ما هو Thermal Vacuum؟
اختبار الفراغ الحراري هو اختبار للتأهيل المكاني يتم فيه إخضاع العينة لدورات درجة الحرارة تحت فراغ عالٍ، وتقييم وظيفتها وسلوكها الحراري.
الغرض من Thermal Vacuum
والغرض من ذلك هو التحقق من أن مكون المركبة الفضائية يعمل ضمن نطاق درجة الحرارة المتوقعة في ظل ظروف انتقال الحرارة الخالية من الحمل الحراري في الفراغ.
على أي منتجات يُطبَّق Thermal Vacuum؟
- النظم الفرعية للأقمار الصناعية
- الالكترونيات الفضائية
- معدات التحكم الحراري
- الآليات والمحركات
في أي قطاعات يُستخدم Thermal Vacuum؟
المواصفات المتعلقة بـ Thermal Vacuum
- ECSS-E-ST-10-03
- ميل-ستد-1540
- ناسا-STD-7002
شروط Thermal Vacuum
- مكنسة
- فراغ عالي محدد في المعيار
- نطاق درجة الحرارة
- الحدود القصوى الساخنة والباردة محددة وفقًا لملف المهمة
- عدد الدورات
- مختلفة حسب مستويات التأهيل والقبول
- يسكن
- حتى يتم الوصول إلى التوازن الحراري عند كل طرف
جهاز Thermal Vacuum
- غرفة فراغ الحرارية
- أغطية حرارية مبردة بالصدمة الباردة
- تسجيل درجة الحرارة متعدد القنوات
- مراقبة الوظائف والقياس عن بعد
متطلبات العينة لـ Thermal Vacuum
- يجب أن تمثل العينة تكوين الرحلة
- يجب تحديد مواقع المزدوجات الحرارية
- يجب إعداد مراقبة الوظيفة عبر القياس عن بعد
- يجب الحفاظ على فئة النظافة
مدة Thermal Vacuum
ذلك يعتمد على عدد الدورات. يمكن أن تستغرق برامج التأهيل أسابيع.
إجراء Thermal Vacuum
- 1يتم إعداد العينة في الغرفة وتجهيزها.
- 2يتم ضخ النظام إلى الفراغ.
- 3يتم تطبيق الدورات المتطرفة الساخنة والباردة.
- 4يتم انتظار التوازن الحراري عند كل طرف ويتم فحص الوظيفة.
- 5اكتمال العدد المحدد من الدورات.
- 6يتم إجراء فحص الوظيفة النهائي والفحص البصري.
معايير قبول Thermal Vacuum
يتم تعريف معيار القبول في البرنامج: استمرارية الوظيفة طوال جميع الدورات وبقاء درجات الحرارة ضمن حدود التصميم.
تقييم النتائج
نظرًا لعدم وجود حمل حراري في الفراغ، يهيمن التوصيل والإشعاع؛ وبالتالي فإن درجات الحرارة تظهر بشكل مختلف عما كانت عليه في الاختبارات الجوية.
تقرير Thermal Vacuum
- تم تطبيق المعيار
- مستوى الفراغ وملف درجة الحرارة
- عدد الدورات
- درجات الحرارة المقاسة
- نتائج الوظائف وسجلات القياس عن بعد
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- مواصفات تأهيل المساحة
اختبارات الطيران والفضاء — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار Thermal Vacuum؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تُظهر اختبارات الطيران والفضاء أن المعدات تستمر في العمل في بيئة الطيران وتوفر أدلة لملف صلاحية الطيران. في هذه الفئة، احتمال الفشل المقبول أقل بعدة مراتب من القطاعات الأخرى؛ وهذا يحدد مباشرة نطاق الاختبار وعبء الاعتماد.
أبرز سمة في هذا المجال هي إمكانية التتبع. يُسجَّل من أي صهرة جاء جزء الطائرة، وفي أي فرن معالجة حرارية وبأي دورة تمت معالجته، وأي عامل قام باللحام وأي مفتش وافق عليه. تقرير الاختبار حلقة واحدة في هذه السلسلة؛ فإذا انقطعت السلسلة، لا يحمل التقرير قيمة بمفرده.
يتم التأهيل البيئي عبر RTCA DO-160، مع اختيار الفئات وفقًا لموقع تركيب المعدات في الطائرة. يمر جهاز مركب على لوحة القيادة وآخر مركب داخل الجناح بنفس القسم ولكن بفئات مختلفة. لذلك عند قراءة تقرير DO-160 من الضروري معرفة أي الأقسام طُبّقت بأي فئات.
في جانب البرمجيات والأجهزة المعقدة يتغير النهج تمامًا: الدليل ليس الاختبار بل ضمان العملية. يحدد DO-178C للبرمجيات وDO-254 للأجهزة الإلكترونية المعقدة كيفية تنفيذ عملية التطوير والأدلة الواجب إنتاجها. يجب أن تكون كل خطوة، من المتطلب إلى الكود، ومن اختبار الكود إلى تحليل التغطية، قابلة للتتبع. اختبار البرمجية لا يجعلها قابلة للاعتماد؛ بل سجل العملية هو ما يفعل ذلك.
في جانب المواد والعمليات الخاصة يُطبَّق مجموعة منفصلة من القواعد. يُستخدم AWS D17.1 للحام، وSAE AMS 2750 لقياس الحرارة في المعالجة الحرارية، وNAS 410 لموظفي الفحص غير الإتلافي. بالنسبة للعمليات الخاصة (المعالجة الحرارية، الطلاء، اللحام، الفحص غير الإتلافي، اللصق)، يُعد اعتماد NADCAP إلزاميًا فعليًا في سلسلة التوريد؛ فبدون NADCAP لا يمكن بيع القطع للعديد من الشركات المصنعة للمعدات الأصلية.
في جانب نظام الجودة تُستخدم سلسلة AS/EN 9100: 9100 للمصنّعين، و9110 لمؤسسات الصيانة، و9120 للموزعين. بدون هذه الشهادات يكاد يكون من المستحيل الدخول في سلسلة توريد الطيران والفضاء، وعمليات التدقيق أكثر تفصيلاً بشكل ملحوظ من القطاعات الأخرى.
خطر القطع المزيفة موضوع خاص بهذا المجال. تُستخدم معايير وطرق تحقق منفصلة (الفحص البصري، الأشعة السينية، فك الغلاف وفحص البنية الداخلية، XRF) للكشف عن القطع المزيفة أو المعاد تصنيعها في سلسلة توريد المكونات الإلكترونية.
تضيف التطبيقات الفضائية طبقات إضافية: التبخر الغازي في الفراغ، ومقاومة الإشعاع، ودورات الحرارة والفراغ طويلة المدى، وتقييم تأثيرات الحدث الفردي.
مجموعات الطرق في هذا المجال
التأهيل البيئي
أقسام RTCA DO-160: درجة الحرارة والارتفاع، والاهتزاز، والصدمة، والرطوبة، والرمل والغبار، والفطريات، ورذاذ الملح، والحساسية للسوائل، والتجمد، والبرق.
كهرومغناطيسي
أقسام التوافق الكهرومغناطيسي في DO-160؛ وخصائص القدرة وفق MIL-STD-461 وMIL-STD-704 على المنصات العسكرية.
ضمان البرمجيات والعتاد
دورة حياة برمجيات DO-178C وأدلة ضمان تصميم العتاد DO-254؛ تتبع المتطلبات وتحليل التغطية.
المواد واللحام
تأهيل اللحام وفق AWS D17.1، والاختبارات الميكانيكية للمواد، والفحص المعدني والفحص غير الإتلافي.
التحكم في العمليات الخاصة
قياس الحرارة SAE AMS 2750، والتحقق من عمليات الطلاء والمعالجة الحرارية، والتحضير لتدقيقات NADCAP.
بيئة الفضاء
دورات التفريغ الحراري، والتغويز، وتحمل الإشعاع، والتأهيل الصوتي/الاهتزازي.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- لا يوجد مستند يُسمى "شهادة DO-160"؛ فـ DO-160 هي مواصفة اختبار ومخرجها تقرير تأهيل.
- يأتي اختيار الأقسام والفئات من مواصفة المعدات الخاصة بالعميل؛ ولا يمكن للمختبر إجراء هذا الاختيار بمفرده.
- لا يمكن استيفاء DO-178C وDO-254 بالاختبار وحده؛ فالدليل هو تتبع عملية التطوير.
- شهادة AS9100 ليست اعتمادًا للمنتج؛ بل هي شهادة نظام جودة، ويجري اعتماد الأجزاء بشكل منفصل.
- بالنسبة للعمليات الخاصة، لا يُقبل العمل المنجز دون NADCAP في سلسلة التوريد حتى لو كان صحيحًا تقنيًا.
- غالبًا ما يُخلط بين MIL-STD-810 وDO-160: إحداهما مواصفة عسكرية والأخرى مدنية للطيران، وتختلف أنماطهما.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- الصلاحية للطيران وملفات TSO/ETSO
- الدخول إلى سلسلة توريد الطيران والفضاء واعتماد المورد
- اعتماد العمليات الخاصة والتحضير لـ NADCAP
- تحديد أثر تغيير التصميم على التأهيل
- إدارة مخاطر القطع المزيفة والتحقق من المكونات
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول Thermal Vacuum
وفقًا لأي معيار يتم تصنيع Thermal Vacuum؟
تم تنفيذ Thermal Vacuum في النطاق ECSS-E-ST-10-03, ميل-ستد-1540 و ناسا-STD-7002. يتم تحديد القيم الحدية ومعايير القبول الواجب تطبيقها في معيار المنتج؛ يتم تأكيد الإصدار الصالح لمنتجك كتابيًا في مرحلة العرض.
ما هي المنتجات التي ينطبق عليها Thermal Vacuum؟
يتم تطبيقه بشكل أساسي على النظم الفرعية للأقمار الصناعية, الالكترونيات الفضائية, معدات التحكم الحراري و الآليات والمحركات. يتم تحديد ما إذا كان منتجك مدرجًا في النطاق من خلال فحص مواصفاته الفنية والاستخدام المقصود.
تحت أي ظروف يتم تنفيذ Thermal Vacuum؟
المعلمات المحددة هي: مكنسة — فراغ عالي محدد في المعيار, نطاق درجة الحرارة — الحدود القصوى الساخنة والباردة محددة وفقًا لملف المهمة و عدد الدورات — مختلفة حسب مستويات التأهيل والقبول. الشروط الكاملة موجودة في قسم "شروط الاختبار" بالصفحة وتختلف حسب معيار المنتج.
ما نوع العينة المطلوبة لـ Thermal Vacuum؟
يجب أن تمثل العينة تكوين الرحلة, يجب تحديد مواقع المزدوجات الحرارية و يجب إعداد مراقبة الوظيفة عبر القياس عن بعد. يتم تحديد عدد العينات وفقًا لمعيار المنتج والنطاق الذي سيتم الإبلاغ عنه.
كم من الوقت يستغرق Thermal Vacuum؟
ذلك يعتمد على عدد الدورات. يمكن أن تستغرق برامج التأهيل أسابيع. تنتمي هذه المدة إلى التجربة نفسها؛ ويتم أيضًا تقييم إعداد العينات وترتيبها في قائمة الانتظار وإعداد التقارير. ويرد في العرض جدول زمني واقعي لمنتجك.
ما هي النتيجة Thermal Vacuum التي يطلق عليها "مناسبة"؟
يتم تعريف معيار القبول في البرنامج: استمرارية الوظيفة طوال جميع الدورات وبقاء درجات الحرارة ضمن حدود التصميم.