一、标准概述

GJB 150.21A-2009是我国军用装备环境试验系列标准中的重要分册，规定了军用装备在风压环境下的实验室试验方法。该标准用于评价装备在风压条件下因空气动力载荷引发的性能变化、结构完整性和功能可靠性。风压环境是军用装备在露天部署、高空运输、舰船甲板、车载行驶等场景中必然面临的环境因素。风压会导致结构变形、紧固件松脱、涂层剥落、天线折断、雷达罩破裂、太阳能板损坏等问题。

二、适用范围

GJB 150.21A-2009适用于各类军用装备在风压环境下的适应性验证，主要包括：

●  露天部署装备：雷达、天线、通信设备、发电机组等

●  舰船甲板装备：舰载武器、雷达、天线、甲板机械等

●  车载装备：车辆顶部安装的装备、天线、桅杆等

●  机载装备：飞机外部挂载的装备、天线、传感器等

●  高空装备：高空气球载荷、临近空间飞行器载荷等

●  大型结构件：雷达罩、天线罩、太阳能板、桅杆等

该标准既适用于散热试样，也适用于非散热试样。

三、试验条件与所需仪器

1、试验条件

试验名称：风压试验，代号通常为试验W。

风压条件：

●  根据装备实际使用环境确定风速或风压值

●  常用风速：10m/s、20m/s、30m/s、50m/s、70m/s等

●  常用风压：100Pa、500Pa、1000Pa、2000Pa、5000Pa等

●  具体风速或风压按产品规范或实际使用剖面选取

风速与风压关系：

●  风压与风速的平方成正比：q = 0.5 × ρ × v²

●  其中q为风压，ρ为空气密度，v为风速

●  标准大气条件下，ρ≈1.225kg/m³

风向条件：

●  通常按装备实际可能遇到的风向施加

●  可从正面、侧面、背面等方向施加

●  具体风向按产品规范或实际使用剖面选取

持续时间：

●  按产品规范确定，通常为数分钟至数小时

●  标准推荐典型持续时间为5min、10min、30min、1h等

●  具体持续时间按产品规范或实际使用剖面选取

试验分类：

●  风压功能试验：验证装备在风压环境下工作时的性能

●  风压结构试验：验证装备在风压环境下的结构完整性

●  风压耐久试验：验证装备在长期风压环境下的耐受能力

2、所需仪器

风压试验箱 ：用于提供规定的风压环境，要求风速可调、风向可控、流场均匀。适用于中小型试样的风压试验。

风压试验装置：包括风机、风道、整流装置、测试段等，用于提供规定风速和风压。适用于大型试样的风压试验。

风速测量系统：包括风速仪、皮托管、压力传感器等，用于实时监测风速和风压，确保在容差范围内。

数据采集与记录系统：同时记录风速、风压、时间等参数，生成完整试验报告，满足可追溯性要求。

功能检测设备：用于在风压条件下对试样进行电气、机械性能检测，需能在风压环境下正常工作。

必要的辅助工装：包括专用夹具、防护网、导线固定装置等，确保试样在风压环境下固定可靠且不受额外损伤。

四、试验过程与要求

1、试验目的

验证军用装备在风压环境下能否保持结构完好性和功能正常性，暴露因空气动力载荷引发的结构变形、紧固件松脱、涂层剥落、天线折断、雷达罩破裂、太阳能板损坏等缺陷。

2、试验设备

●  风压试验箱或风压试验装置

●  风速测量系统

●  数据采集与记录系统

●  功能检测设备

●  专用夹具与工装

3、试验过程

初始检测：在标准大气条件下进行外观、电气、机械性能全项检测，记录基准值。

试样安装：将试样按实际安装方式固定在风压试验段内，连接测试线缆和传感器。确保夹具不影响流场，导线固定可靠。

风速校准：调整风机，使试验段内风速达到规定值。使用风速测量系统确认风速在规定范围内。

施加风压：按产品规范规定的风向和持续时间，对试样施加风压。

功能检测：在风压期间，按产品规范规定的时间节点进行功能检测。散热试样通常不进行功能检测，非散热试样可进行功能检测。

风向切换：按产品规范规定的风向，切换试样安装方向或风向，重复步骤3~5，直至完成所有规定风向的试验。

停止风压：完成所有风向试验后，停止风机运行。

取出试样：将试样从风压试验段内取出。

恢复检测：试样在标准大气条件下恢复不少于1h，再进行全项检测并与初始值对比。

4、试验要求

风速容差：一般±10%，具体按产品规范确定。

风压容差：一般±10%，具体按产品规范确定。

风向：按产品规范确定，通常覆盖实际可能遇到的风向。

持续时间：按产品规范确定，典型为5min至1h。

功能检测：按产品规范规定的时间节点和检测项目执行，检测线缆需固定可靠。

试样数量：一般不少于3个，结果取算术平均值。

记录完整性：风速、风压、风向、时间、功能检测数据须全程记录。

判据明确：合格准则须在试验大纲中预先规定。

五、恢复条件

1、恢复步骤

停止风压：到达规定试验时间后，停止风机运行。

取出试样：待风速降至零后，将试样从风压试验段内取出。

静置恢复：在标准大气条件下放置不少于1小时。

最终检测：恢复时间到达后立即进行外观、电气、机械性能全项检测，与初始值对比。

2、关键要求

●  环境条件：温度15℃~35℃，相对湿度25%~75%，气压86kPa~106kPa

●  恢复时间：≥1h，具体由产品规范规定

●  操作顺序：先停止风压，再取出试样，最后进行恢复

●  检测时机：恢复结束后立即检测，不得超时搁置

六、设备要求

风压试验箱：风速可调、风向可控、流场均匀，风速容差满足标准要求。适用于中小型试样。

风压试验装置：风机、风道、整流装置、测试段等，风速和风压满足标准要求。适用于大型试样。

风速测量系统：风速仪、皮托管、压力传感器等，精度满足标准要求，数据采集连续、完整、可追溯。

夹具安装：高强度材料，按GJB 150.1A及相关分册要求安装，试样刚性固定，不影响流场，防止滑移。

功能检测设备：能在风压环境下正常工作，测试线缆需固定可靠，不得影响流场。

方案咨询/业务洽谈，请联系：

川至小程

电话/微信：13356080156