東南沿海氣候對雷達裝備維護的影響

【摘要】東南沿海地區常年處在亞熱帶季風氣候的影響下，其氣候特點是夏季濕熱多雨、冬季溫和多雨；這種氣候下的濕熱因素對雷達等電子設備的防潮等維護要求提出了一定的挑戰。本文對東南沿海氣候對雷達準備維護的影響進行了眼睛，以供維護雷達設備時進行參考。

【關鍵詞】東南沿海氣候；雷達裝備；維護

1.緒論

隨著電子設備在國防、軍工以及各個民用領域的廣泛應用，雷達、遙感等電子設備也廣泛用于野外、高山以及海上等環境條件惡劣的領域。這些地方多變的氣候條件對電子設備的性能和可靠性等提出了較高的要求。

東南沿海地區主要的氣候特征是濕熱、多雨，這樣的環境因素可能使雷達等電子設備產生吸附、擴散以及凝露等現象，從而降低雷達設備的絕緣性能，導致雷達設備的機械特性發生變化，從而影響其性能。

為了研究東南沿海氣候條件下，濕熱多雨等環境因素對雷達設備的影響，更好地維護雷達設備，本文對東南沿海氣候對雷達設備維護方面的影響做深入研究。

2.東南沿海氣候的特點

從氣溫帶上劃分，我國東南沿海地區處于熱帶和亞熱帶地區，氣候上是亞熱帶熱帶海洋氣候，溫度高、濕度大以及長時間日照、大量的太陽輻射等氣候特征，決定了此地區具有氣候悶熱、雨水充足、多凝露的特點。以海南加積地區為例，此地區一年中共有7個月左右的時間處于濕熱帶氣候的影響下，只有干季和雨季之分，而沒有明顯的四季區別。雨季時，天氣情況經常是高溫、高濕，外加充沛的雨水；太陽直接日曬下的溫度甚至高達49攝氏度。

東南沿海地區的這種高溫、高濕氣候，容易使金屬腐蝕速度遠遠高于其他地區；不僅如此，這種氣候還會加快破壞結構件表面的保護性圖層速度。舉例來說，相同的雷達零部件在東南沿海地區和非東南沿海地區的室內貯存效果截然不同[1]：對于都使用72-1防銹機油包裝袋零部件，在海南加積地區貯存時，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到44%；而在山東濟南貯存的同樣零部件，兩年后生銹的比例只有26%。除此之外，東南沿海地區的高溫高濕氣候，還會加快雷達設備上高分子材料的老化速度。

（1）吸附。東南沿海地區在對雷達設備進行維護時，經常會發現雷達設備表面會有一些水汽，水氣分子附著在雷達設備上的過程就稱為吸附。對同樣的雷達設備而言，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。有實驗證明，影響雷達設備的吸附等溫曲線有所不同，如圖1所示。

（2）凝露。東南沿海地區晝夜可能會有較大的溫度變化，當雷達設備表面的變化溫度低于露點溫度時，就會在設備表面產生水蒸汽，這一過程稱為凝露。凝露會對設備造成嚴重的危害：造成交直流短路接地，甚至會使開關誤動作；腐蝕雷達設備內的金屬部件，造成設備壽命的減少。

（3）擴散。當雷達設備內外水氣有壓力差時，水氣分子會由濃度大的地方擴散到濃度小的地方。當相對濕度相同時，東南沿海地區的高溫特性會使空氣中含有較多的水氣分子，較高的水氣壓力會產生劇烈的擴散作用。

3.東南沿海氣候對雷達裝備維護的影響

東南沿海氣候對雷達裝備維護上的影響，主要體現在兩個方面：雷達設備的電子線路和雷達設備內的結構件。

在電子線路方面，高溫、高濕等氣候環境對雷達裝備的影響主要體現在如下幾點[3]：（1）對電磁性能的影響。雷達裝備具有較高的裝聯密度，其內部的集成電路有高阻抗和高放大率的特性，所以對零部件表面的腐蝕、噪音以及頻率漂移等故障更加敏感。另外，裝備內部兩個鄰接導體間可能會因為吸附、凝露等現象而產生短路；最重要的是，雷達天線的伺服系統和饋電系統都可能會因為高濕度環境而出現問題，進而影響雷達裝備的精度。（2）對金屬材料的影響。和普通的電子設備一樣，雷達裝備內部的零部件和印制電路板也是以銅、錫、銀等作為導電材料的，它們都會受到東南沿海的高溫、高濕氣候的腐蝕。以常用的銅為例，在高濕環境下會產生化學作用而生成銅綠，發生腐蝕。雷達裝備中，印制電路板上的金屬導體一般都比較薄，所以即使是很小的腐蝕也可能會導致雷達裝備中的結構件徹底報廢。（3）對線路中金屬遷移和晶相變異的影響。金屬銀在雷達裝備的一些零部件中有重要的應用，比如會在印制電路板上使用銀鍍層，從而保證信號的平穩傳輸。但是，東南沿海氣候的高濕特性，可能會產生“銀遷”現象，即銀會在電場作用下向絕緣材料表面遷移；“銀遷”現象會降低雷達裝備內部零部件的絕緣性能，可能會導致短路。另外，錫、鋅等導體在受到高溫、高濕環境條件的影響，會產生晶相變異，對于比較小的結構件而言，這也會造成短路。

雷達裝備中的結構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產生金屬腐蝕，降低結構件的強度。在結構件方面，高溫、高濕等氣候環境對雷達裝備的影響主要包括[4]：（1）全面腐蝕。當雷達裝備結構件上有連成一片的腐蝕塊時，就可以認為雷達裝備的結構件受到全面腐蝕，雷達裝備表面如果沒有有效的金屬防護層，或者金屬防護層失效的話，就會受到高溫、高濕等氣候的影響，出現全面腐蝕。對于由碳鋼組成的結構件，受到高溫、高濕的腐蝕作用，碳鋼表面容易出現一層含鹽的液膜，進一步促進了結構件的腐蝕。（2）電偶腐蝕。如果兩種金屬的腐蝕電位不同，那么當金屬和電解質溶液接觸時，相對正電位的金屬導體溶解速度較慢，而相對負電位的導體溶解速度加快，這樣的現象會產生局部的電偶腐蝕。在雷達裝備內部，由于導電、導熱以及性能等各種要求，通常會使用多種金屬導體，而東南沿海地區的高溫差、高濕度的氣候特征，會在裝備表面沉積一層晶體，此晶體在吸水潮解后會在雷達裝備表面產生一層電解質溶液膜，從而和雷達裝備內的多種金屬導體產生電偶腐蝕。（3）點腐蝕。全面腐蝕和電偶腐蝕在很多氣候環境下都會產生，而點腐蝕是東南沿海海洋性環境特有的腐蝕狀態。點腐蝕是在金屬表面個別點的腐蝕形態，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。在發生點腐蝕的小孔處，溶解速度會大大加快，甚至會造成雷達裝備結構件的穿孔；另外，點腐蝕還可能加劇結構件的開裂狀態。（4）縫隙腐蝕。雷達裝備的結構件在連接時，采取的也是焊、鉚、螺釘等，兩個鄰接結構件間會留下連接縫隙，縫隙處不同的鄰接金屬會產生選擇性腐蝕。

經過以上分析研究可知，東南沿海地區惡劣的氣候對雷達裝備的性能和維護會產生重要的影響，所以在維護雷達裝備時可以針對性的找到解決方案。

4.結論

本文對分析了東南沿海氣候的特點，并研究了這種氣候對雷達設備維護方面的產生的影響，為有效地維護雷達設備提供了一定的經驗。

參考文獻

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

[2]陳兆軍，丁慶賢，吳俊偉.沿海氣候環境對機載雷達設備的影響和維護[C].2011航空維修理論研究及技術發展學術交流會論文集，2011，10（25）.

[3]黃瑞龍.濕熱對電子設備的影響及其防護[J].無線電通信技術，2010，10（28）.

[4]魯遠曙，左衛.東南沿海氣候條件對電子設備的影響及環境適應性對策[J].裝備環境工程，2011，12（15）.

作者簡介：徐家迅（1983—），男，中級工程師，研究方向：雷達發射機。