漠河低温工作极值及其统计方法探讨
2021-10-13张先勇唐其环张燕
装备环境工程 2021年9期
张先勇,唐其环,张燕
(1. 西南技术工程研究所,重庆 400039; 2.漠河大气环境材料腐蚀国家野外科学观测研究站,黑龙江 漠河 165399)
漠河大气试验站是国防科技工业自然环境试验站网的寒冷试验站,位于黑龙江漠河县城郊,已成为我国装备低温自然环境适应性试验和评价的重要试验站,已开展大量装备及相关材料的自然环境适应性试验。漠河是我国最寒冷的地区,最低温度可达到– 52 ℃[1],年平均温度仅–1.8 ℃,每年有两个多月的时间在–40 ℃以下,属于典型的北寒带寒冷森林型气候[2]。
低温几乎对所有的基体材料都有不利影响,对于暴露于低温环境的装备,由于低温会改变其组成材料的物理特性,对其性能会造成暂时或永久性的损害。GJB 50A列出了诸如材料的硬化和脆化、润滑油的润滑作用和流动性降低等12种环境效应[3]。对于锂离子电池,–10 ℃时,三元材料锂离子电池的放电功率衰减45%,磷酸铁锂电池衰减58%[4]。–40 ℃时,有的锂离子电池的放电容量只有室温时的12%[5]。对于天文望远镜,在低温环境下,传动系统由于润滑、间隙、材料特性等因素的影响,导致望远镜的负载扭矩增大,并具有非线性特性,甚至超过电机的峰值扭矩,从而卡死传动系统[6]。为了应对低温环境的影响,目前在南极和空间设备上主要采取的措施是被动温控、优选器件和隔离[7-9]。
工作极值和承受极值是GJB 1172中气象要素的两个重要极值概念,工作极值表征了保障军用设备正常工作的气象要素临界值,承受极值表征了军用设备不发生不可逆损坏的气象要素临界值。……
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