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气候环境研究类论文范文(两篇)

所属分类:农业论文 阅读次 时间:2018-01-29 10:56

本文摘要:下面是两篇气候环境类论文范文,第一篇论文介绍了大型客机气候实验室试验,重点介绍了气候实验室的试验条件及试验型号情况,为后续极端气候提供参考。第二篇论文介绍了气候变化在牛羊疾病的影响,积极寻找措施来遏制气候变化所导致的牛羊疾病,做好气候变化的

  下面是两篇气候环境类论文范文,第一篇论文介绍了大型客机气候实验室试验,重点介绍了气候实验室的试验条件及试验型号情况,为后续极端气候提供参考。第二篇论文介绍了气候变化在牛羊疾病的影响,积极寻找措施来遏制气候变化所导致的牛羊疾病,做好气候变化的防治工作。
 

气候变化研究进展

  《大型客机气候实验室试验》

  摘要:为确保飞机在各种极端气象条件下飞行的安全性,验证设计运行环境包线内各系统的功能与性能,需开展相应的试验试飞活动,极端自然环境有时间窗口难以捕捉、持续时间短、等待周期长的特点,但气候实验室可人工模拟高温、低温、冰雾、冻雨、吹雪等极端气象条件,不受自然环境的限制,可有效提升试验效率,缩短试飞周期,是现代大型客机进行极端气候试验的有效手段。介绍了气候实验室的意义与作用、全球气候实验室的情况,重点介绍了麦肯利气候实验室的试验条件及试验型号情况,并基于某型号实际经验,详细阐述了典型气候实验室试验的目的、内容与方法、风险及风险降低措施,为后续大型客机极端气候试验提供了参考。

  关键词:大型客机;气候实验室;低温试验;高温试验;结冰试验

  引言

  ARJ21-700飞机在研制取证阶段,曾多次赴海拉尔、厦门、长沙、乌鲁木齐等外场开展低温、高温、结冰等自然极端气象条件试验,在一定程度上影响了型号取证周期。国际大型客机主制造商通常会在试飞前期开展气候实验室试验,为设计优化和构型更改提供更充足的时间,有效缩短了试飞取证周期,而国内机型尚无开展气候实验室试验的经验。本文详细介绍了麦肯利气候实验室的硬件设施及试验条件,并阐述了气候实验室试验的内容与方法,为气候实验室的设计制造及国产大型客机气候实验室试验的开展提供借鉴和参考。

  1气候实验室的意义与作用

  图1为波音737飞机运行环境包线,其运行环境最低温度为-73℃,起飞和着陆最低温度限制为-54℃,最高运行温度限制为54℃,通常大型客机的运行环境包线与该机型相似。为验证系统设计并向局方表明符合性,确保飞机在其设计运行环境包线范围内能够按照设计预期安全运行,可以使用计算分析、模拟仿真、试验试飞等方式,而试验试飞通常是必不可少的环节。自然极端气象条件具有其特有的时间窗口且持续时间相对较短,错过一次后往往需要等待一年才能够再次捕捉,ARJ21-700飞机在研制取证过程中曾3次赴海拉尔开展低温试验,在三亚、阎良、长沙、厦门等地共计5次开展高温试验,在乌鲁木齐、加拿大温莎机场等地共计5次开展自然结冰试验,试验次数远多于国外大型客机主制造商,这在一定程度上说明了自然极端气象条件的难以捕捉、持续时间短、等待周期长的特性。

  气候实验室的出现有效地解决了该问题,气候实验室可人工模拟低温、高温、冰雾、吹雪、冻雨、风沙等极端气象条件,在短时间内实现验证飞机相关系统在各种极端气象条件下的工作状况,能够有效降低飞行试验对极端自然环境的依赖,提高试飞效率,缩短试飞周期。鉴于气候实验室的上述优点,国际大型客机主制造商一般在试飞前期,使用FTV2(FlightTestVe-hicle,简称FTV2)进行气候实验室试验(大部分为研发试验),充分验证飞机各系统在低温、高温、结冰等条件下的功能与性能,为飞机各系统的设计优化和构型完善留出充足的时间周期,在自然极端气象条件下开展相应的合格审定试飞,极大地提升了试飞效率,型号试飞周期可缩短至1~2年。

  2全球气候实验室情况介绍

  气候实验室是开展飞机气候试验的有力工具,是综合运用制冷、加热、空调、控制、计量等技术模拟极端气象条件的载体。上世纪四十年代开始,美国空军开始建设气候实验室,用于各军用飞机的极端气候试验,后来演变发展成为世界知名的麦肯利气候实验室,目前正常运营的气候实验室还有英国飞机气候实验室、瑞典飞机气候实验室和韩国飞机气候实验室等,而我国在这方面起步较晚,气候实验室正在筹建中。麦肯利气候实验室位于美国福罗里达州的埃格林空军基地,始建于1944年,包括主机库、全气候实验室、温度-高度实验室、设备实验室、太阳辐射/风沙/降雨实验室、盐雾实验室[1],各实验室的空间大小及试验条件详见表1。麦肯利气候实验室为美国空军及私人企业提供试验条件服务,在其中进行试验的飞机型号超过400种,飞机设备超过2000台,近期试验型号包括C5、F117、F22、F35、B787、CS100、A350XWB等,各型号的气候实验室试验情况详见表2.

  3典型的大型客机气候实验室试验

  3.1低温试验

  低温试验主要检查飞机易受低温影响的系统,冷浸透前后对相应系统进行对比检查,冷浸透后需要检查飞机过夜停放后的正常上电运行,并考虑部分系统的失效情况。低温试验分为-40℃试验和-54℃试验,-54℃为飞机地面运行环境包线左边界,-40℃为飞机运行常见的低温天气,为降低试验风险,先进行-40℃试验,然后进行-54℃试验,两种试验程序基本一致,具体如下:

  1)冷浸透前检查检查记录飞机液体泄漏情况、舱门开启力、发动机、APU、电源系统、航电系统、飞控系统、液压起落架系统、飞机固定系统、排气管道系统、机载测试系统及实时监控系统状况。

  2)飞机冷浸透

  3)冷浸透后检查测量舱门开启力,检查客舱应急出口滑梯打开情况和所有舱门开启情况;使用蓄电池为飞机上电,起动APU,检查蓄电池供电、APU低温起动及APU引气加温性能;开展驾驶舱内显示与控制器件初始化及工作检查,记录各系统启动时间;预热并起动发动机,检查发动机低温起动性能及APU大电负载下的引气能力;开展液压系统工作检查,确认液压作动活动面的工作情况;开展发动机工作检查,确认各种推力下发动机及反推力装置的工作状态;检查发电机供电及供电切换功能;开展配平、高升力系统工作检查,确认电作动活动面的工作情况;开展燃油系统工作检查,确认压力加油、燃油转输等功能;开展起落架、刹车系统及前轮转弯系统工作检查,确认起落架正常收放、应急放、正常刹车、备份刹车及前轮转弯功能。

  3.2高温试验

  高温试验主要检查飞机易超温的系统、部件、区域,热浸透前后对相应系统进行检查,用于试验结果对比,热浸透后需要检查飞机曝晒停放后的正常运行,并考虑部分系统的失效情况。图2为气候实验中正在进行的高温试验。高温试验分为40℃试验和55℃试验,55℃为飞机地面运行环境包线右边界,40℃为飞机运行常见的高温天气,为降低试验风险,先进行40℃试验,后进行55℃试验,两种试验程序基本一致,具体如下:

  1)热浸透前检查检查记录飞机液体泄漏情况、舱门开启力、发动机、APU、电源系统、航电系统、飞控系统、液压起落架系统、飞机固定系统、排气管道系统、机载测试系统及实时监控系统状况。

  2)飞机热浸透

  3)热浸透后检查测量舱门开启力,检查客舱应急出口滑梯打开情况和所有舱门开启情况;使用蓄电池为飞机上电,起动APU,检查蓄电池供电、APU高温起动及APU引气冷却性能;开展驾驶舱内显示与控制器件初始化及工作检查,记录各系统启动时间;检查设备舱温度,在APU最大电负载、HSTA多次配平等条件下确认后设备舱是否超温;APU引气起动发动机,检查APU引气及交叉引气下的发动机高温起动性能;检查环控系统性能,确认各种引气源与PACK组合下的空调系统冷却性能;开展飞控系统工作检查,包括BIT、方向舵/升降舵/副翼配平循环检查、襟缝翼正常收放检查、襟缝翼收放过程中的主飞控舵面操作;开展发动机工作检查,确认各种推力、引气、发电等发动机工作情况及发动机/APU关车后的回热;开展燃油系统工作检查,确认压力加油、燃油转输等工作情况;开展起落架、刹车系统及前轮转弯系统工作检查,确认起落架正常收放、应急放、正常刹车、备份刹车及前轮转弯功能。

  3.3结冰试验

  结冰试验主要检查在冰雾、冻雨、吹雪等气象条件下的发动机/APU起动及各种状态下的工作情况。图3为气候试验室内正在进行的结冰试验。结冰试验具体试验程序如下:

  1)冰雾及冻雨条件下的发动机起动、脱冰及最大起飞推力检查。

  2)冰雾、吹雪及冻雨条件下的APU起动、APU最大电负载工作、APU引气起动发动机。

  4典型试验风险及风险降低措施

  气候实验室试验与自然极端气象条件试验风险基本一致,具体如下:

  1)低温及结冰试验风险:复杂设计导致的蓄电池拆卸困难;穿戴防寒手套时的飞机维护困难;低温时氧气面罩不工作;密封橡胶失效导致液体(燃油、滑油、液压油、作动器媒介)泄漏;驾驶舱显示器预热慢;刹车盘间冻结导致刹车系统故障;轮胎与地面冻结;发动机/APU无法起动;试验人员冻伤;飞机固定系统失效导致飞机滑动。

  2)高温试验风险:试验人员中暑;电子电气设备超温;测试仪器超温;设备舱超温;复合材料结构超温;灭火瓶/氧气瓶/氮气瓶释放;飞机固定系统失效导致飞机滑动。主要的风险降低措施有:准备充分的保暖措施(如防寒服、防滑靴、防寒手套等)及防中暑药品;将测试/监控设备布置在制冷/制热空间外;准备快速冷却及加温装置,及时冷却高温零部件或为部分设备快速加温;准备轮挡、飞机系留等装置并做好检查,防止发动机开车时的飞机滑动;试验过程中试验温度逐步逼近,且在过程中注意检查飞机状态,防止飞机损伤。

  5结论

  自然极端气象条件存在窗口难以捕捉、持续时间短、等待周期长的特点,且试验后的飞机设计完善周期长,而气候实验室在一定程度上解决了该问题,后续机型可考虑使用其开展相关试验验证工作,以缩短试飞取证周期。气候实验室试验包括低温试验、高温试验和结冰试验,试验执行时应注意试验温度循序渐进,在试验环境建立前后对发动机、APU、环控系统、液压系统、飞控系统、指示/记录系统、舱门结构等飞机各受影响系统进行功能与性能对比检查,以验证各种极端气象条件下飞机是否满足设计指标及条款要求。

  参考文献:

  [1]郗伯雅.埃格林空军基地的麦金利气候实验室简介[J].国外导弹技术,1983(02):76-80.

  [2]CWayneDrake,朱仲方.空军麦金莱气候实验室的环境试验能力[J].国外导弹与航天运载器,1988(01):59-66.

  作者:王涛 米毅 单位:中国商飞民用飞机试飞中心

  《气候变化在牛羊疾病的影响》

  随着养殖业的发展,人们对于养殖草食类家畜的认识也不断加深。养殖户逐渐认识到一些外部环境,如气候变化等对家畜带来的影响。可以说,适宜的气候会对牛羊这些家畜的生长、繁殖起到促进作用。反之,假设气候恶劣或气候变化较大,都会影响牛羊这些家畜的正常生长,极易使它们患上疾病。因此,养殖户要正视气候变化给牛羊带来的影响,并积极寻找措施来遏制气候变化所导致的牛羊疾病。

  1气候变化给牛羊疾病带来的直接影响

  在我国的北方地区,气候变化比较大,温差也比较大,这就对放牧很不利。比如说在我国的北方,它属于温带季风气候,四季特点鲜明,夏季高温多雨,冬季寒冷干燥是它的主要特征。在一天中,昼夜温差也相当大。忽冷忽热的气温会让牛羊难以适应,对寒冷或炎热的抵抗力也会相应降低,造成牛羊疾病的多发。

  在北方地区,夏季的太阳比较强烈,光照强,在没有遮蔽的地方,牛羊长期暴晒在阳光中,皮肤极易得皮肤炎。此外,北方的夏天一般是高温与潮湿并存的,在这样的环境下,热射病是牛羊中高发的疾病。经常下雨也会使地表潮湿,土地变得泥泞,牛羊长期站在这样的土地中很容易得腐蹄症[1]。除了夏天,寒冷干燥的冬天也是北方地区牛羊疾病高发的时候。在冬天,风湿病、关节炎、呼吸道疾病等都是由于气候变化所带来的高发疾病。此外,北方地区的冬天降雨也不少,一旦牛羊在放养时遭遇大雨,就很容易吸进寒气,发生痉挛、肺炎等急症。所以,在畜牧业养殖中,养殖户一定要给牛羊创造舒适的环境,建造结实的棚屋,使其能有效地抵御严寒和酷暑,这样能在一定程度上降低气候变化给牛羊疾病带来的影响。

  2气候变化给牛羊疾病带来的间接影响

  气候变化除了会直接影响牛羊生活的环境以外,也会对牛羊的饲料等产生影响,从而间接导致牛羊疾病的产生。在牛羊的生长、繁殖中,饲料是相当重要的一环[2]。质量较好的饲料能使牛羊茁壮地生长,而质量低劣的饲料则会使它们营养不良,从而影响牛羊正常的生长发育,更甚者会令它们患上严重的疾病。在大部分地区,牛羊的饲料一般就是植物。在这种情况下,气候的变化对饲料的影响就相当大了。比方说在西部地区,气温高、降水少、土地干燥,沙漠化现象较为严重。这样的话,泥土中的营养元素含量如钙、磷等就会比较低。

  长期用这种土地所生长出的植物作为饲料来喂养牛羊,就会使牛羊患上缺钙症、缺磷症等。此外,在经常下雨、天气潮湿的地区,牛羊的饲料很容易发生霉变。假如养殖户不小心用这种饲料来喂养牛羊,就会造成牛羊食物中毒、真菌性疾病等的发生。这样的情况要求养殖户在平时注意当地的气候变化,结合牛羊的情况,适当地给牛羊补充饲料中所缺乏的元素,避免牛羊的营养不良。在平时也要注意饲料的保存,饲料一旦发生霉变,绝不能再喂给牛羊。此外,气候的剧烈变化也很容易滋生一些细菌。比方说,在多雨的季节,繁殖力旺盛的肉毒梭菌极易在牛羊的体内滋生,使牛羊患上疾病。此外,在秋冬季节的清晨,一旦饲料上沾上霜露,抵抗力较低的牛羊食用之后就会令腐败梭菌大量繁殖,引起一些消化道疾病。因此养殖户们一定要做好气候变化的防御工作。

  3小结

  在放牧牛羊的过程中,养殖户一定要注意气候变化对牛羊疾病造成的影响,结合当地的气候环境,及时地采取措施来防治牛羊疾病,只有未雨绸缪,才能促进牛羊的健康成长,从而避免养殖户产生相关的、不必要的损失。

  参考文献:

  [1]赵德惠.浅议外界气候条件对牛羊疾病的影响[J].甘肃畜牧兽医,2016,46(2):50~51.

  [2]张成普.外界气候条件对牛羊疾病的影响[J].兽医导刊,2016(12):55~55.

  作者:胡诗悦 单位:长春市动物疫病预防控制中心

  推荐阅读:《气候变化研究进展》(双月刊)创刊于2005年,由中国气象局主管、国家气候中心主办,是我国在气候变化研究领域内由自然科学和社会科学相结合的综合性学术期刊。

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