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McKinley 全球最大的气候环境实验室

人气:715   发表时间:2016-12-14 10:56:38

       做硬件相关产品的都知道,一般在元器件选型、产品研发期间和样机调测阶段,都会要遵照预定指标进行环境适应性试验。通常而言,环境适应性的所谓环境,主要涉及机械环境、气候环境和电磁环境等。
       大家经常会用到的气候环境试验设备或设施,一般会是高低温交变湿热试验箱、温度冲击试验箱、烟雾试验箱、低气压试验箱、淋雨/防尘试验箱等等。


        为了方便整个机柜或体积较大产品的温湿度适应性测试,会使用步入式高低温试验室,一般内部容积也都在20m³以内,满足冰箱等产品的测试。

        今天给大家介绍当今世界上最大的气候环境试验室:McKinley Climatic Laboratory,中文一般译作“麦金利气候实验室”。






          McKinley建造于1944年,已经有70多年的历史,目前仍在使用中,是全球最大的气候实验室,当前占地面积近30平方公里。


         McKinley隶属于美国空军第96联队,位于佛罗里达州的埃格林空军基地,从上图可以看到很多飞机跑道。事实上,美军强调全球部署,全球打击,为确保飞机能够适应全球的大多气候环境,比如澳大利亚内陆的极热气候,以及北极圈国家加拿大和挪威的极寒气候,以及各种恶劣天气状况,几乎所有飞机(包括民航客机)都会在这进行长时间的气候环境适应性试验。


         从上图中可以看到,一架空客A350飞机直接进出实验室,实验室大门上标识显示-65、0、165等数字,表示该实验室可以实现零下40℃到165℃的气温模拟。


        McKinley目前已成功地组建了8个大型气候工作间。这些功能各异、设备先进的工作室可以对全球三十多种气候环境、气象条件进行研究和模拟。


        “雨雪实验室”
        每小时可下380毫米的暴雨,并能下雪和结冰。如下图,F-35战斗机、空客A350,等等飞机正在进行下雪和结冰试验。


          试验期间和试验结束之后,还要检查航电系统等是否正常。



        除了军用飞机测试,McKinley也接受民用产品的测试,比如福特公司2017款F-Series Super Duty皮卡也租用了该场地进行环境适应性测试。





           “风实验室”

           从风平浪静到刮起30米/秒的飓风,所用时间不到3分钟。如下图,F-35战斗机正在进行飓风试验。




         飓风测试时,F-35将处于飞行状态,为此需要将飞机系留在试验平台上。




         “气温实验室”可以使室内温度从80℃降至-4O℃;在“雷(电)实验室”里,刚才还是晴空万里、微风和煦,转眼之间就是乌云密布、电闪雷鸣;


         “沙漠实验室”
则装有140盏高能太阳灯,室内温度与非洲沙漠正午时的酷热别无两样。


         最大的实验室要属“海洋实验室”,仅水面面积就达6平方公里,最深处达15米,水温、海上风浪可以自行调节。


         美军特种部队训练基地
由于McKinley Climatic Laboratory的特殊环境,美军一直把这里当做特种部队训练的主要场所。特种部队的队员通常是在系统地学习了战场生存的理论知识后才可以进入“气候实验室”训练,一般4天为一个周期,每次训练大约需要2-3个周期。实验室为队员们提供了类似热带雨林、非洲沙漠、冰雪极地、高原低氧、海上生存等各种特殊或常见的天候条件,并配置了与气候条件相适应的各种动、植物,供队员进行适应性训练。


        训练中,队员往往有时不得不面对长时间的“烈日”暴晒而得不到一滴水喝,转眼间却是倾盆大雨迎头而下,刚才还是风调雨顺,突然间就变得电闪雷鸣;队员们置身于毒蛇猛兽经常出没的森林中,既要时时提防它们的野性攻击,又要想方设法以此充饥果腹。


        在“海洋实验室”里,队员被捆绑四肢后投入海水中,水慢慢地升上来,队员们要学会在海中自行解脱而不被淹死的技能,有时还被要求长时间浸泡在冰冷的水中直到身体冻僵为止。更令队员们难以承受的是,在实验室里连续数日不睡觉、不进食,当他们“弹尽粮绝”时,却又陷入“敌军”的重重包围,而又必须杀出重围获得生存。 

        环境适应性,是产品(尤其是航空航天、工业测控、轨道交通和汽车电子等)最典型的可靠性能要求,看似简单,其实不容易。为了确保产品能够达到预期的环境适应性能指标要求,从产品需求规划、元器件等材料选型、产品设计和样机调测等各个阶段,都有许多需要注意的地方。

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