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军用装备环境适应性试验:淋雨测试标准、程序与判据​

我们来详细解读一下“军标淋雨测试”。

这是一个专门针对军用设备、武器系统及其相关电子设备在淋雨、滴水环境中密封性能和可靠性的严格环境试验。其核心目的是验证产品在遭受自然降雨或高压水射流时,能否有效防止水分渗入,并在此过程中或之后仍能保持正常功能。

军用标准对此测试的要求远高于民用产品的IP防护等级测试,因为它模拟的条件更为严酷和复杂。


一、核心标准

军标淋雨测试主要遵循两大著名标准:

  1. 1.

    MIL-STD-810G / H (Method 506.6 - Rain)

    • 名称: 《环境工程考虑和实验室测试》

    • 地位: 这是美国国防部制定的测试标准,是全球军工领域最具影响力和权威性的环境测试标准之一。其最新版本为MIL-STD-810H。

    • 内容: 方法506.6详细规定了淋雨测试的程序,包括滴水、吹雨和强化测试。

  2. 2.

    GJB 150.8A-2009

    • 名称: 《军用装备实验室环境试验方法 第8部分:淋雨试验》

    • 地位: 这是中国国家军用标准,是我国军工产品的强制性环境试验标准。其在技术内容和严酷等级上与MIL-STD-810系列标准类似并保持对接。

    • 内容: 同样详细规定了降雨强度、水滴尺寸、风速、水温、测试时间等参数。


二、测试目的与重要性

军用设备在战场上面临着极其恶劣的环境,雨水渗透可能导致:

  • 电气短路: 导致设备失灵、烧毁。

  • 机械卡滞/腐蚀: 内部机构生锈、失灵。

  • 光学器件模糊: 镜头、观瞄设备进水汽,影响使用。

  • 性能下降: 例如电台通信距离缩短。

因此,淋雨测试对于确保武器装备的战技性能、可靠性和生存能力至关重要。其目的包括:

  • 验证设备外壳、机箱、密封件的防水密封设计是否有效。

  • 检验设备在淋雨条件下和淋雨后的工作性能

  • 为设计改进、材料选择和工艺优化提供依据。


三、测试类型与程序

军标淋雨测试通常不是一个单一的测试,而是一系列针对不同雨况的测试组合。主要分为以下几类:

1. 程序Ⅰ:滴水测试 (Drip)

  • 模拟场景: 主要模拟冷凝、泄漏或从上面滴落的水滴,例如设备在潮湿环境下舱顶的冷凝水滴落,或从上方树木、建筑物滴下的水。

  • 测试方法

    • 使用滴水装置(如喷淋盘)在设备上方产生水滴。

    • 水滴直径一般为0.5~4.5 mm

    • 滴水量为1~2 mm/min(GJB150.8A要求为1.7 ± 0.4 mm/min)。

    • 持续时间通常为40分钟(GJB150.8A规定前20分钟样品通电工作,后20分钟断电滴水)。

2. 程序Ⅱ:吹雨测试 (Blowing Rain) / 降雨测试

  • 模拟场景: 模拟自然降雨和大风伴随的降雨,雨水带有一定的动能。这是最常见的淋雨测试。

  • 关键参数

    • 降雨强度至少 5.1 ± 1.3 cm/h (即 50 mm/h 左右)。这是一个非常大的雨(暴雨级别)。

    • 水滴尺寸0.8~4.5 mm

    • 风速至少 18 m/s (约 65 km/h,相当于强风)。

    • 水温: 与样品温度差不超过特定值(如10°C),以防热冲击。

    • 测试角度: 样品需从多个角度(通常为四个面:前、后、左、右)接受喷淋,每个角度至少30分钟

    • 测试状态: 样品在测试过程中通常需要开机工作

3. 程序Ⅲ:强化测试 (Exaggerated) / 射流测试

  • 模拟场景: 模拟高速移动设备(如飞机、装甲车)遭遇的高速、高动量的雨滴冲击,或高压水枪冲洗的情况。这是最严酷的测试。

  • 关键参数

    • 雨滴速度: 极高,可达200 ~ 300 m/s 量级(根据设备最大速度计算)。

    • 降雨强度: 与程序Ⅱ相同(50 mm/h)。

    • 测试方法: 使用特殊的喷嘴,通过高压泵产生高速水射流,对设备的特定薄弱部位(如缝隙、接缝、舱门、镜头盖)进行集中喷射。


四、测试设备

军标淋雨测试需要在专门的淋雨试验箱中进行。

  • 组成: 主要包括试验箱体、喷淋系统(水泵、管路、喷嘴)、水滴过滤与加热系统、风速控制系统、样品旋转台、排水系统等。

  • 要求: 设备必须能精确控制水量、水压、水温、风速,并能均匀地产生规定尺寸的水滴。


五、测试流程与结果判定

  1. 1.

    预处理: 样品在标准大气条件下稳定。

  2. 2.

    初始检测: 测试前对样品进行全面的外观和功能性能检测。

  3. 3.

    安装: 将样品按预定姿态安装在旋转台上。

  4. 4.

    进行测试: 根据选择的程序(程序Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ)执行测试。测试中样品通常需要通电工作并进行性能监测

  5. 5.

    恢复: 测试后,样品需进行烘干处理,并静置以达到稳定。

  6. 6.

    最后检测

    • 外观检查: 打开外壳,检查内部是否有水迹、水珠、积水。这是最直接的判定依据。

    • 功能性能检测: 与初始检测对比,判断性能是否下降。

    • 判定: 通常要求内部无任何水迹,且所有功能性能指标在允许的容差范围内。

总结

军标淋雨测试是一项极其严格的环境可靠性试验,其严酷程度远高于民品的IPX7(浸水)或IPX5/6(喷水)测试。它通过模拟滴水、暴雨吹袭和高速射流等多种极端情况,全面考核军用装备的密封完整性和环境适应性。

对于军工、航空航天、轨道交通及任何需要在极端潮湿和淋雨环境中使用的设备来说,通过此项测试是其设计成功和质量可靠的关键证明。


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