CN107918683A

CN107918683A - 一种舰载机地面停放环境谱的编制方法

Info

Publication number: CN107918683A
Application number: CN201610877760.XA
Authority: CN
Inventors: 金平; 杨晓华; 杨文鑫
Original assignee: Qingdao Su Shi In Testing Technology Co; Qingdao Campus of Naval Aviation University of PLA
Current assignee: Qingdao Su Shi In Testing Technology Co; Qingdao Campus of Naval Aviation University of PLA
Priority date: 2016-10-09
Filing date: 2016-10-09
Publication date: 2018-04-17

Abstract

本发明公开一种舰载机地面停放环境谱的编制方法，气候环境数据选择现役舰载机使用的10个典型机场场站的气象数据，每个机场的气象数据连续取10年的记录（1983～1992）；从地理位置分布看，这10个机场从我国北部海域到南海区均匀布置，具有舰载机机场环境特点的代表性，气象数据经过统计处理后得到每个机场的温度、相对湿度、雾及凝露、雨的作用时间、作用次数（雨的强度用雨量表示），分别得到年平均谱和月平均谱，本发明一种舰载机地面停放环境谱的编制方法可以确定飞机使用环境谱时的飞机寿命确定，便于在舰载机设计、制造过程中提高其固有的抗环境损伤能力和对使用环境的适应性，以及使用维护中采取有效措施恢复或保持舰载机抗环境损伤的性能。

Description

一种舰载机地面停放环境谱的编制方法

技术领域

本发明涉及到环境谱的编制，具体的说是涉及到一种舰载机地面停放环境谱的编制方法。

背景技术

现役航空武器装备的主体材料为金属，绝大多数金属腐蚀是电化学反应引起的，这一点已为国内外学者所认同。而水溶液在电化学腐蚀中起着重要的作用，飞机结构和部件中不可避免地存在积水、表面凝露和潮气所形成的水膜，并有各种杂质溶于其中。因而这些部位具备了产生电化学腐蚀的必要条件之一，即电解质溶液的存在。根据环境性质对航空武器装备可靠性的分析，以及机载设备的“三防”要求，综合考虑影响金属腐蚀的各种因素后，确定对飞机结构腐蚀影响比较大的主要因素为：温度、相对湿度、雾（盐雾）、凝露、雨、工业废气污染物等参数。通过求出每一种参数的强度、持续时间、发生频率及它们的组合作用来编制环境谱。本发明的目的寻求设计一种舰载机地面停放环境谱的编制方法，对深入研究地面的对停放环境对航空武器装备的完整性和系统可靠性实验提供环境谱。

发明内容

为了实现上述发明目的，本发明公开一种舰载机地面停放环境谱的编制方法，对深入研究腐蚀环境对飞机结构完整性和系统可靠性实验提供环境谱。

本发明所采用的技术方案如下：

本发明一种舰载机地面停放环境谱的编制方法，其特征在于，气候环境数据选择现役舰载机使用的10个典型机场场站的气象数据，每个机场的气象数据连续取10年的记录（1983～1992）；从地理位置分布看，这10个机场从我国北部海域到南海区均匀布置，具有舰载机机场环境特点的代表性，气象数据经过统计处理后得到每个机场的温度、相对湿度、雾及凝露、雨的作用时间、作用次数（雨的强度用雨量表示），分别得到年平均谱和月平均谱。

进一步的，化学环境数据通过机场实测和驻地环保部门提供的资料统计分析得到，并通过每个机场的各种风向比例，来修正工业废气污染对停放环境基本参数（雨、雾、潮湿空气等）的组合作用。按各个机场的环境数据分别编制出每个机场的地面停放环境谱，然后取10个机场环境参数的平均值构成舰载机地面停放环境总谱。

进一步的，以A机场气象资料及大气介质成份为原始数据，建立机场场站气象数据库；机场环境数据包括每天六个时间点的温度值（T2、T8、T14、T20、Tmax、Tmin），及对应的六个相对湿度值（H2、H8、H14、H20、Hmax、Hmin），雨量及下雨频数、每月的雾日、雾时，各对应时刻的风向、风速等参数；以上数据反映了温度、相对湿度、雨、雾等气候环境因素以季、年为周期的变化规律；各机场选择近10年的气象数据，反映了机场10年来的飞机地面停放环境的变化历程；环境数据库的建立既可以动态地反映机场天气历年来的变化规律，又为进一步建立和完善飞机的停放环境打下良好基础。

进一步的，机场环境腐蚀性数据的筛选将环境中对飞机结构腐蚀、老化贡献小的环境参数与作用时间剔除，而保留有贡献的部分，以达到数据简化的目的；舰载机结构的主体材料大部分为铝合金、合金钢等，其对应的相对湿度（RH）临界值为65%，本发明将RH＜65%时视为干燥空气环境；环境温度为0℃以下时对飞机结构腐蚀影响很小，所以温度的临界值下限定为0℃，即0℃以上温度值保留，0℃以下温度剔除；飞机结构温度低于大气温度，RH≥70%时，在达到结构露点温度差的条件下，结构的表面会产生凝露；根据实际观测，凝露在清晨4～5点钟（无风）时出现。

进一步的，由于相对湿度＞65%时，不同温度下其它环境及介质因素对结构腐蚀的影响程度是不同的。因此，按5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃等7级温度段分别整理出对应的降水、雾及结构凝露的作用时间与次数，以及相对湿度超过70%时，20℃以上的各级温度所对应的作用时间。

进一步的，通过十年、近百万气象和环保数据的分析，编制出舰载机11个机场的地面停放环境谱。

本发明一种舰载机地面停放环境谱的编制方法的有益效果：

（1）基于10年地面气候环境数据和化学环境数据，编制出11个机场地面停放环境谱的编制的方法具有系统性和可靠性；

（2）舰载机地面停放环境谱的编制方法对保障舰载机在服役条件下的高可靠性奠定了基础。

附图说明

图1为本发明一种舰载机地面停放环境谱的编制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步地描述。

日晒、风向、风速：由于日晒，水膜停留时间短，因此飞机结构向阳面的腐蚀总比阴面轻。风既对吹干水膜起作用，又能将湿气、盐份、污染物吹向结构表面，尤其是机场附近的化工厂、炼钢厂等排出的污染物。风向将决定它的盐雾覆盖的范围，在盐雾覆盖下金属腐蚀严重。

本发明确定对飞机结构腐蚀影响比较大的主要因素为：温度、相对湿度、雾（盐雾）、凝露、雨、工业废气污染物等参数。通过求出每一种参数的强度、持续时间、发生频率及它们的组合作用来编制环境谱。

气候环境数据选择现役舰载机使用的10个典型机场场站的气象数据，每个机场的气象数据连续取10年的记录（1983～1992）；从地理位置分布看，这10个机场从我国北部海域到南海区均匀布置，具有舰载机机场环境特点的代表性，气象数据经过统计处理后得到每个机场的温度、相对湿度、雾及凝露、雨的作用时间、作用次数（雨的强度用雨量表示），分别得到年平均谱和月平均谱。

化学环境数据通过机场实测和驻地环保部门提供的资料统计分析得到，并通过每个机场的各种风向比例，来修正工业废气污染对停放环境基本参数（雨、雾、潮湿空气等）的组合作用。按各个机场的环境数据分别编制出每个机场的地面停放环境谱。然后取10个机场环境参数的平均值构成舰载机地面停放环境总谱。

① 建立机场地面停放环境数据库

以A机场气象资料及大气介质成份为原始数据，建立机场场站气象数据库。机场环境数据包括每天六个时间点的温度值（T2、T8、T14、T20、Tmax、Tmin），及对应的六个相对湿度值（H2、H8、H14、H20、Hmax、Hmin），雨量及下雨频数、每月的雾日、雾时，各对应时刻的风向、风速等参数。

以上数据反映了温度、相对湿度、雨、雾等气候环境因素以季、年为周期的变化规律。各机场选择近10年的气象数据，反映了机场10年来的飞机地面停放环境的变化历程。环境数据库的建立既可以动态地反映机场天气历年来的变化规律，又为进一步建立和完善飞机的停放环境打下良好基础。

② 机场环境腐蚀性数据的筛选

在飞机整个日历寿命期内，各种环境因素对飞机结构的作用是非常漫长的，既有谱的变化，又有作用时间长短的不同。如果要求所编制的地面停放环境谱完全描述环境因素的全部历程，则将与飞机的日历寿命同步。用人工再现这样的环境谱在技术上十分困难，与飞机日历寿命等长也是没有现实意义的。为了达到工程上能够再现环境因素对飞机结构腐蚀、老化作用，必须对环境数据进行筛选简化。筛选的方法是将环境中对飞机结构腐蚀、老化贡献小的环境参数与作用时间剔除，而保留有贡献的部分，以达到数据简化的目的。结果如下：

湿度：飞机结构的主体材料大部分为铝合金、合金钢等。其对应的相对湿度（RH）临界值为65%。本发明将RH＜65% 时视为干燥空气环境。

温度：环境温度为0℃以下时对飞机结构腐蚀影响很小，所以温度的临界值下限定为0℃，即0℃以上温度值保留，0℃以下温度剔除。

由于相对湿度＞65%时，不同温度下其它环境及介质因素对结构腐蚀的影响程度是不同的；因此，按5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃等7级温度段分别整理出对应的降水、雾及结构凝露的作用时间与次数，以及相对湿度超过70%时，20℃以上的各级温度所对应的作用时间。

结构凝露：飞机结构温度低于大气温度，RH≥70%时，在达到结构露点温度差的条件下，结构的表面会产生凝露，根据实际观测，凝露在清晨4～5点钟（无风）时出现。

在环境数据处理中，根据大气温度、相对湿度、结构温度差三者之间的关系，求出各级温度下的凝露作用时间及作用次数。

雨量：雨量的大小表示雨的作用强度。

本发明通过十年、近百万气象和环保数据的分析，编制出11个机场的地面停放环境谱。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种舰载机地面停放环境谱的编制方法，其特征在于，气候环境数据选择现役舰载机使用的10个典型机场场站的气象数据，每个机场的气象数据连续取10年的记录（1983～1992）；从地理位置分布看，这10个机场从我国北部海域到南海区均匀布置，具有舰载机机场环境特点的代表性，气象数据经过统计处理后得到每个机场的温度、相对湿度、雾及凝露、雨的作用时间、作用次数（雨的强度用雨量表示），分别得到年平均谱和月平均谱。

2.如权利要求1所述的一种舰载机地面停放环境谱的编制方法，其特征在于，化学环境数据通过机场实测和驻地环保部门提供的资料统计分析得到，并通过每个机场的各种风向比例，来修正工业废气污染对停放环境基本参数（雨、雾、潮湿空气等）的组合作用；按各个机场的环境数据分别编制出每个机场的地面停放环境谱，然后取10个机场环境参数的平均值构成舰载机地面停放环境总谱。

3.如权利要求1所述的一种舰载机地面停放环境谱的编制方法，其特征在于，以A机场气象资料及大气介质成份为原始数据，建立机场场站气象数据库；机场环境数据包括每天六个时间点的温度值（T2、T8、T14、T20、Tmax、Tmin），及对应的六个相对湿度值（H2、H8、H14、H20、Hmax、Hmin），雨量及下雨频数、每月的雾日、雾时，各对应时刻的风向、风速等参数；以上数据反映了温度、相对湿度、雨、雾等气候环境因素以季、年为周期的变化规律；各机场选择近10年的气象数据，反映了机场10年来的飞机地面停放环境的变化历程；环境数据库的建立既可以动态地反映机场天气历年来的变化规律，又为进一步建立和完善飞机的停放环境打下良好基础。

4.如权利要求1所述的一种舰载机地面停放环境谱的编制方法，其特征在于，机场环境腐蚀性数据的筛选将环境中对飞机结构腐蚀、老化贡献小的环境参数与作用时间剔除，而保留有贡献的部分，以达到数据简化的目的；舰载机结构的主体材料大部分为铝合金、合金钢等，其对应的相对湿度（RH）临界值为65%，本发明将RH＜65% 时视为干燥空气环境；环境温度为0℃以下时对飞机结构腐蚀影响很小，所以温度的临界值下限定为0℃，即0℃以上温度值保留，0℃以下温度剔除；飞机结构温度低于大气温度，RH≥70%时，在达到结构露点温度差的条件下，结构的表面会产生凝露；根据实际观测，凝露在清晨4～5点钟（无风）时出现。

5.如权利要求1所述的一种舰载机地面停放环境谱的编制方法，其特征在于，由于相对湿度＞65%时，不同温度下其它环境及介质因素对结构腐蚀的影响程度是不同的，因此，按5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃等7级温度段分别整理出对应的降水、雾及结构凝露的作用时间与次数，以及相对湿度超过70%时，20℃以上的各级温度所对应的作用时间。

6.如权利要求1所述的一种舰载机地面停放环境谱的编制方法，其特征在于，通过十年、近百万气象和环保数据的分析，编制出舰载机11个机场的地面停放环境谱。