目前多數(shù)可靠性環(huán)境模擬試驗(yàn)是針對單一環(huán)境因素進(jìn)行的,比如高溫、低溫、低氣壓、太陽輻射等氣候環(huán)境模擬試驗(yàn)及振動、沖擊等力學(xué)環(huán)境模擬試驗(yàn)。單一環(huán)境模擬試驗(yàn)具有以下特點(diǎn):容易找出單一環(huán)境因素對產(chǎn)品的影響規(guī)律,參數(shù)控制較容易,模擬設(shè)備較簡單,設(shè)備投資及試驗(yàn)費(fèi)用較少。這些特點(diǎn)決定了單一環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)是環(huán)境模擬中常用而又重要的試驗(yàn)方法。但是在產(chǎn)品存放、運(yùn)輸和使用中受客觀環(huán)境的影響常常是幾種氣候環(huán)境或機(jī)械環(huán)境因素共同作用的結(jié)果,各種不同的環(huán)境因素之間存在著相互影響。在許多情況下,幾種環(huán)境因素共同作用的復(fù)合環(huán)境比單一環(huán)境因素對產(chǎn)品的影響更為嚴(yán)重,其共同作用的試驗(yàn)結(jié)論不等于各單一環(huán)境試驗(yàn)結(jié)論的簡單疊加。相比較而言,復(fù)合環(huán)境試驗(yàn)的真實(shí)性更強(qiáng),更符合實(shí)際環(huán)境,它常常能反映出航天元器件在單一環(huán)境試驗(yàn)手段下不能反映的故障。
本項(xiàng)目所開發(fā)的多參數(shù)綜合環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備擬能夠同時模擬振動、溫度、氣壓、噪聲等多參量環(huán)境。裝置以離心機(jī)為主體,離心機(jī)采用轉(zhuǎn)盤式機(jī)臂,將環(huán)境試驗(yàn)箱安裝在離心機(jī)轉(zhuǎn)盤上,綜合試驗(yàn)環(huán)境在環(huán)境試驗(yàn)箱內(nèi)產(chǎn)生。利用離心機(jī)產(chǎn)生的離心加速度模擬線加速度環(huán)境;采用電磁振動臺實(shí)現(xiàn)振動環(huán)境,環(huán)境試驗(yàn)箱內(nèi)安裝的振動平臺通過連接桿與環(huán)境試驗(yàn)箱外的振動臺動圏剛性連接;采用半導(dǎo)體制冷片組實(shí)現(xiàn)高低溫環(huán)境,半導(dǎo)體制冷片分布在環(huán)境試驗(yàn)箱的壁面上;環(huán)境試驗(yàn)箱上設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口,釆用氣泵和真空發(fā)生器實(shí)現(xiàn)高低壓環(huán)境;釆用揚(yáng)聲器組產(chǎn)生噪聲場,揚(yáng)聲器安裝于環(huán)境試驗(yàn)箱的頂部。此外,離心機(jī)轉(zhuǎn)盤上還裝有各參量環(huán)境的控制系統(tǒng),動平衡系統(tǒng),用來連接各控制系統(tǒng)與上位機(jī)的操作站,以及用來防止振動臺因離心場而偏離平衡位置的氣壓式糾偏氣囊。為在同樣的轉(zhuǎn)速下獲得更大的離心加速度,將環(huán)境試驗(yàn)箱安裝在離心機(jī)轉(zhuǎn)盤上遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)中心的位置。
傳統(tǒng)的環(huán)境模擬試驗(yàn)僅局限于單一線加速度環(huán)境、單一溫度環(huán)境以及單一振動環(huán)境等,而航天裝置在運(yùn)行過程中會經(jīng)歷多種因素共同作用的復(fù)雜環(huán)境。因此,研究航空航天裝置在多參數(shù)復(fù)合試驗(yàn)環(huán)境中的可靠性具有非常重要的意義。在環(huán)境模擬試驗(yàn)技術(shù)處于前沿地位的美國,其目前所能實(shí)現(xiàn)的多參數(shù)復(fù)合環(huán)境試驗(yàn)最多為四參數(shù)復(fù)合,還沒有五種因素及以上的復(fù)合環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備。因此,在國內(nèi)研究并開發(fā)多種參數(shù)及以上的復(fù)合環(huán)境試驗(yàn)系統(tǒng)對于提高航天裝置的工作可靠性具有重大的意義。