航空環境試驗室

由於地球引力的作用，包圍著地球的大氣粒子其分布是不均勻的。隨著高度的升高，大氣逐漸稀薄，加之太陽和宇宙射線的作用，其性質也發生了改變。

航空環境試驗室是指模擬航空環境並進行相關試驗。

基本介紹

• 中文名：航空環境試驗室
• 外文名：The environment of the laboratory of aviation
• 一級學科：航空航天
• 二級學科：航空原理
• 類型：航空部件及設計術語
• 特點：模擬航空環境

航空環境外界環境條件

航空航天的基本概念與範圍

航空航天是人類利用載人或不載人的飛行器在地球大氣層中大氣層外的外層空間活動的總稱，其中大氣層中的活動為航空，所使用的飛行器為航空飛行器，如飛機等;大氣層外的活動為航天，所使用的飛行器為航天飛行器，如衛星等。大氣層的外緣距地面的高度目前尚未完全確定，一般認為距地面90km~100 km是航空和航天範圍的分界區域。

地球大氣的分層

由於地球引力的作用，包圍著地球的大氣粒子其分布是不均勻的。隨著高度的升高，大氣逐漸稀薄，加之太陽和宇宙射線的作用，其性質也發生了改變。

大氣層自地表向上可劃分為以下4部分。

對流層是最貼近地表的一層大氣，其高度隨地區、季節和晝夜等狀態的變化而變化，從海平面向上，赤道地區一般為17~18km;中緯度地區為10~12km;兩極地區夏季為8~9km，冬季比夏季低2~3km。對流層與人類和地球表面動植物的生活有最密切的關係。其主要特點是:隨高度的增加，空氣溫度線形下降，其遞減率大約為每千米6.5攝氏度，相當於每上升160m。

平流層通常指從對流層頂起上至60~80 km的高度。在這一範圍內，水蒸汽含量極少，空氣非常清潔乾淨，沒有雲霧和灰塵，空氣透明度高，能見度好。

電離層通常距地面80~700km。電離層中空氣極為稀薄，熱量主要以輻射形式傳播，氣溫有明顯的變化。

外大氣層又稱為外逸層，由於在700 km以外的空間，大氣極為稀薄，太空飛行器在此空間範圍內活動幾乎沒有阻力。實際上地表以上300 km以外的空間是太空飛行器活動較多的空間。

機載設備環境試驗項目的確定

飛機艙內設備

主要根據飛機的最高飛行高度和機載設備在機上的艙段，以及此艙內溫度、壓力是否控制等情況分成各種類別。主要有高、低溫和低氣壓環境、溫度急劇變化環境(飛機爬升)、濕熱環境、振動環境、黴菌環境、機動過載和陣風過載的加速度環境、太陽輻射環境民用飛機主要分為座艙區、貨艙區、設備附屬檔案艙、發動機機艙。

座艙區是飛行員工作和旅客乘坐的區域，是密封、增壓、空調的，與其它區比較，安裝在座艙區的設備有比較好的環境條件。因座艙是密封的，座艙內的設備一般不要求做噪聲試驗，也不用考慮砂塵的影響。

貨艙區和設備附屬檔案艙則要看飛機的技術條件，是否是控溫增壓艙。

發動機艙：也有一些設備要裝在發動機艙內，這是飛機上環境最為嚴酷的區域，不僅溫度高、振動噪聲大，還是爆炸性大氣存在的區域。

飛機艙外設備

指安裝在飛機表面上的設備(指飛機的外蒙皮)不控制溫度、壓力等，完全是自然環境。主要有高、低溫和低氣壓環境、溫度急劇變化環境、濕熱環境、振動環境、雨和噴水環境、砂塵環境、黴菌環境、鹽霧環境、聲振環境、機動過載和陣風過載的加速度環境、太陽輻射環境。因這些設備安裝在飛機表面，直接受到氣動力加熱的影響，溫度高，又因為安裝在機翼、垂尾上，振動也很大，同時受到日曬、雨淋、鹽霧、砂擊的作用。

航空電子系統動態模擬綜合環境

隨著科學技術的飛速發展，當今的航空電子工業中使用了大量的新方法、新技術，航空電子設備的複雜程度和信息綜合程度與以往相比有了很大的提高，這使得現代航空電子設備的設計、研製和維護日益依賴於先進的試驗測試手段，但支持航空電子設備的研製與綜合是一項有特殊要求的工作。航空電子設備處於實時運行狀態時，其輸入嚴格要求來自飛行平台、飛行環境和戰場環境等大量的小同類型的信息。所以航空電子設備仿真/測試在航空電子設備的動態系統綜合(DSI: Dynamic System Integration)仿真環境中進行。設計良好的DSI仿真環境，應貫穿於整個綜合航電火控系統的生命周期，是航空電子設備開發、系統綜合以及支持工程試飛和維護各個階段所必須具備的工具和手段。

以美國為代表的技術先進國家，航空電子系統仿真/測試集成環境研究經歷了以互聯、互動和體系結構為研究重心的小同發展階段，近年來以高層體系結構(HLA: High LevelArchitect) IEEE1516標準為基礎，正在進行進一步的研究。

國內隨著航空裝備的加強，在航空電子系統仿真/測試集成環境方面形成了以某單位為代表的DSI仿真環境的體系結構。這種體系結構是在80年代末90年代初特定的技術和政治背景下由外國輔助構建的，隨著國內新型號不同需求和仿真技術的快速進步暴露出了其體系結構的不足之處。

通過與傳統航空電子系統仿真/測試環境相比較，李權等提出了一種新型分散式實時協同仿真環境（DRCSE）體系結構，並描述了利用DRCSE體系結構開發的航空電子系統動態系統綜合（DSI）套用系統的原理和組成，其中重點介紹了實時網路技術的原理、組成、套用和時間延遲指標，最後展望了DRCSE體系結構的發展方向。