無人機在其壽命周期內，在經歷溫度變化影響的同時，也必然受到濕度的影響。濕熱試驗主要是考核無人機耐受自然的或誘發的潮濕大氣的能力。潮濕對無人機的危害主要是潮濕能通過封裝的縫隙進入器件內部，在器件的工作期間，進入器件內部的潮氣受熱膨脹形成水蒸氣，產生的壓力會導致器件漲大甚至開裂，并使器件內部金屬氧化，導致器件故障，導致無人機性能降低甚至報廢。同時，進入無人機內部的潮氣會造成電子線路短路，從而造成無人機功能失效，甚至出現工作期間突然墜機的事件發生。因此，在地面環境適應性試驗中，濕熱試驗必不可少。

無人機所經歷的濕熱剖面主要有：

① 無溫控環境下的運輸、測試以及貯存所經歷的濕熱；

② 執行任務時，從一個區域從到另一區域的濕熱變化。

01 GJB150.9A試驗剖面

目前，在制定的無人機地面環境試驗標準中，軍用標準推薦的濕熱試驗參考標準為GJB150.9A-2009和GJB150.9-1986，其濕熱試驗剖面如圖1所示。

圖1  國軍標150.9A濕熱試驗剖面圖

備注：

① T0~T3為試件的試驗前的預處理過程，目的是為了減少溫度變化對濕熱試驗引起的干擾，并能夠使試驗復現；

② T3~T7和T7~T11是完整的兩個循環；

③ 在T5~T6和T9~T10的溫度下降過程中，需將相對濕度控制在85%以上；

④ T6~T7和T10~T11為試件的性能檢測區間，最后一個循環和第五個循環進行試件性能檢測。

在GJB150.9推薦的濕熱試驗中，有3個技術細節未能給出：

① 在T2~T3預處理過程中，未給出溫度、濕度的變化速率；

② 未說明試件在整個濕熱試驗中是否處于開機狀態；

③ 試驗結束后，未說明調節溫濕度至標準大氣條件的試驗參數。

由于上述三個技術細節未能在標準中明確，從而使得在進行濕熱試驗時，試驗人員均按照自己的理解執行標準，導致濕熱試驗的質量參差不齊。

02 RTCA/DO-160G試驗剖面

在RTCA/DO-160G機載設備環境條件和試驗程序中，共有三種類型的濕熱試驗剖面，A類為安裝在艙內溫度控制區的設備，B類為艙內非控溫區的設備，三類為艙外設備。根據無人機經歷的環境，推薦的采用B類-嚴酷的濕熱環境，其濕熱試驗剖面如圖2所示。

圖2  RTCA/DO-160G濕熱試驗剖面圖

備注：

① T0~T2為試件的試驗前的預處理過程；

② T2~T5和T5~T8為完整的兩個循環；

③ 在T4~T5和T7~T8的溫度下降過程中，需將相對濕度控制在85%以上；

④ 試驗過程中，設備不工作，不進行性能測試。

在RTCA/DO-160G中，在試驗結束后，試件不能通過試驗箱將溫濕度調節至實驗室大氣條件，而是將設備取出并排除冷凝水后，在1h內必須完成通電測試工作，以確定試件的性能是否滿足要求。

從上述分析可知，運用上述兩個標準進行無人機濕熱試驗均不能真實反映無人機的經歷的環境剖面，主要原因如下：

① GJB150.9A的預處理時間較長（24h），而預處理的最后一步（升溫升濕）卻未說明如何控制，導致試件的進行濕熱循環的狀態不可控，無法進行統一尺度的無人機濕熱試驗；

② 由于濕熱變化過程中，不可避免將在無人機內部產生冷凝水凝聚。而GJB150.9A最后將溫濕度調節至標準大氣條件極可能使冷凝水凝聚現象消失，不利于無人機的設計改進和故障定位；

③ RTCA/DO-160G規定，在濕熱試驗過程中試件不工作，而在無人機在整個壽命剖面中，只會在工作時才會經歷高濕環境。因此，即使是在最后性能檢測中，發現無人機出現了故障，也無法判定無人機工作時是否能耐受濕熱環境。

03 推薦剖面

因此，我國無人機環境適應性試驗中，需要重新制定合適的濕熱試驗標準，以便能真正模擬無人機的壽命剖面。根據多年對行業標準的理解，建議無人機制造廠家采用如下圖所示的濕熱試驗剖面。

圖3  無人機濕熱試驗剖面

參考標準

①GJB 150.9-86      軍用設備環境試驗方法 濕熱試驗

②GJB 150.9A-2009 軍用裝備實驗室環境試驗方法 第9部分：濕熱試驗

③RTCA/DO-160G    Environmental Conditions and Test Procedure for Airborne Equipment