产生凝霜现象，造成电气短路。环境试验是准确、高效评价机载设备环境适应性程度的可靠手段。民机适航验证时可接受的环境试验标准是D0-160E《机载设备环境条件和试验方法》，而军机鉴定时可接受的环境试验标准是GJB 150A《军用装备实验室环境试验方法》。本文主要围绕对直升机机载设备有重要影响的湿热因素开展研究，通过对比D0-160E《机载设备环境条件和试验方法》和GJB150A《军用装备实验室环境试验方法》，深入研究分析了两种湿热试验方法的分类、试验指标、试验曲线等方面的差异。

1 D0-160E与GJB150A湿热试验综合对比分析

D0-160E与GJB150A中的湿热试验均包含高温高湿阶段和低温高湿阶段。但两种标准在实际应用时，其试验标准在分类、温度、湿度、升温时间和降温时间等方面的要求却有所相同。D0-160E环境试验标准中的湿热试验依据升温温度值的差异，将湿热试验分为三类：A类、B类和C类。其中，A类是指标准湿热环境，通常是适用于直升机舱内温度受控制的区域或部位的设备；B类是指严酷湿热环境，通常适用于直升机舱内温度不受控制的区域或部位的设备；C类是指表面湿热环境，通常适用于直升机舱外区域的设备。GJB150A环境试验标准中的湿热试验无分类，所有的机载设备均采用统一要求的标准。D0-160E与GJB150A湿热试验方法的对比可以参考表1所示。

表1 D0-160E与GJB150A湿热试验对比

2 湿热试验高温高湿阶段对比

D0-160E环境试验标准中湿热试验的A类标准，初始温度稳定在30±2℃，相对湿度稳定在85±4%；升温时间为2h±10min；升温到最高温度为50±2℃，相对湿度升高至95±4%；保持高温高湿阶段至少6小时。A类湿热试验曲线如图1左上角图所示。

D0-160E环境试验标准中湿热试验的B类标准，初始温度稳定在30±2℃，相对湿度稳定在85±4%；升温时间为2h±10min；升温到最高温度为65℃，相对湿度升高至95±4%；保持高温高湿阶段至少6小时。B类湿热试验曲线如图1右上角图所示。

D0-160E环境试验标准中湿热试验的C类标准，初始温度稳定在30±2℃，相对湿度稳定在85±4%；升温时间为2h±10min；升温到最高温度为55±2℃，相对湿度升高至95±4%；保持高温高湿阶段至少6小时。C类湿热试验曲线如图1左下角图所示。

GJB150A湿热试验的初始温度稳定在30℃，相对湿度95%；升温时间为2h；升温到最高温度为60℃，相对湿度保持在95±5%；保持高温高湿阶段至少6h。试验曲线如图1右下角图所示。

图1 DO-160E与GJB150.9A湿热试验曲线

综上所述，DO-160E和GJB150A湿热试验标准在高温高湿阶段中初始温度、过程湿度、升温时间和保温时间这几个参数值相同，而初始湿度和升温后的最高温度这两个参数值不同，详见表2。温度越高和湿度越大，对产品的功能、性能和材料表面的质量影响越大。因此，在高温高湿这个阶段DO-160E的B类的环境要求更严酷，对比结果为：DO-160E（B类）>GJB150A> DO-160E（C类）> DO-160E（A类）。

表2 高温高湿阶段对比表

3 湿热试验低温高湿阶段对比

D0-160E环境试验标准中湿热试验的A类、B类和C类标准对低温高湿阶段的要求相同，要求在保持高温高湿阶段后，在16h±15min内，温度逐渐降低到38±2℃或更低，在此过程中，相对湿度不能低于85%。GJB150A湿热环境试验要求在保持高温高湿阶段后，在8h内，温度逐渐降低到30℃，在此过程中，相对湿度不能低于85%；保持低温高湿阶段至少8h。综上所述，DO-160E和GJB150A湿热试验标准在低温高湿阶段中最低温度和过程湿度的参数值相同，降温时间和保持时间参数不同，详见表3。主要差异点在于DO-160E要求在16h内缓慢降温降湿，无保温阶段；而GJB150A要求8h内降温降湿，8h内保持。与DO-160E相比，GJB150A在低温高湿阶段要求有更高的降温速率、更低的温度值，并且有低温高湿阶段保持阶段，对产品的性能、功能和材料表面的质量影响更大。因此，在低温高湿这个阶段，GJB150A的环境要求比DO-160E要求更严酷，对比结果为：GJB150A>DO-160E（B类）= DO-160E（C类）= DO-160E（A类）。

表3 低温高湿阶段对比表

4 湿热试验循环周期对比

一个高温高湿阶段和一个低温高湿阶段组成一个试验循环周期，一个试验周期为24h。

D0-160E环境试验标准中湿热试验的A类标准的试验周期为2个试验循环周期（暴露48h）；B类标准的试验周期为10个试验循环周期（暴露240h）；C类标准的试验周期为6个试验循环周期（暴露144h）。GJB150A湿热环境的试验周期要求至少为10个试验循环周期（暴露240h）。

综上所述，DO-160E和GJB150A湿热试验标准的试验周期各不相同。试验循环周期越长，对产品的性能、功能和材料表面的质量影响更大，因此，在试验循环周期参数上对比结果：GJB150A=DO-160E（B类）> DO-160E（C类）>DO-160E（A类）。

5 结语

相比军机而言，我国民用直升机起步较晚，目前大，多数研发部门还习惯性用军机的研发标准和鉴定思路来研制民机，但由于民机的适航取证有其自身的标准和程序，且与军机存在较大差异，因此，会造成在民机取证过程中进行大量重复性更甚至是颠覆性工作。因此，应尽快开展D0-160E和GJB150A等军民标准试验方法的差异性研究，为直升机设计人员和适航技术人员提供有力的帮助和指导，为民机适航取证的顺利进行打下良好的基础。