CN112730209A - 一种水陆两栖飞机连接器的外场试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于飞机环境适应性验证领域，具体涉及一种水陆两栖飞机连接器的外场试验方法。包括：对不同形式的连接器试验件进行预处理；将预处理后的试验件分别放置在半封闭环境和起落架舱模拟环境下进行试验，其中半封闭环境为设置在海上百叶窗试验平台内的模拟仓，起落架舱模拟环境为无百叶窗库房、暴露露台以及海水浸泡循环交替的环境；对试验件进行周期性检测，检测内容包括连接器外观腐蚀形貌，连接器接触电阻、耐电压及绝缘电阻。能够较准确的对连接器进行环境适应性验证，对水上救援飞机未来在海上的服役进行前期的实验数据验证，为水上救援飞机的电连接器的材料选型，以及连接器维修检测周期的确定提供支撑。
Description
技术领域
本发明属于飞机环境适应性验证领域，具体涉及一种水陆两栖飞机连接器的外场试验方法。
背景技术
我国大型灭火/水上救援水陆两栖飞机未来要在海上起降，执行救援任务，其预期服役环境相当恶劣，一直处于高温、高湿、高盐分的海洋环境下；部分外露结构(如起落架舱)还将遭受海水飞溅、海水浸泡以及干/湿交替循环侵蚀；内部半封闭舱室遭受高温、高湿、高盐分的水气侵入后，更加难以排除，再加上昼夜温差形成的冷凝效应，导致腐蚀介质的聚集，以及积水的产生，环境极为严酷。因此，安装在这两种环境下的电连接器，腐蚀问题非常严重，极大的影响了连接器的使用寿命，给飞机飞行安全带来了隐患。目前，飞机上使用的连接器，通常仅进行湿热、盐雾等鉴定试验，其相关标准的试验条件相对较宽松，有些试验已无法满足海洋环境下使用需要。
发明内容
发明目的：提供一种水陆两栖飞机连接器的外场试验方法，以为海上救援型水陆两栖飞机的连接器选型以及连接器检修周期的确定，提供试验数据支撑。
技术方案：
第一方面，提供了一种水陆两栖飞机连接器的外场试验方法，包括：对不同形式的连接器试验件进行预处理；将预处理后的试验件分别放置在半封闭环境和起落架舱模拟环境下进行试验，其中半封闭环境为设置在海上百叶窗试验平台内的模拟仓，起落架舱模拟环境为无百叶窗库房、暴露露台以及海水浸泡循环交替的环境；对试验件进行周期性检测，检测内容包括连接器外观腐蚀形貌，连接器接触电阻、耐电压及绝缘电阻。
进一步地，所述模拟仓设置在百叶窗试验平台内靠近百叶窗的位置，模拟仓外壳材料、壳体表面处理以及外部涂层均与飞机蒙皮一致，模拟仓外壳的不与百叶窗正对的侧壁底部设置有圆形透气孔，中部设置有透气缝，模拟仓内部与所述透气孔对应的区域设置有挡风板。
进一步地，在起落架舱模拟环境下试验时，在每个循环周期内，无百叶窗库房试验时间为第一时段、暴露露台试验时间为第二时段、海水浸泡试验时间为第三时段，第一时段大于第二时段和第三时段。
进一步地，对不同形式的连接器试验件进行预处理，具体包括：选取不同形式的连接器作为试验件；使得试验件线缆的一端安装插头，一端安装插座，对插之后形成环形试验件；将所述环形试验件分组设置在安装板上；对连接器进行水密封模式处理。
进一步地，不同形式的连接器包括：铝合金镀镍连接器、铝合金镀镉连接器、复合材料镀镍连接器、复合材料镀镉连接器、不锈钢钝化连接器以及钛合金连接器。
进一步地，安装板的材料、表面处理以及涂层均与飞机典型分离面一致。
进一步地，将所述环形试验件分组设置在安装板上，具体包括：第一组：将连接器插座直接安装于安装板上；第二组：将连接器插座法兰与安装板接触面使用密封剂进行贴合面密封，对紧固件进行湿装配处理；第三组：将连接器插座法兰与安装板接触面设置绝缘胶垫，对紧固件进行湿装配处理；第四组：打磨安装板与连接器法兰接触面部位，使连接器与安装板之间面与面电搭接，连接器法兰与安装板之间的接触缝隙采用密封剂填角密封，对紧固件进行湿装配处理。
进一步地，对连接器进行水密封模式处理，具体包括：对所述四组连接器试验件分别分成五个子组进行以下处理，第一子组：对连接器腔体内部和尾部附件均不做任何处理；第二子组：对连接器尾部附件采用硅橡胶密封剂灌封处理；第三子组：对连接器尾部附件采用环氧胶密封剂灌封处理；第四子组：对连接器插头内部和尾部附件内部喷涂缓蚀剂；第五子组：对连接器采用热缩管包裹处理。
有益效果：
本发明不仅可以对海上救援型水陆两栖飞机起落架舱及内部半封闭区域环境进行较好的模拟再现，通过该试验方法，可以较准确的对该区域安装的连接器进行环境适应性验证，对水上救援飞机未来在海上的服役进行前期的实验数据验证，为水上救援飞机的电连接器的材料选型，以及连接器维修检测周期的确定提供试验数据支撑。
附图说明
图1为模拟飞机内部半封闭环境方法示意；
图2为模拟飞机起落架舱环境方法示意。
其中，1大海、2暴露平台、3带百叶窗的试验棚、4百叶窗、5透气孔、6半封闭模拟仓。
具体实施方式
目前，飞机上使用的连接器，通常仅进行湿热、盐雾等鉴定试验，其相关标准的试验条件相对较宽松，有些试验已无法满足海洋环境下使用需要。目前舰载或岛礁环境下服役的飞机，其表面液膜取样测试PH值均为酸性，需要满足酸性盐雾试验测试。海上救援型水陆两栖飞机，内部半封闭环境长期遭受，高温、高湿、高盐分以及冷凝现象，对连接器的耐湿性能提出了更高的要求，因此目前的潮湿试验测试可能已无法满足要求。而针对海洋环境下连接器的外场暴露试验，近些年刚开始开展，且试验环境的选择仅仅是在外场试验暴露露台常规的实验架上，或在试验站常规的带百叶窗试验棚下。根据申请人以往的外场试验结果数据显示，带百叶窗的试验棚虽然能遭受海上高温、高湿、高盐的环境，但透气性太好，无法重现飞机内部区域的高冷凝和半密封环境；而外场暴露露台，虽然能遭受海风侵蚀和偶尔的海水飞溅，但无法重现海上救援型水陆两栖飞机水上起飞和执行任务时的海水浸泡过程。
综上所述，目前的连接器试验现状，不管是实验室加速试验还是外场常规的暴露试验，与海上救援型水陆两栖飞机连接器安装的实际环境差别较大，这些试验方法已不能满足连接器耐蚀性及水密型的评估及选型的需要。
针对上述问题，申请人对海上救援型水陆两栖飞机起落架舱和内部半封闭舱室两种环境，制定较为接近飞机真实环境的外场暴露试验方法。为海上救援型水陆两栖飞机的连接器选型以及连接器检修周期的确定，提供试验数据支撑。
飞机内部半封闭环境模拟仓设计：
如图1，选取沿海某试验站海上平台环境，在海上平台的试验棚下靠近百叶窗4的位置，制作一个模拟飞机内部半封闭环境的模拟仓6，其中，1为大海，2为暴露平台，3为带百叶窗的试验棚，4为百叶窗，5为透气孔，6为半封闭模拟仓。模拟仓外壳采用与飞机蒙皮一致的铝合金材料，其壳体表面处理和外部涂层均与飞机一致。为保证模拟仓内环境与飞机内部相近，在模拟仓外壳制作透气孔5。其中，在底部位置制作圆形透气孔，透气孔直径大小均为9mm，与飞机底部排水孔大小一致，在模拟仓中部，开透气缝，该缝隙大小均不超过70mm2，与飞机结构缝隙的基本一致。箱体内部透气孔区域，制作挡风板，箱体内摆放连接器，使得外部海风吹拂经过透气孔时，不直接作用于连接器上，高温、高湿、高盐的水气等环境因素又能作用在箱体内部且难以很好的排除，也可以调节底部透气孔的数量来调整箱体的密封性，该方法可以很好的模拟飞机内部半封闭环境。
起落架舱模拟环境设计：
在海上平台环境、选取外场库房、暴露露台、以及海水浸泡三种环境按照飞机执行任务情况进行不同环境作用时间的组合，以再现飞机起落架舱室连接器的安装环境。其中外场库房模拟飞机在库房停放的环境，暴露露台模拟飞机在外场停放的环境，海水浸泡模拟飞机水上起飞或者执行任务时的情况。该三种环境的综合作用，可以很好的模拟飞机起落架舱连接器的安装环境。
连接器试验件设计：
连接器材料选取：
选取飞机上常用的典型连接器材料铝合金镀镍、铝合金镀镉、复合材料镀镍、复合材料镀镉、不锈钢钝化以及钛合金连接器制作试验件，对比不同连接器材料在同样环境下的耐蚀性差异。
连接器线缆设计要求：
线缆两端一端安装插头，一端安装插座，对插之后形成环形试验件，禁止采用甩线处理，甩线的端头难以密封，会导致湿热空气和腐蚀介质从线缆绝缘皮夹层进入连接器内部，且与飞机实际状态不一致。
连接器安装面设计：
模拟飞机上连接器安装的分离面制作安装板，安装板材料、表面处理以及涂层均与飞机典型分离面保持一致，安装板与连接器接触面的安装设计以下4种形式，以考察对比接触面不同防护模式的环境适应性差异：
a)连接器插座直接安装于安装板上，不做任何防腐蚀处理；
b)连接器插座法兰与安装板接触面使用密封剂进行贴合面密封，紧固件湿装配处理；
c)连接器插座法兰与安装板接触面使用绝缘胶垫，紧固件湿装配处理；
d)打磨安装板与连接器法兰接触面部位，使连接器与安装板面与面电搭接，连接器法兰与安装板接触缝隙采用密封剂填角密封，紧固件湿装配处理。
连接器防水密封模式的设计：
设计以下5种防水密封模式，对比不同防水密封模式的环境适应性差异：
a)连接器腔体内部和尾部附件均不做任何处理
b)连接器尾部附件采用硅橡胶密封剂灌封处理
c)连接器尾部附件采用环氧胶密封剂灌封处理
d)连接器插头内部和尾部附件内部喷涂电器专用缓蚀剂
e)连接器采用热缩管包裹处理，
连接器摆放要求：
根据飞机分离面安装连接器的位置不同，连接器摆放方向分为竖直悬挂摆放，和水平悬挂摆放。
周期性检测：
连接器试验件在飞机内部半封闭环境模拟仓、以及起落架舱模拟环境两种环境下进行试验，三个月后进行第一次检测，后续每半年进行一次周期性检测。检测内容：连接器外观腐蚀形貌，连接器接触电阻、耐电压及绝缘电阻测试。
图2所示，可以根据每年这三种环境的实际作用时间比例，缩放到每周，并进行循环。其中，T1代表一周内飞机停放库房时间，T2代表一周内飞机外场停放时间，T3代表一周内飞机水上起降及执行任务时间。如：T1进行120h(5d)，T2进行46h(约2d)，T3进行2h，如此进行循环。
Claims (8)
1.一种水陆两栖飞机连接器的外场试验方法，其特征在于，包括：
对不同形式的连接器试验件进行预处理；
将预处理后的试验件分别放置在半封闭环境和起落架舱模拟环境下进行试验，其中半封闭环境为设置在海上百叶窗试验平台内的模拟仓，起落架舱模拟环境为无百叶窗库房、暴露露台以及海水浸泡循环交替的环境；
对试验件进行周期性检测，检测内容包括连接器外观腐蚀形貌，连接器接触电阻、耐电压及绝缘电阻。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模拟仓设置在百叶窗试验平台内靠近百叶窗的位置，模拟仓外壳材料、壳体表面处理以及外部涂层均与飞机蒙皮一致，模拟仓外壳的不与百叶窗正对的侧壁底部设置有圆形透气孔。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在起落架舱模拟环境下试验时，在每个循环周期内，无百叶窗库房试验时间为第一时段、暴露露台试验时间为第二时段、海水浸泡试验时间为第三时段，第一时段大于第二时段和第三时段。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对不同形式的连接器试验件进行预处理，具体包括：
选取不同形式的连接器作为试验件；
使得试验件线缆的一端安装插头，一端安装插座，对插之后形成环形试验件；
将所述环形试验件分组设置在安装板上；
对连接器进行水密封模式处理。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，不同形式的连接器包括：铝合金镀镍连接器、铝合金镀镉连接器、复合材料镀镍连接器、复合材料镀镉连接器、不锈钢钝化连接器以及钛合金连接器。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，安装板的材料、表面处理以及涂层均与飞机典型分离面一致。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述环形试验件分组设置在安装板上，具体包括：
第一组：将连接器插座直接安装于安装板上；
第二组：将连接器插座法兰与安装板接触面使用密封剂进行贴合面密封，对紧固件进行湿装配处理；
第三组：将连接器插座法兰与安装板接触面设置绝缘胶垫，对紧固件进行湿装配处理；
第四组：打磨安装板与连接器法兰接触面部位，使连接器与安装板之间面与面电搭接，连接器法兰与安装板之间的接触缝隙采用密封剂填角密封，对紧固件进行湿装配处理。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对连接器进行水密封模式处理，具体包括：
对所述四组连接器试验件分别分成五个子组进行以下处理：
第一子组：对连接器腔体内部和尾部附件均不做任何处理；
第二子组：对连接器尾部附件采用硅橡胶密封剂灌封处理；
第三子组：对连接器尾部附件采用环氧胶密封剂灌封处理；
第四子组：对连接器插头内部和尾部附件内部喷涂缓蚀剂；
第五子组：对连接器采用热缩管包裹处理。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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