GB/T 44821.1-2024 平流层飞艇通用技术要求 第1部分：环境控制系统

　　ICS 49.020 CCS V 04

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 44821.1—2024

　　平流层飞艇通用技术要求

　　第 1 部分：环境控制系统

　　Technical requirements for stratospheric airship—

　　Part 1 ：Environmental control system

　　2024-10-26 发布 2025-05-01 实施

　　发

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　布

　　GB/T 44821.1—2024

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　引言 Ⅳ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 技术要求 1

　　4.1 组成 1

　　4.2 功能 1

　　4.3 性能 3

　　4.4 接口 4

　　4.5 可靠性 4

　　4.6 维修性 4

　　4.7 测试性 4

　　4.8 保障性 5

　　5 验证试验 5

　　5.1 试验项目 5

　　5.2 试验要求 5

　　6 标识、包装、运输和贮存 5

　　6.1 标识 5

　　6.2 包装 5

　　6.3 运输和贮存 6

　　Ⅰ

　　GB/T 44821.1—2024

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第 1 部分： 标准化文件的结构和起草规则》 的规定起草。

　　本文件是 GB/T 44821《平流层飞艇通用技术要求》 的第 1 部分。 GB/T 44821 已经发布了以下部分：

　　—第1部分： 环境控制系统;

　　—第2部分： 推进系统。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由全国航空器标准化技术委员会 (SAC/TC 435)提出并归口。

　　本文件起草单位： 中国科学院空天信息创新研究院、 中国特种飞行器研究所、北京空天高科技有限公司、 中国航空综合技术研究所。

　　本文件主要起草人： 才晶晶、杨燕初、李兆杰、何泽青、聂营、祝榕辰、刘强、刘丽丽、康培芳、万蓉、王大光、陈超群、任海涛。

　　Ⅲ

　　GB/T 44821.1—2024

　　引 言

　　GB/T 44821《平流层飞艇通用技术要求》 的制定是为了建立平流层飞艇研制、生产、使用的统一标准，促进平流层飞艇领域健康快速发展，从而更好地满足和服务我国临近空间经济建设和安全需求。 GB/T 44821 拟由两个部分构成。

　　—第1部分： 环境控制系统 。 目的在于针对平流层飞艇环境控制系统提出通用的技术要求、验证试验以及标识、包装、运输和贮存要求，为平流层飞艇环境控制系统的设计与制造提供依据。

　　—第2部分： 推进系统 。 目的在于针对平流层飞艇推进系统提出通用的技术要求、验证试验以及标识、包装、运输和贮存要求，为平流层飞艇推进系统的设计与制造提供依据。

　　Ⅳ

　　GB/T 44821.1—2024

　　平流层飞艇通用技术要求第 1 部分：环境控制系统

　　1 范围

　　本文件规定了平流层飞艇环境控制系统的技术要求、验证试验以及标识、包装、运输和贮存要求。

　　本文件适用于平流层飞艇环境控制系统的设计与制造 。对流层飞艇、高空气球的环境控制系统参照使用。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件。

　　GB/T 43328 浮空器术语

　　3 术语和定义

　　GB/T 43328 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　环境控制系统 environmental control system

　　环控系统

　　用于控制飞艇吊舱内和各设备的工作环境温度，使工作环境温度处于规定范围内的系统。

　　4 技术要求

　　4.1 组成

　　环境控制系统应由以下分系统组成。

　　a) 状态监测及告警分系统： 由温度传感器等测量设备组成。

　　b) 数据处理和控制分系统： 由环控计算机、传感器采集箱等设备组成。

　　c) 执行机构分系统： 由散热风扇、 电加热器、阀门等设备组成。

　　d) 环境防护分系统： 由热控涂层、保温板等设备组成。

　　4.2 功能

　　4.2.1 系统

　　应控制飞艇吊舱内和各设备工作环境的温度，使其处于规定范围内。

　　4.2.2 状态监测及告警分系统

　　状态监测及告警分系统应具有以下功能：

　　a) 监测平流层飞艇环境状态并将相关数据传送至数据处理和控制分系统;

　　1

　　GB/T 44821.1—2024

　　b) 当环境状态或相关温度参数超出正常工作要求时进行报警。

　　注： 报警方式通常为声音、光闪和断电控制。

　　4.2.3 数据处理和控制分系统

　　4.2.3.1 一般功能

　　数据处理和控制分系统应具有以下功能：

　　a) 处理温度监测分系统反馈的温度数据;

　　b) 判定并发出温度控制指令。

　　4.2.3.2 吊舱温度控制

　　吊舱温度控制应具有以下功能：

　　a) 控制吊舱温度的范围;

　　b) 控制吊舱温度的稳定性、一致性;

　　c) 控制舱内热量传输的路径和方向。

　　4.2.3.3 舱外设备温度控制

　　舱外设备温度控制应具有以下功能：

　　a) 控制舱外设备的指定点温度，使其满足设备正常工作要求;

　　b) 控制舱外设备的外表面温度，使其满足艇上安装要求。

　　4.2.3.4 地面监控界面

　　地面监控界面具有以下功能：

　　a) 操作人员可通过界面查看当前环控系统各监测参数;

　　b) 操作人员可通过界面设置控制模式、控制阈值等参数。

　　4.2.3.5 数据记录

　　数据记录功能应包含以下内容。

　　a) 艇载端与地面端记录采用统一时标信息。

　　b) 记录以下信息：

　　1) 传感器采集信息;

　　2) 控制指令信息;

　　3) 系统工作状态;

　　4) 系统告警、故障信息。

　　4.2.4 执行机构分系统

　　执行机构分系统应具有以下功能：

　　a) 执行数据处理和控制分系统发出的指令;

　　b) 调整和控制相关温度，使其处于正常工作温度范围内。

　　注： 工作温度范围是指飞艇各设备处于正常工作状态下允许的温度范围。

　　4.2.5 环境防护分系统

　　环境防护分系统应具有以下功能：

　　a) 防护或减少辐照、霉菌、盐雾等环境对平流层飞艇设备的影响;

　　2

　　GB/T 44821.1—2024

　　b) 防止平流层飞艇设备出现挂水、结冰等现象。

　　4.3 性能

　　4.3.1 温度监测

　　温度监测性能应满足以下要求：

　　a) 温度传感器的测量范围覆盖-120 ℃~100 ℃;

　　b) 温度传感器的测量精度不低于±0.1 ℃;

　　c) 温度传感器的采样频率不低于1 Hz。

　　4.3.2 吊舱温度控制

　　吊舱温度控制性能应满足以下要求：

　　a) 吊舱舱温控制在-40 ℃~50 ℃;

　　b) 吊舱舱温控制稳态误差小于或等于2 ℃。

　　4.3.3 舱外设备温度控制

　　舱外设备温度控制性能应满足以下要求：

　　a) 舱外设备表面温度控制范围-50 ℃~50 ℃;

　　b) 与囊体有接触面的舱外设备，接触面温度控制范围-50 ℃~20 ℃。

　　4.3.4 控制方式

　　控制方式应满足以下要求：

　　a) 控制方式能在手动控制方式和自动控制方式间切换;

　　b) 温控阈值能通过地面指令进行调整。

　　4.3.5 数据处理

　　数据处理的性能应具有良好的长期稳定性、滞后小，且处理精度与速度应符合任务要求。

　　4.3.6 环境防护涂层

　　环境防护涂层应满足以下要求：

　　a) 热控涂层的太阳吸收比小于0.2;

　　注1： 太阳吸收比指物体表面太阳吸收辐射通量与入射辐射通量之比。

　　b) 热控涂层的半球发射率大于0.8;

　　注2： 半球发射率指物体表面发射的辐射能量与理论上可能发射的最大辐射能量之间的比值。

　　c) 热控涂层经环境试验后，热控涂层的太阳吸收比变化小于等于0.1，外观不起泡 、不起皮、不开裂、不脱落。

　　4.3.7 数据记录

　　数据记录应至少满足单次最大飞行时间的存储能力。

　　4.3.8 故障报警

　　故障报警应至少具有声音、光闪和断电其中一种或以上的报警方式。

　　3

　　GB/T 44821.1—2024

　　4.3.9 执行部件

　　执行部件性能应满足以下要求：

　　a) 机械特性指标符合专用规范的规定，包括尺寸、重量等;

　　b) 能源输入方式与飞艇协调一致，包括供电方式、功率、最大启动功率等;

　　c) 能在低温低压下冷启动;

　　d) 能根据需要选择冗余配置。

　　4.3.10 设计寿命

　　环控系统设计寿命应由供需双方协商确定。

　　4.4 接口

　　4.4.1 机械接口

　　机械接口应满足以下要求：

　　a) 标明每个设备的安装方式，且设备安装后能承受制造安装的公差累积、热膨胀等;

　　b) 设备接触面平整，标明安装接触面积、 电缆走向等;

　　c) 在执行部件的运动行程、运动极限等使用要求下，执行部件运动过程中不产生干涉;

　　d) 抗震动、防脱落;

　　e) 接口防错插，如采取防反差设计、接口标识等。

　　4.4.2 电气接口

　　电气接口应满足以下要求：

　　a) 不能互换的接口，在结构形式及尺寸上具有防插错措施;

　　b) 抗压;

　　c) 通信接口能按照任务需求选择对应的接口类型、数据格式;

　　d) 防电流过载。

　　4.5 可靠性

　　可靠性应满足以下要求：

　　a) 平均无故障时间由供需双方协商确定;

　　b) 系统具有冗余度。

　　4.6 维修性

　　维修性应满足以下要求：

　　a) 根据自身特点进行简化，采用便于快速拆装、更换的模块化设计;

　　b) 更换设备的安装部位具有操作空间;

　　c) 组成环控系统的设备若功能和性能相同具备互换性。

　　4.7 测试性

　　测试性应满足以下要求：

　　a) 在故障检测和隔离中，能提供测试点、数据通道和电路，使测试系统观测到被测单元内部故障的状态;

　　b) 测试项全覆盖，如无法通过测试完成，需进行试验验证或分析说明。

　　4

　　GB/T 44821.1—2024

　　4.8 保障性

　　保障性应满足以下要求：

　　a) 具有外部测试要求的产品留有测试接口;

　　b) 能采用通用保障设备，减少保障设备的品种和数量;

　　c) 能提交用户手册。

　　5 验证试验

　　5.1 试验项目

　　环境控制系统是否满足设计要求，应进行以下试验项目：

　　a) 温度传感器性能测试试验，测试项目包括测量范围、测量精度、测量频率等;

　　b) 吊舱温度控制环境(包括地面环境和高空环境) 试验，测试项目包括温度控制范围、控制精度等;

　　c) 舱外设备环境(包括地面环境和高空环境) 试验，测试项目包括温度控制范围、控制精度等;

　　d) 监控界面测试试验，测试项目包括监控的全面性、稳定性及控制模式切换、 阈值更改能力等;

　　e) 数据记录功能测试试验，测试项目包括存储能力测试等;

　　f) 执行机构动作测试试验，测试项目包括散热风扇、阀门动作执行及行程等;

　　g) 全系统在地面环境下的联试试验，测试项目包括电磁干扰性能测试等。

　　5.2 试验要求

　　试验应满足以下要求：

　　a) 系统为出厂(所) 合格产品;

　　b) 试验文件齐全;

　　注： 试验文件包括试验大纲、系统使用说明书、维修手册、试验记录表、应急预案等 。其中，试验大纲包括试验产品型号、试验产品安装方式、测试方法等内容。

　　c) 试验内容覆盖试验大纲所规定的项目;

　　d) 试验结果符合第4章规定的功能和性能;

　　e) 试验条件、流程和方法符合专用规范的规定。

　　6 标识、包装、运输和贮存

　　6.1 标识

　　温度控制系统的产品应均有标识，标识应包括以下内容：

　　a) 产品的型号;

　　b) 制造日期(或编号) 或生产批次号;

　　c) 对安装方向有特殊要求的产品有明确的安装箭头标志;

　　d) 执行机构有开、关位置指示标志。

　　6.2 包装

　　需要单独包装的环控系统，经清洁干燥处理后，连同合格证和产品使用说明书一起装入包装物内。包装好的环控系统，应按装箱程序及操作注意事项，整齐地装入专用的包装箱内 。应采取良好的支撑、固定、减振、防潮等措施，并防止装箱过程中产品损坏。包装箱内应有装箱清单。

　　5

　　GB/T 44821.1—2024

　　6.3 运输和贮存

　　运输和贮存应满足以下要求：

　　a) 环控系统符合平流层飞艇相关产品的运输规定，在不受极端天气条件的直接影响下，符合公路、铁路、航空、船舶等运输规定;

　　b) 环控系统符合平流层飞艇相关产品的贮存规定;

　　c) 在规定的贮存期限内，环控系统的性能符合专用规范的规定。

　　6