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GJB150.3A-2009军用装备实验室环境试验方法 高温试验.pdf

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在炎炎夏日，我们或许会抱怨高温酷暑，但对于需要在各种极端环境下服役的军用装备而言，高温不仅仅是舒适度的问题，更是对其可靠性、安全性和性能的严峻挑战。从沙漠戈壁到热带海洋，从密闭的车舱到阳光直射的阵地，装备必须证明自己在高温下依然“靠得住”。那么，如何科学、统一地验证装备的耐高温能力呢？这就离不开我们今天要介绍的“考场规则”——GJB 150.3A-2009《军用装备实验室环境试验方法 第3部分：高温试验》。

标准概述：一份权威的“烤”试大纲

GJB 150.3A-2009是我国国家军用标准体系中的一个重要组成部分，它专门针对高温试验而制定。这份标准并非凭空而来，它替代了1986年的老版本，吸收了更先进的工程理念，旨在为军用装备（从一颗螺丝到一架飞机）提供一套统一、规范、可重复的高温环境实验室测试方法。

简单来说，它就是一份详细的“烤”试大纲，告诉试验人员：为什么要烤、怎么烤、烤多久、烤的时候要观察什么、烤完之后怎么评判。它的核心目的是获取数据，评价高温环境对装备安全性、完整性和性能的影响，确保装备在真实的高温环境中不掉链子。

适用范围：谁需要进“烤箱”？

标准明确指出，本部分适用于对军用装备进行高温试验。几乎所有的军用装备，只要其寿命期内可能面临高温环境，理论上都应考虑进行此项试验。这包括但不限于：

• 在炎热气候条件下储存或使用的装备。

• 会受到自身或其他设备（如发动机、电源）发热影响的装备。

• 可能被置于密闭、不通风空间（如车辆舱室、包装箱）内的装备。

但是，标准也给出了“限制”，明确了它的边界：

• 不适用于评估长达数年的长期高温老化效应（这更适合自然环境试验）。

• 不适用于评估太阳辐射引起的复杂热效应和光化学效应（这些有专门的太阳辐射试验标准）。

• 不适用于评估飞行器等产生的气动加热效应。

试验条件：两大“烤”法与关键参数

标准的核心是提供了两种基本的试验程序，可以根据装备的实际用途来选择：

1. 程序I——贮存试验：模拟装备在高温环境下“静置”一段时间后的状态。例如，弹药库在夏季的存储情况。试验结束后，将装备恢复到常温，再检测其性能是否发生变化。这主要考察高温对材料、结构和长期可靠性的影响。

2. 程序II——工作试验：模拟装备在高温环境下“边工作边受热”的状态。例如，坦克在沙漠中行驶，车载雷达在烈日下开机。试验要求在高温暴露期间对装备进行性能检测，考察其功能是否正常。

无论是哪种程序，试验条件都需精心“剪裁”：

• 温度：并非随意设定，需参考装备预期的使用地域。标准引用了我国的地面气温极值数据（GJB1172.2），并提供了“基本热”和“热”两种气候类型的典型高温日循环数据（表1），温度范围从30多度到超过70度不等。

• 持续时间：

• 恒定温度试验：装备温度稳定后，至少再保持2小时。

• 循环温度试验：模拟昼夜温差，通常一个周期为24小时。贮存试验至少进行7个循环，工作试验至少进行3个循环。

• 湿度：通常不需要控制。但在极低湿度可能对装备产生特殊影响时，才需要按标准给出的数据进行控制。

所需仪器与设备要求：高低温湿热试验箱

要执行如此严格的试验，普通的烤箱可不行，必须有一套专业的试验设备：

• 试验箱（室）：这是核心设备，必须能够精确地产生并维持所需的高温（和湿度）环境。

• 温湿度控制系统：辅助仪器，用于保持和监控箱内条件。

• 传感器与记录仪：

• 温度传感器：需要安装在试件的关键部位（如功能元件上），用于测量试件本身的“温度响应”，而不仅仅是箱内空气的温度。

• 连续记录设备：必须能连续记录试验箱和试件的温度数据，为后续分析提供依据。

• 风速控制：为了防止箱内风速过大（如超过1.7m/s）对试件造成不真实的强制对流冷却，标准对试件附近的风速也提出了明确要求。

试验过程与要求：严谨的“烤”试步骤

整个试验过程就像一场严谨的科学实验，步骤清晰：

1. 试验准备：明确试验程序、条件、循环数。在标准大气条件下对试件进行初始检测（目视检查和性能测试），记录下“健康”的基线数据，并安装好温度传感器。

2. 试验进行：将试件放入试验箱，按照选定的程序（贮存或工作）和条件，启动试验。在试验过程中，需密切监控并记录箱温和试件温度。

3. 中断处理：试验中如果出现意外（如停电、设备故障），标准有详细的“应急预案”。例如，如果温度下降超出允差，恒定试验需重新稳定后从偏离点继续；循环试验则需从上一次成功完成的循环结束点重新开始。如果发生了“过试验”（温度过高），则需进行全面检查，甚至判定试验无效，重新开始。

4. 恢复与最终检测：试验结束后，将箱内温度调节回标准大气条件，让试件温度稳定（即“恢复”）。然后，再次对试件进行全面的目视检查和性能检测，记录结果。

恢复条件与结果分析：科学解读“烤”后数据

• 恢复条件：这不是指装备损坏后的修理，而是指试验结束后，让试件在标准的实验室大气条件下，使自身温度从高温状态逐渐稳定到常温的过程。只有在温度稳定后进行的检测，才能排除温度本身对测量结果的干扰，真实反映高温暴露给装备带来的永久性或可恢复性影响。

• 结果分析：将试验后的检测数据与试验前的基线数据进行对比，是评判的关键。标准引导我们从以下几个方面进行分析：

• 是否存在因高温导致的物理损坏（变形、咬死、密封条损坏等）？

• 工作性能是否下降或改变？

• 润滑剂是否失效？

• 是否出现了材料裂解、炸药熔化等严重问题？
  最终，结合GJB150.1A的通用指南，判断装备是否满足产品规范的要求。

其他注意事项

• 试验顺序：高温试验在整套环境试验中的位置很有讲究。既可以放在早期，因为它对试件损伤相对较小，以便一个试件能做更多项试验；也可以放在振动、冲击等力学环境试验之后，以考察多种应力的叠加效应。

• 模拟热源：如果装备在实际使用中会受到附近其他热源（如发动机）的影响，试验时应考虑加入合适的模拟热源，使试验条件更贴近真实。

• 技术状态：试件是裸机状态，还是放在包装箱内、遮蔽物下？这些都需要根据实际贮存和使用情况来确定，因为不同的状态会导致不同的热效应。

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