東南沿海氣候?qū)走_(dá)裝備維護(hù)的影響

【摘要】東南沿海地區(qū)常年處在亞熱帶季風(fēng)氣候的影響下，其氣候特點(diǎn)是夏季濕熱多雨、冬季溫和多雨；這種氣候下的濕熱因素對(duì)雷達(dá)等電子設(shè)備的防潮等維護(hù)要求提出了一定的挑戰(zhàn)。本文對(duì)東南沿海氣候?qū)走_(dá)準(zhǔn)備維護(hù)的影響進(jìn)行了眼睛，以供維護(hù)雷達(dá)設(shè)備時(shí)進(jìn)行參考。

【關(guān)鍵詞】東南沿海氣候；雷達(dá)裝備；維護(hù)

1.緒論

隨著電子設(shè)備在國(guó)防、軍工以及各個(gè)民用領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，雷達(dá)、遙感等電子設(shè)備也廣泛用于野外、高山以及海上等環(huán)境條件惡劣的領(lǐng)域。這些地方多變的氣候條件對(duì)電子設(shè)備的性能和可靠性等提出了較高的要求。

東南沿海地區(qū)主要的氣候特征是濕熱、多雨，這樣的環(huán)境因素可能使雷達(dá)等電子設(shè)備產(chǎn)生吸附、擴(kuò)散以及凝露等現(xiàn)象，從而降低雷達(dá)設(shè)備的絕緣性能，導(dǎo)致雷達(dá)設(shè)備的機(jī)械特性發(fā)生變化，從而影響其性能。

為了研究東南沿海氣候條件下，濕熱多雨等環(huán)境因素對(duì)雷達(dá)設(shè)備的影響，更好地維護(hù)雷達(dá)設(shè)備，本文對(duì)東南沿海氣候?qū)走_(dá)設(shè)備維護(hù)方面的影響做深入研究。

2.東南沿海氣候的特點(diǎn)

從氣溫帶上劃分，我國(guó)東南沿海地區(qū)處于熱帶和亞熱帶地區(qū)，氣候上是亞熱帶熱帶海洋氣候，溫度高、濕度大以及長(zhǎng)時(shí)間日照、大量的太陽(yáng)輻射等氣候特征，決定了此地區(qū)具有氣候悶熱、雨水充足、多凝露的特點(diǎn)。以海南加積地區(qū)為例，此地區(qū)一年中共有7個(gè)月左右的時(shí)間處于濕熱帶氣候的影響下，只有干季和雨季之分，而沒(méi)有明顯的四季區(qū)別。雨季時(shí)，天氣情況經(jīng)常是高溫、高濕，外加充沛的雨水；太陽(yáng)直接日曬下的溫度甚至高達(dá)49攝氏度。

東南沿海地區(qū)的這種高溫、高濕氣候，容易使金屬腐蝕速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他地區(qū)；不僅如此，這種氣候還會(huì)加快破壞結(jié)構(gòu)件表面的保護(hù)性圖層速度。舉例來(lái)說(shuō)，相同的雷達(dá)零部件在東南沿海地區(qū)和非東南沿海地區(qū)的室內(nèi)貯存效果截然不同[1]：對(duì)于都使用72-1防銹機(jī)油包裝袋零部件，在海南加積地區(qū)貯存時(shí)，一年后有大概18%的零部件生銹，而兩年后生銹的比例甚至達(dá)到44%；而在山東濟(jì)南貯存的同樣零部件，兩年后生銹的比例只有26%。除此之外，東南沿海地區(qū)的高溫高濕氣候，還會(huì)加快雷達(dá)設(shè)備上高分子材料的老化速度。

（1）吸附。東南沿海地區(qū)在對(duì)雷達(dá)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)雷達(dá)設(shè)備表面會(huì)有一些水汽，水氣分子附著在雷達(dá)設(shè)備上的過(guò)程就稱為吸附。對(duì)同樣的雷達(dá)設(shè)備而言，吸附量取決于溫度和氣體的壓力，而一般情況下氣體的壓力是不變的，所以溫度是決定吸附量的最重要因素。有實(shí)驗(yàn)證明，影響雷達(dá)設(shè)備的吸附等溫曲線有所不同，如圖1所示。

（2）凝露。東南沿海地區(qū)晝夜可能會(huì)有較大的溫度變化，當(dāng)雷達(dá)設(shè)備表面的變化溫度低于露點(diǎn)溫度時(shí)，就會(huì)在設(shè)備表面產(chǎn)生水蒸汽，這一過(guò)程稱為凝露。凝露會(huì)對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重的危害：造成交直流短路接地，甚至?xí)归_(kāi)關(guān)誤動(dòng)作；腐蝕雷達(dá)設(shè)備內(nèi)的金屬部件，造成設(shè)備壽命的減少。

（3）擴(kuò)散。當(dāng)雷達(dá)設(shè)備內(nèi)外水氣有壓力差時(shí)，水氣分子會(huì)由濃度大的地方擴(kuò)散到濃度小的地方。當(dāng)相對(duì)濕度相同時(shí)，東南沿海地區(qū)的高溫特性會(huì)使空氣中含有較多的水氣分子，較高的水氣壓力會(huì)產(chǎn)生劇烈的擴(kuò)散作用。

3.東南沿海氣候?qū)走_(dá)裝備維護(hù)的影響

東南沿海氣候?qū)走_(dá)裝備維護(hù)上的影響，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：雷達(dá)設(shè)備的電子線路和雷達(dá)設(shè)備內(nèi)的結(jié)構(gòu)件。

在電子線路方面，高溫、高濕等氣候環(huán)境對(duì)雷達(dá)裝備的影響主要體現(xiàn)在如下幾點(diǎn)[3]：（1）對(duì)電磁性能的影響。雷達(dá)裝備具有較高的裝聯(lián)密度，其內(nèi)部的集成電路有高阻抗和高放大率的特性，所以對(duì)零部件表面的腐蝕、噪音以及頻率漂移等故障更加敏感。另外，裝備內(nèi)部?jī)蓚€(gè)鄰接導(dǎo)體間可能會(huì)因?yàn)槲?、凝露等現(xiàn)象而產(chǎn)生短路；最重要的是，雷達(dá)天線的伺服系統(tǒng)和饋電系統(tǒng)都可能會(huì)因?yàn)楦邼穸拳h(huán)境而出現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)而影響雷達(dá)裝備的精度。（2）對(duì)金屬材料的影響。和普通的電子設(shè)備一樣，雷達(dá)裝備內(nèi)部的零部件和印制電路板也是以銅、錫、銀等作為導(dǎo)電材料的，它們都會(huì)受到東南沿海的高溫、高濕氣候的腐蝕。以常用的銅為例，在高濕環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生化學(xué)作用而生成銅綠，發(fā)生腐蝕。雷達(dá)裝備中，印制電路板上的金屬導(dǎo)體一般都比較薄，所以即使是很小的腐蝕也可能會(huì)導(dǎo)致雷達(dá)裝備中的結(jié)構(gòu)件徹底報(bào)廢。（3）對(duì)線路中金屬遷移和晶相變異的影響。金屬銀在雷達(dá)裝備的一些零部件中有重要的應(yīng)用，比如會(huì)在印制電路板上使用銀鍍層，從而保證信號(hào)的平穩(wěn)傳輸。但是，東南沿海氣候的高濕特性，可能會(huì)產(chǎn)生“銀遷”現(xiàn)象，即銀會(huì)在電場(chǎng)作用下向絕緣材料表面遷移；“銀遷”現(xiàn)象會(huì)降低雷達(dá)裝備內(nèi)部零部件的絕緣性能，可能會(huì)導(dǎo)致短路。另外，錫、鋅等導(dǎo)體在受到高溫、高濕環(huán)境條件的影響，會(huì)產(chǎn)生晶相變異，對(duì)于比較小的結(jié)構(gòu)件而言，這也會(huì)造成短路。

雷達(dá)裝備中的結(jié)構(gòu)件一般都是采用金屬材料制造，在東南沿海氣候下不可避免的會(huì)產(chǎn)生金屬腐蝕，降低結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度。在結(jié)構(gòu)件方面，高溫、高濕等氣候環(huán)境對(duì)雷達(dá)裝備的影響主要包括[4]：（1）全面腐蝕。當(dāng)雷達(dá)裝備結(jié)構(gòu)件上有連成一片的腐蝕塊時(shí)，就可以認(rèn)為雷達(dá)裝備的結(jié)構(gòu)件受到全面腐蝕，雷達(dá)裝備表面如果沒(méi)有有效的金屬防護(hù)層，或者金屬防護(hù)層失效的話，就會(huì)受到高溫、高濕等氣候的影響，出現(xiàn)全面腐蝕。對(duì)于由碳鋼組成的結(jié)構(gòu)件，受到高溫、高濕的腐蝕作用，碳鋼表面容易出現(xiàn)一層含鹽的液膜，進(jìn)一步促進(jìn)了結(jié)構(gòu)件的腐蝕。（2）電偶腐蝕。如果兩種金屬的腐蝕電位不同，那么當(dāng)金屬和電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，相對(duì)正電位的金屬導(dǎo)體溶解速度較慢，而相對(duì)負(fù)電位的導(dǎo)體溶解速度加快，這樣的現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生局部的電偶腐蝕。在雷達(dá)裝備內(nèi)部，由于導(dǎo)電、導(dǎo)熱以及性能等各種要求，通常會(huì)使用多種金屬導(dǎo)體，而東南沿海地區(qū)的高溫差、高濕度的氣候特征，會(huì)在裝備表面沉積一層晶體，此晶體在吸水潮解后會(huì)在雷達(dá)裝備表面產(chǎn)生一層電解質(zhì)溶液膜，從而和雷達(dá)裝備內(nèi)的多種金屬導(dǎo)體產(chǎn)生電偶腐蝕。（3）點(diǎn)腐蝕。全面腐蝕和電偶腐蝕在很多氣候環(huán)境下都會(huì)產(chǎn)生，而點(diǎn)腐蝕是東南沿海海洋性環(huán)境特有的腐蝕狀態(tài)。點(diǎn)腐蝕是在金屬表面?zhèn)€別點(diǎn)的腐蝕形態(tài)，雖然其腐蝕面積較小，但是其破壞性并不弱于前兩種腐蝕形態(tài)。在發(fā)生點(diǎn)腐蝕的小孔處，溶解速度會(huì)大大加快，甚至?xí)斐衫走_(dá)裝備結(jié)構(gòu)件的穿孔；另外，點(diǎn)腐蝕還可能加劇結(jié)構(gòu)件的開(kāi)裂狀態(tài)。（4）縫隙腐蝕。雷達(dá)裝備的結(jié)構(gòu)件在連接時(shí)，采取的也是焊、鉚、螺釘?shù)?，兩個(gè)鄰接結(jié)構(gòu)件間會(huì)留下連接縫隙，縫隙處不同的鄰接金屬會(huì)產(chǎn)生選擇性腐蝕。

經(jīng)過(guò)以上分析研究可知，東南沿海地區(qū)惡劣的氣候?qū)走_(dá)裝備的性能和維護(hù)會(huì)產(chǎn)生重要的影響，所以在維護(hù)雷達(dá)裝備時(shí)可以針對(duì)性的找到解決方案。

4.結(jié)論

本文對(duì)分析了東南沿海氣候的特點(diǎn)，并研究了這種氣候?qū)走_(dá)設(shè)備維護(hù)方面的產(chǎn)生的影響，為有效地維護(hù)雷達(dá)設(shè)備提供了一定的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]徐家迅.海南的氣候環(huán)境對(duì)雷達(dá)性能的影響[J].電子世界，2013，11（30）.

[2]陳兆軍，丁慶賢，吳俊偉.沿海氣候環(huán)境對(duì)機(jī)載雷達(dá)設(shè)備的影響和維護(hù)[C].2011航空維修理論研究及技術(shù)發(fā)展學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集，2011，10（25）.

[3]黃瑞龍.濕熱對(duì)電子設(shè)備的影響及其防護(hù)[J].無(wú)線電通信技術(shù)，2010，10（28）.

[4]魯遠(yuǎn)曙，左衛(wèi).東南沿海氣候條件對(duì)電子設(shè)備的影響及環(huán)境適應(yīng)性對(duì)策[J].裝備環(huán)境工程，2011，12（15）.

作者簡(jiǎn)介：徐家迅（1983—），男，中級(jí)工程師，研究方向：雷達(dá)發(fā)射機(jī)。