科普丨为什么航空设备出厂前必须通过快速减压试验？
上一期，我们科普了高低温低气压试验内容，在航空过程中除了要面临产品外部的高海拔低气压的恶劣环境，产品内部也可能会面临着快速减压带来的危害。所以从环境适应性的角度来看,机舱失压环境用“快速减压”来表述,是飞机遇到非正常情况(机舱失密)时机载设备的、不可忽视的预期使用环境。此时,机载设备是否会因自身的缺陷而造成飞机损坏或对机上人员构成威胁,是影响飞机安全或出现重大、特大事故的重要因素。
01快速减压试验的目的
一、利用快速减压试验确定装备能否耐受低气压环境,在低气压环境下正常工作,以及耐受空气压力快速变化的能力。对于设备,常指适用于高海波地区贮存/工作的设备;适用于在飞机增压或非增压舱中运输或工作的装备;适用于暴露在快速减压或爆炸减压环境中的装备,以确定暴露于该环境下的装备出现的故障是否会损坏其平台或造成人员伤害,以及飞机外部挂飞的装备等。
二、确定常温条件下元件和材料在低气压下耐电击穿的能力,确定密封元件耐受气压差不被破坏的能力,确定低气压对元件工作特性的影响。
三、确定元器件和材料在气压减小时,由于空气和其他绝缘材料的绝缘强度减弱抗电击穿失效的能力。
02快速减压环境对产品的影响
快速减压环境,它是在极短的时间内气压的快速变化,如座舱在15s内压力从75.2kpa(2438m)突降至18.8ka(12200m)货舱压力在15s内压力从57kpa(4550m)突降至18.8kpa(12200m),持续时间非常短暂。因此,快速减压对产品的影响主要是瞬间空气密度减小,分子间距离增大,对产品的绝缘性能造成影响,密封产品造成内外压力差,密封产品的外壳密封破坏。
对产品的机械性能和结构的影响主要有:
气压的突然降低会使产品的密封容器内外压力差增大造成密封产品外壳变形密封件破坏,容易引起气体或液体从密封容器的密封结合处向外泄漏向内渗透,如可使液压系统及元器件的密封处漏油,甚至可能引起容器破裂或爆炸等。
对产品的电气性能的影响主要表现在:
降低空气绝缘性能使电工产品的电晕电压减小,外绝缘电气强度降低。以自由空气为灭弧介质的开关电器产品的通断能力和电寿命受到一定的影响。如造成继电器、接触器等接触点合断工作不正常插针间绝缘破坏,使接插件的功能丧失陀螺及惯导设备,导致气密破坏,插头处放电,性能超差,轴承损坏、电机绝缘被击穿,功能丧失等。
03快速减压试验标准
gjb 150/150a、hb 6167/6167a、gb/t 2423、mil-std-810
04快速减压试验标准对比分析
适用设备：科明kuo快速减压试验箱
快速减压环境试验箱是指模拟载人航天器或飞机密封舱由于突然性损毁产生的急剧减压的情况，测试航天产品的安全性和可靠性。
试验容积 64l
负载 ≤10kg
压力范围 常压~18.8kpa
降压时间 常压~75.2kpa(2438m)≤10m/s(空载,常温,内箱干燥时)
75.2~18.8kpa≤15s(空载,常温,内箱干燥时)
压力偏差 ≤±2kpa(≥40kpa时)
≤±5kpa(2~40kpa时)
噪音 ≤70分贝(db)
设备亮点
一体式设计，节约空间成本
快速减压性能优越，偏差值小，确保试验数据精确
实验数据易采集，同步检测实验数据
gjb150a与gjb150的区别
1、初始压力从57kpa改为75.2kpa，现役飞机增压舱机舱高度大多设计为75.2kpa,更符合实际情况；
2、最终压力从18.8kpa改为“18.8kpa或其它试验高度压力”可根据不同种类机型的寿命环境剖面、工作环境等确定实际需要考核的降压压力;
3、增加了爆炸性降压试验。考虑了飞机受重大损坏但未坠毁的情况,降压发生在瞬间,降压时间在0.1s甚至更短；
4、压力恢复速率从10kpa/min改为10m/min或按实际高度变化率。
gjb150a与hb6167分析比较
1、gjb150a是储存试验,hb6167是工作试验。储存试验是考核产品在空气压力突然快速下降时结构不被损坏的能力,工作试验是考核产品在此环境中正常工作的能力；
2、增加了爆炸性降压试验;
3、压力恢复速率从10kpa/min改为10m/min或按实际高度变化率。
在了解了快速减压环境试验的基础内容后，希望能帮助客户朋友们，选择更符合产品试验要求的试验设备。科明深耕环测行业31年，持续为客户创造价值，以高品质、高效率、高诚意的环境试验箱，协助您完成快速减压环境试验以及所有环境可靠性试验，加快产品研发的步伐。
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二、确定常温条件下元件和材料在低气压下耐电击穿的能力,确定密封元件耐受气压差不被破坏的能力,确定低气压对元件工作特性的影响。
三、确定元器件和材料在气压减小时,由于空气和其他绝缘材料的绝缘强度减弱抗电击穿失效的能力。
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对产品的机械性能和结构的影响主要有:
气压的突然降低会使产品的密封容器内外压力差增大造成密封产品外壳变形密封件破坏,容易引起气体或液体从密封容器的密封结合处向外泄漏向内渗透,如可使液压系统及元器件的密封处漏油,甚至可能引起容器破裂或爆炸等。
对产品的电气性能的影响主要表现在:
降低空气绝缘性能使电工产品的电晕电压减小,外绝缘电气强度降低。以自由空气为灭弧介质的开关电器产品的通断能力和电寿命受到一定的影响。如造成继电器、接触器等接触点合断工作不正常插针间绝缘破坏,使接插件的功能丧失陀螺及惯导设备,导致气密破坏,插头处放电,性能超差,轴承损坏、电机绝缘被击穿,功能丧失等。
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gjb 150/150a、hb 6167/6167a、gb/t 2423、mil-std-810
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3、增加了爆炸性降压试验。考虑了飞机受重大损坏但未坠毁的情况,降压发生在瞬间,降压时间在0.1s甚至更短；
4、压力恢复速率从10kpa/min改为10m/min或按实际高度变化率。
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