ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 ČESKÝ OBRANNÝ STANDARD
VLIV OKOLNÍHO PROSTŘEDÍ NA VOJENSKOU TECHNIKU KLIMATICKÉ PODMÍNKY
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2
(VOLNÁ STRANA)
2
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2
ČESKÝ OBRANNÝ STANDARD VLIV OKOLNÍHO PROSTŘEDÍ NA VOJENSKOU TECHNIKU KLIMATICKÉ PODMÍNKY
Základem pro tvorbu tohoto standardu byly originály následujících dokumentů: AECTP-230, Ed. 1
CLIMATIC CONDITIONS Klimatické podmínky (STANAG 4370)
© Úřad pro obrannou standardizaci, katalogizaci a státní ověřování jakosti
Praha 2012
3
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 OBSAH 1
PŘEDMĚT STANDARDU ................................................................................................ 5
2
NAHRAZENÍ PŘEDCHOZÍCH STANDARDŮ (NOREM) ............................................. 5
3
SOUVISEJÍCÍ CITOVANÉ DOKUMENTY ..................................................................... 5
4
ZPRACOVATEL ČOS ....................................................................................................... 6
5
SEZNAM ZKRATEK ......................................................................................................... 6
6
SEZNAM KAPITOL .......................................................................................................... 6
4
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 1
PŘEDMĚT STANDARDU
ČOS 999933, 1. vydání, Oprava 2, zavádí AECTP-230, Ed. 1, (STANAG 4370) do prostředí. Ke STANAG 4370 se ČR rozhodla přistoupit a zavést s výhradou. Výhrada se týká zákazu používání, vývoje, výroby, skladování a převodu kazetové munice a o jejím zničení v souladu se zákonem č. 213/2011 Sb. Tato výhrada se nepromítne v textu tohoto ČOS. ČOS 999933, 1. vydání, Oprava 2 neřeší vliv okolního prostředí na kazetovou munici. Standard prezentuje typické charakteristiky a údaje přírodních a vyvolaných klimatických podmínek, které ovlivňují konstrukci techniky. Pro účel tohoto standardu jsou vyvolané klimatické podmínky takové podmínky okolního prostředí, které vznikají modifikací přirozených klimatických podmínek a podmínek vyvolaných konstrukcí techniky. ČOS 999933 poskytuje informace použitelné pro různé druhy techniky a jejích nosičů. Jednotlivé části ČOS se zaměřují na vlivy přírodních podmínek nebo na působení nebo procesy, jimiž jsou různá prostředí, která působí na techniku, ovlivňována v důsledku faktorů prostředí vlastních okolním podmínkám, nosičům nebo jiným materiálovým položkám, které je obklopují. ČOS 999933 se nezabývá vlivem těch prostředí, které vznikají v důsledku nehody, nepřátelské činnosti nebo použití jaderných zbraní. 2
NAHRAZENÍ PŘEDCHOZÍCH STANDARDŮ (NOREM) Tento standard nahrazuje ČOS 999933, 1. vydání, Oprava 1, který se tímto ruší.
3
SOUVISEJÍCÍ CITOVANÉ DOKUMENTY
V tomto ČOS jsou normativní odkazy na následující citované dokumenty (celé nebo jejich části), které jsou nezbytné pro jeho použití. U odkazů na datované citované dokumenty platí tento dokument bez ohledu na to, zda existují novější vydání/edice tohoto dokumentu. U odkazů na nedatované dokumenty se používá pouze nejnovější vydání/edice dokumentu (včetně všech změn). AECTP-100 AECTP-300
AECTP-600
ČOS 235001 STANAG 4044
− ENVIROMENMENTAL GUIDELINES FOR DEFENCE MATERIEL Směrnice ke vlivu prostředí na vojenský materiál − CLIMATIC ENVIRONMENTAL TESTS Zkoušky vlivu klimatického prostředí ČOS 999905 - Zkoušky odolnosti vojenské techniky vůči klimatickým vlivům prostředí − THE TEN STEP METHOD FOR EVALUATING THE ABILITY OF MATERIEL TO MEET EXTENDED LIFE REQUIREMENTS AND ROLE AND DEPLOYMENT CHANGES Desetistupňová metoda hodnocení způsobilosti materiálu vyhovět požadavkům prodloužené doby životnosti a změnám funkce a nasazení. ČOS 399007 - Metoda hodnocení způsobilosti vojenského materiálu splnit požadavky na prodloužení životnosti ČOS 235001 - Brodění a plavba vojenských vozidel. Všeobecné požadavky ADOPTION OF A STANDARD ATMOSPHERE Zavedení standardní atmosféry 5
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Pozn.: Ostatní odkazy a souvisící dokumentace uvedené v jednotlivých kapitolách (zkušebních metodách) mají informativní charakter a nevztahuje se na ně úvodní odstavec 4
ZPRACOVATEL ČOS VOP-026 Šternberk, s.p., lokalita Vyškov, Ing. František Dostál.
5
SEZNAM ZKRATEK
Zkratka
Název v originálu
Český název
AECTP
Allied Environmental Conditions and Test Publication
Spojenecká publikace o podmínkách vnějšího prostředí a jejich zkoušení)
FRS MKI ft ISO
typ vojenského letounu Harrier stopa: 1 ft = 0,3048 m International Standard Organization
mezinárodní normalizační organizace
NATO RV STANAG 6
Organizace severoatlantické smlouvy relativní vlhkost standardizační dohoda NATO
SEZNAM KAPITOL
KAPITOLA 231
VŠEOBECNÉ PODMÍNKY
KAPITOLA 232
PŘEPRAVA
KAPITOLA 233
MANIPULACE A SKLADOVÁNÍ
KAPITOLA 234
NESENÁ A PŘENOSNÁ TECHNIKA
KAPITOLA 235
UMÍSTĚNÍ NEBO INSTALACE NA NEBO VE VOZIDLECH
KAPITOLA 236/237
UMÍSTĚNÍ NA LETADLECH
KAPITOLA 238
UMÍSTĚNÍ NA LODÍCH
KAPITOLA 239
ZBRANĚ
KAPITOLA 2310
URČENÍ NÁROČNOSTI ZKOUŠEK
KAPITOLA 2311
CELOSVĚTOVÉ EXTRÉMNÍ KLIMATICKÉ PODMÍNKY PROSTŘEDÍ PRO DEFINOVÁNÍ KONSTRUKČNÍCH A ZKUŠEBNÍCH KRITÉRIÍ
6
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 231 KAPITOLA 231 ČÁST 231/1 VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ OBSAH 1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ .......................................................................................... 9
1.1
ÚČEL .................................................................................................................................. 9
1.2
ROZSAH .............................................................................................................................. 9
2
POUŽITÍ ........................................................................................................................... 10
3
DRUHY A PŘÍČINY VYVOLANÝCH KLIMATICKÝCH PROSTŘEDÍ .................... 10
3.1
TEPLOTA .......................................................................................................................... 10 3.1.1 Vlivy slunečního záření a rozptýleného tepla na celkovou teplotu ................ 10 3.1.2 Teploty v plně klimatizovaných prostorech ................................................... 11 3.1.3 Teploty v částečně klimatizovaných a neklimatizovaných prostorech ........... 11 3.1.4 Rychlá změna teploty ..................................................................................... 11
3.2
VLHKOST ......................................................................................................................... 12 3.2.1 Vlivy tepla na vlhkost ..................................................................................... 12 3.2.2 Vlhkost v plně klimatizovaných prostorech ................................................... 12 3.2.3 Vlhkost v částečně klimatizovaných a neklimatizovaných prostorech .......... 12 3.2.4 Akumulace vlhkosti ........................................................................................ 12
3.3
TLAK VZDUCHU ................................................................................................................ 13 3.3.1 Nadmořská výška ............................................................................................ 13 3.3.1.1 Oblasti se zvýšenou nadmořskou výškou ........................................... 13 3.3.1.2 Výška nad hladinou moře ................................................................... 13 3.3.2 Přetlakové prostory ......................................................................................... 13 3.3.3 Rychlosti změny tlaku vzduchu ...................................................................... 14 3.3.3.1 Běžné provozní přechodné změny...................................................... 14 3.3.3.2 Tlaková vlna ....................................................................................... 14 3.3.3.3 Rychlá dekomprese ............................................................................ 14
3.4
HYDROSTATICKÝ TLAK .................................................................................................... 15
3.5
NÁMRAZA ........................................................................................................................ 15 3.5.1 Nízká teplota a rosný bod ............................................................................... 15 3.5.2 Manévrování lodí ............................................................................................ 15 3.5.3 Účinek přechlazených vodních kapek na letadlo ............................................ 15 3.5.4 Akumulovaná vlhkost ..................................................................................... 15 3.5.5 Blízkost chladicích jednotek ........................................................................... 15
7
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 231 3.6
PRACH A PÍSEK ................................................................................................................. 16
3.7
SMÁČENÍ .......................................................................................................................... 16 3.7.1 Srážení a skapávání ......................................................................................... 16 3.7.2 Postřik a rozstřik ............................................................................................. 16 3.7.3 Ponoření .......................................................................................................... 17
3.8
EROZE V DŮSLEDKU DYNAMICKÉHO PŮSOBENÍ ................................................................ 17
8
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 231
ČÁST 231/1 – VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ 1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ
1.1
Účel a. Účelem tohoto standardu ČOS 999933 a jeho částí je prezentovat typické charakteristiky a údaje přírodních a vyvolaných klimatických podmínek, které ovlivňují konstrukci techniky. Pro účel tohoto standardu jsou vyvolané klimatické podmínky takové podmínky okolního prostředí, které vznikají modifikací přirozených klimatických podmínek v důsledku konstrukce, v níž nebo na níž je technika používána. b. Kapitola 231 poskytuje obecné vodítko pro druhy a příčiny přírodních a vyvolaných klimatických podmínek a poskytuje informace použitelné pro řadu druhů techniky a jejích nosičů. Zahrnuté vlivy okolního prostředí jsou: teplota (včetně slunečního záření) vlhkost tlak vzduchu hydrostatický tlak námraza prach a písek smáčení eroze v důsledku nárazu Kapitola 231 by měla být zohledněna dříve, než se berou v úvahu ostatní části ČOS 999933. c. Kapitoly 232 až 239 zahrnují různé situace, v nichž se technika může nacházet, a dodržují standardizovaný formát. Pro každou situaci jsou pro každou sadu okolností popsány charakteristiky příslušných vyvolaných vlivů, které je možno použít. Jsou popsány potenciální škodlivé vlivy těchto vlivů a je poskytnuto vodítko pro výběr zkoušek a jejich náročnosti.
1.2
Rozsah a. Jednotlivé části ČOS 999933 se zaměřují na vlivy přírodních podmínek nebo působení nebo procesy, jimiž jsou různá prostředí, která působí na techniku, ovlivňována v důsledku faktorů prostředí vlastních okolním podmínkám, nosičům nebo jiným materiálovým položkám, které je obklopují. Tyto části nejsou považovány za vyčerpávající. Pokud jsou použity spolu s AECTP-100 a AECTP-300 (a jinými zdroji s odpovídajícími informacemi), poskytují tyto části informace o klimatických podmínkách, které mají umožnit výběr, vytvoření a provedení komplexní a nákladově efektivní soustavy zkoušek v daném prostředí (typové schválení nebo kvalifikace) jako reakci na návrh požadavků na prostředí a požadavků s tím souvisejících. b. ČOS 999933 se nezabývá vlivem těch prostředí, které vznikají v důsledku nehody, nepřátelských podmínek nebo vlivu jaderných zbraní.
9
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 231 2
POUŽITÍ a. Informace obsažené v ČOS 999933 jsou určeny pro použití v následujících aplikacích:
3
-
Umožnit skutečným nebo potenciálním zákazníkům pokládat relevantní otázky k potvrzení toho, že klíčové charakteristiky prostředí a úkoly jsou nebo budou skutečnými nebo potenciálními dodavateli zohledněny.
-
Pomoci projektovým inženýrům sestavit požadavky na prostředí (nebo profil prostředí během životního cyklu) určením všech hlavních prostředí a ilustrováním a kvantifikací klíčových charakteristik a parametrů prostředí, které mohou specifikace ovlivňovat.
-
Pomoci projektovým inženýrům připravit specifikace návrhu prostředí poskytnutím zlepšených charakteristických údajů prostředí, které jim pomohou při volbě vhodnějších počátečních konstrukčních hodnot.
-
Pomoci konstruktérům určit potenciální způsoby poruch, které mohou určité charakteristiky prostředí vyvolat a tím poskytnout připomínky pro monitorování během konstrukce a následného zkoušení.
-
Pomoci zkušebním inženýrům připravit specifikace zkoušek určením, které zkušební metody jsou preferovány pro specifické vlivy klimatického prostředí. V případech, kdy je to vhodné, jsou doporučeny zkušební metody obsažené v AECTP-300.
-
Pomoci zkušebním inženýrům sestavit programy pro získání kvalitních terénních údajů. Jednotlivé části tohoto ČOS se těmito problémy intenzivně zabývají. Taková data jsou pro vytvoření zkušebních úrovní pro kvalifikační zkoušky přednostně používána.
DRUHY A PŘÍČINY VYVOLANÝCH KLIMATICKÝCH PROSTŘEDÍ
Technika, komponenty a zásoby mohou být vystaveny značnému rozsahu vyvolaných klimatických vlivů prostředí, které překračují vnější okolní úrovně, v závislosti na jejich konstrukci nebo jejich umístění na nosiči. Vyvolané úrovně vlivu klimatických prvků, ať už jednotlivě nebo v kombinacích jako jsou teplota, vlhkost, tlak vzduchu, atd. mohou snižovat výkon a spolehlivost techniky. Technika by proto měla být schopna přežít nebo pokračovat v provozu, je-li vystavena těmto vlivům prostředím a proto musí být konstruována tak, aby byla schopna odolávat přijatelným úrovním rizika. 3.1
Teplota
Sluneční záření, vliv tepla od sousedící techniky, klimatizace nebo manipulace v odděleních a rychlá změna teploty jsou faktory, které přispívají ke zvýšení nebo snížení vyvolaných teplot. 3.1.1 Vlivy slunečního záření a rozptýleného tepla na celkovou teplotu a. V závislosti na umístění na nosičích může být technika nebo jednotlivé komponenty vystaveny značnému rozsahu přímých nebo nepřímých vlivů teplot překračujících vnější úrovně okolních teplot během přepravy, skladování, manipulace a použití. Na vnějších plochách techniky má přímý účinek na nárůst
10
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 231 teploty sluneční záření. Střechy a stěny přístřešků, dočasných přístřešků a krytů techniky, které jsou vystaveny přímému slunečnímu záření, mohou zvyšovat teploty na vnějších plochách a v obytných nebo provozních prostředích daleko nad vnější okolní podmínky. Teploty v uzavřených prostorech mohou být zmírněny ventilací nebo klimatizací nebo naopak zhoršeny teplem vznikajícím při provozu zařízení. b. Vysoké teploty působící na techniku instalovanou uvnitř nosičů pravděpodobně překročí místní okolní podmínky v důsledku nepřímých vlivů slunečního ohřevu konstrukce nosiče nebo absorpcí tepla vydávaného energetickými zdroji nosiče. Teploty zařízení instalovaného ve skříňkách a přístrojových panelech budou pravděpodobně ovlivněny vlastním odvodem tepla a teplem od sousedících elektronických jednotek a elektrických silových zdrojů. c. Naopak, je-li technika provozována v chladných oblastech, tak technika, která neodvádí teplo a je instalována v uzavřených prostorech nebo skladována pod překryvem na vnějších částech nosiče, může být ovlivňována teplotami nižšími, než jsou vnější okolní teploty, protože vnější plochy nebo kryty jsou často lepšími zářiči tepla do noční oblohy než okolní vzduch. 3.1.2 Teploty v plně klimatizovaných prostorech Teploty v plně klimatizovaných prostorech na nebo v nosičích jsou řízeny tak, aby poskytovaly relativně příznivé prostředí. V nevětraných prostorech mohou v důsledku nepřímých vlivů slunečního záření, tepla vznikajícího v instalovaném zařízení a v důsledku aerodynamického ohřevu, vznikat vysoké teploty. Pro každý prostor je třeba zvážit, zda jednotlivé druhy techniky nejsou umístěny v částečně nehybném prostředí, kde mohou teploty překročit rozsah řízených podmínek. Teploty působící na jednotlivé části techniky ve skříních s elektronikou, lištách a konzolách budou záviset na místních úrovních odvedeného tepla a zabezpečení dodávek chladicího vzduchu. 3.1.3 Teploty v částečně klimatizovaných a neklimatizovaných prostorech V částečně klimatizovaných a neklimatizovaných odděleních mohou být teploty zmírňovány ventilací, dodávkou teplého vzduchu (jestliže loď operuje v oblastech s nízkou teplotou) nebo pomocí systému na odsávání vzduchu (např. pro zmírnění vlivů teplot v teplejších geografických oblastech a tepla vytvářeného zapnutými přístroji). Některé druhy techniky mohou být umístěny v chlazených prostorech. 3.1.4 Rychlá změna teploty Během přepravy, skladování nebo určitých fází provozu může být technika vystavena širokému rozsahu vyvolaných teplot překračujících místní okolní podmínky. Na některou techniku mohou působit náhlé přechodové teploty (nebo rychlé změny teploty). Takovéto přechodové teploty mohou vznikat v případě, kdy je s technikou manipulováno zevnitř přístřešku ven nebo naopak. Velikost takové rychlé změny teploty je určena jak vnitřní a vnější teplotou, tak schopností absorpce nebo rozptylu tepla příslušného materiálu techniky. Příkladem je situace, kdy je technika přemísťována do chladného vnějšího okolního prostředí z relativně teplého uzavřeného prostoru. Opačným příkladem je situace, kdy je technika před ponořením do vody vystavena přímému slunečnímu záření.
11
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 231 3.2
Vlhkost
Faktory, které přispívají ke vzniku a akumulaci vlhkosti, jsou teplota, klimatizace a manipulace v prostorech a rozdíly atmosférického tlaku. 3.2.1 Vlivy tepla na vlhkost Faktory odpovědné za vznik vysokých teplot uvnitř přístřešků nebo pod dočasnými příkrovy vystavenými přímému slunečnímu záření zvýší pravděpodobně obsah vlhkosti v uzavřené atmosféře nad úroveň vnějších okolních podmínek. 3.2.2 Vlhkost v plně klimatizovaných prostorech V klimatizovaných prostorech je obvykle obsah vlhkosti v atmosféře řízen tak, aby poskytl komfortní a optimální pracovní podmínky pro osádku a instalované zařízení. V případě přerušení dodávky upraveného vzduchu, tzn. přivedení vnějšího okolního vzduchu s vyšší teplotou a relativní vlhkostí, může mít za následek kondenzaci a akumulaci vlhkosti na povrchu instalované techniky (např. pokud je nasazena v horkých vlhkých tropických oblastech). 3.2.3 Vlhkost v částečně klimatizovaných a neklimatizovaných prostorech Okolní podmínky v částečně klimatizovaných a neklimatizovaných prostorech se mohou pohybovat od suchého tepla až po vlhké teplo. Faktory, které tyto podmínky ovlivňují, zahrnují stupeň ventilace a provozní zařízení instalované v daném oddělení. Teplo vznikající při chodu motoru a elektrických generátorů pravděpodobně sníží úrovně relativní vlhkosti, zatímco kondenzace a pára v klimatizačních jednotkách, kuchyních a prádelnách pravděpodobně bude relativní vlhkost zvyšovat. 3.2.4 Akumulace vlhkosti a. Bez odpovídající ventilace mohou denní změny slunečního ohřevu a okolní teploty plus teplo, které vzniká v daném zařízení, a chladnutí, které se vyskytne během provozu a následného vypnutí, vyvolat rozdílné tlaky, které způsobí, že materiál absorbuje a zachycuje vlhkost z externí atmosféry. Tento jev je zvláště zřejmý ve vlhkých tropických oblastech a vyskytuje se u techniky umístěné pod kryty, přístřešky a dokonce i u jinak utěsněných elektronických jednotek. b. Naopak v určitých částech zařízení se mohou vyskytovat mimořádně nízké úrovně relativní vlhkosti, pokud vznikající teplo přispívá k vysušení vlhkosti a to zvláště v horkých a suchých oblastech světa. c. Je-li technika přemístěna z chladné oblasti do horké, může se v důsledku rozdílu teplot vyskytnout kondenzace. Podobně může vlhkost vstupovat a kondenzovat v prostorech a na jednotlivé technice během sestupu z výšky na úroveň zemského povrchu. d. Hydroskopický materiál může za určitých podmínek teploty a vlhkosti v určitém krytu rozptylovat do vzduchu vlhkost, potom může vlhkost následně kondenzovat na vnitřním povrchu úkrytu a vyvolávat akumulaci vody.
12
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 231 3.3
Tlak vzduchu
Nadmořská výška, rozdíl tlaku, tlaková vlna a rychlá dekomprese jsou faktory, které přispívají k vyvolaným úrovním tlaku vzduchu. 3.3.1 Nadmořská výška 3.3.1.1
Oblasti se zvýšenou nadmořskou výškou
Přenosná nebo nainstalovaná technika může být ovlivňována nízkým tlakem vzduchu, který může mít vliv na výkonnost techniky ve vysokých nadmořských výškách. Při udržování výkonnosti a spolehlivosti techniky mohou být účinné vzduchotěsné komponenty nebo mechanismy pro vyrovnávání tlaku. 3.3.1.2
Výška nad hladinou moře a. Technika přepravovaná v letadlech musí být schopna přežít nebo fungovat při tlacích vzduchu nad a pod normálním atmosférickým tlakem podle umístění techniky v letadle a podle profilu letu. Aby se udržela atmosféra v daném prostoru na přijatelné tlakové úrovni odpovídající nominální výšce nad hladinou moře, může se v jednotlivých částech letadla udržovat přetlak. Mezi takováto oddělení patří kokpit nebo kabiny, které jsou obsazeny posádkou nebo pasažéry a uzavřené prostory nebo oddělení, které obsahují avioniku nebo jinou techniku specifickou pro provoz letadla nebo převážené techniky. Technika převážená v nepřetlakových prostorech bude ovlivňována převažujícím okolním tlakem podle výšky letu. V průběhu startu a přistání nebo jako výsledek letových manévrů mohou rychlosti změn tlaku daleko překračovat tlaky, které se mohou vyskytnout jako důsledek meteorologických podmínek. b. Čelní plochy a náběžné hrany externě nesených podvěsů na letadle budou během letu vystaveny působení dynamického tlaku. Na externě umístěná zařízení budou působit přechodné tlaky vzduchu jako důsledek tlakové vlny od bojových explozí. Interně umístěná zařízení v přetlakových prostorech bude vystavena trvalým hodnotám přetlaku během pozemních přetlakových zkoušek. c. Technika umístěná na letadlech s pevnými křídly musí být schopna přežít nebo fungovat při tlacích vzduchu nad nebo pod normálním okolním tlakem vzduchu a to podle toho, kde bude na letadle umístěna a také podle profilu operačního úkolu. Aby byl udržen přijatelný tlak odpovídající nominální výšce nad hladinou moře, může být v některých uzavřených prostorech letadla, jako např. kokpit nebo kabiny obsazené posádkou nebo pasažéry, uzavřeného prostoru nebo oddělení obsahující avioniku nebo jiné prostředky nezbytné pro provoz letadla nebo letecké podvěsy, vytvořen přetlak. Technika převážená v prostorech bez přetlaku bude vystavena převažujícímu okolnímu tlaku odpovídajícímu letové výšce. Během startu a přistání nebo v důsledku letových manévrů však mohou rychlosti změn tlaku daleko překračovat změny, které mohou vzniknout v důsledku meteorologických podmínek.
3.3.2 Přetlakové prostory a. Některé prostory pro techniku mohou být přetlakové. Úrovně tlaku mohou být rozdílné od těch, které vzniknou v důsledku meteorologických podmínek.
13
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 231 b. Během skladování může být v uzavřených prostorech vytvářen přetlak nad vnější okolní úroveň. Úroveň v těchto prostorech je potom udržována nad vnějším okolním tlakem o velikost známou jako tlakový rozdíl. Manipulace v těchto prostorech může vyžadovat snížení tlaku nebo může mít za následek neočekávaný pokles tlaku. Při manipulaci mohou rychlosti změn tlaku daleko překračovat změny, které se pravděpodobně mohou vyskytnout v důsledku meteorologických podmínek. c. zařízení umístěná v přetlakových prostorech bude během letu vystavena tlaku vzduchu, který se pohybuje mezi místním okolním tlakem na povrchu a poněkud nižšími hodnotami odpovídajícími příslušné výšce, například 3 000 m. Podobně bude okolnímu tlaku vzduchu vystavena zařízení umístěna v nepřetlakových prostorech v závislosti na výšce letu. 3.3.3 Rychlosti změny tlaku vzduchu 3.3.3.1
Běžné provozní přechodné změny a. Pro některé druhy zařízení může být nezbytné, aby zůstaly během běžných vysokotlakových zkoušek oddělení ponorek nainstalovány. Tlak vzduchu uvnitř trupu může při ponoření vystoupit nad standardní okolní tlak zejména při vypálení salvy ze zbraní. Zařízení umístěná nebo nesená uvnitř trupu bude pravděpodobně během plavby při ponoření do periskopové hloubky vystavena cyklickým změnám tlaku vzduchu pod úrovní standardního okolního tlaku. b. Pozitivní a negativní rychlosti tlakových změn během letu se odlišují od těch, které vznikají v důsledku normálního startu a přistání. Rychlosti změn, kterým je vystavena nesená technika nebo zařízení závisí na výkonu letadla, letovém profilu nebo druhu úkolu a také na tom, zda je technika transportována v přetlakovém nebo nepřetlakovém prostoru. c. Úkoly plněné vrtulníky nevyvolávají potřebu přetlakových prostorů. Úrovně tlaků, jimž je nainstalovaná techniky vystavena, jsou ve všech situacích převážně na úrovni okolních podmínek. Rychlosti změn tlaku však budou vždy překračovat ty změny, které vyplývají z meteorologických podmínek, a budou určovány rychlostmi stoupání a klesání vrtulníků.
3.3.3.2
Tlaková vlna a. Externě instalovaná technika může být vystavena přetlaku vyvolanému tlakovou vlnou výbuchů, dělostřelecké palby a vlivem zbraní vystřelených nebo odpálených z letadla. b. Zařízení a technika na lodích umístěná na palubě nebo v uzavřených prostorech by měla být schopna přežít, zůstat bezpečná nebo pokračovat v provozu i v případě, kdy je vystavena tlakové vlně z dělostřelecké palby a vlivů motorů zbraní odpalovaných z lodi.
3.3.3.3
Rychlá dekomprese a. Během nouzových situací se v běžně přetlakových prostorech mohou vyskytnout abnormální rychlosti změn tlaku. Rychlost snížení tlaku v důsledku poruchy systému vytvářejícího přetlak bude záviset na objemu prostoru a počátečním tlakovém rozdílu. Při nedostatku specifických informací, které se týkají velikosti
14
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 231 prostoru, by se měla předpokládat maximální doba trvání poklesu tlaku na minimální hodnotu 1 minuta. b. Nouzové letové podmínky vyvolané poruchou systému vytvářejícího přetlak nebo poruchou konstrukce letadla vyvolají rychlou nebo explozivní dekompresi a může být požadováno, aby během ní nainstalovaná technika zůstala bezpečná, přežila nebo pokračovala v provozu. 3.4
Hydrostatický tlak
Zařízení umístěná pod vodou nebo nesená na vnějších plochách lodních trupů, obzvláště ponorek, bude v závislosti na hloubce ponoření vystavena vyvolanému hydrostatickému tlaku. 3.5
Námraza
Kromě faktorů, které se vyskytují v přírodě, tj. kombinace nízké teploty a rosného bodu, jsou další faktory, které přispívající k vyvolání námrazy, jako např. manévrování lodí při nízkých teplotách, styk letounu s mimořádně chladnými kapkami vody, akumulace vlhkosti uvnitř techniky, kterou následuje vystavení nízkým teplotám, a technika skladovaná vedle chladicích jednotek. 3.5.1 Nízká teplota a rosný bod Pokud kombinace teploty a rosného bodu dosáhne kritické úrovně, může se námraza vyskytnout během jakéhokoliv stádia životnosti techniky. Vlhké plochy vystavené dostatečně nízkým atmosférickým teplotám zamrznou, obzvláště ty plochy, které nejsou ohřívány teplotou země. 3.5.2 Manévrování lodí Při provozu v oblastech s nízkou teplotou může přispět ke vzniku námrazy působící na nástavbu a techniku vezenou na palubě manévrování lodí (tzn. rychlost a orientace s ohledem na převažující směr větru). Jestliže ponorky operují na hladině v oblasti s nízkou teplotou, rozstřik vody způsobený manévrováním ponorky za převažujících podmínek na moři a větru, může přispět ke vzniku námrazy působící na techniku na trupu a na nástavbě. 3.5.3 Účinek přechlazených vodních kapek na letadlo Během různých stupňů letu může dojít v důsledku styku s mimořádně studenými kapkami vody (např. mraky a mlhou) na externě nesených zásobnících ke vzniku námrazy. 3.5.4 Akumulovaná vlhkost Zařízení umístěná v prostorech letadla nebo v nesených zásobnících, která je citlivá k přijímání a zadržování vlhkosti, může být vystavena tvoření ledu a tvoření námrazy v důsledku buď teplot pod bodem mrazu (v závislosti na výšce letu) nebo v důsledku situace, kdy se chladné plochy setkají s teplejšími vzdušnými parami během sestupu na úroveň země. Ke zmírnění zadržení vlhkosti a problému s namrzáním může napomoci místní odvodnění. Námraza může být odstraňována pomocí palubních odmrazovacích systémů. 3.5.5 Blízkost chladicích jednotek Určité druhy techniky vezené na různých nosičích mohou mít vestavěny chladicí systémy, které pracují během provozu. Plochy jiné techniky, která je skladovaná v blízkosti takových 15
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 231 chladicích systémů, mohou být vystaveny kondenzaci, která při nízkých teplotách zamrzne, pokud tyto plochy nejsou ovlivněny výfuky chladicích systémů. 3.6
Prach a písek a. Zařízení a technika umístěná nebo skladovaná v letadlech, která mají operovat z letišť nebo přistávacích ploch v suchých pouštních oblastech, může být vystavena prachu a pískem nasycené atmosféře vznikající provozem letadel a pohybem pozemních vozidel. Při parkování může být letadlo obaleno mraky prachu, které se vytvoří během pozemních operací jiných letadel a pozemních zabezpečovacích vozidel. Na letištích s hustým provozem se budou pravděpodobně vytvářet výrazné koncentrace prachu a písku. b. Údržbářské práce budou čas od času vyžadovat odstranění panelů letadla pro přístup k pod nimi umístěným prostorům nebo otevření dveří uzavřených prostorů. Takovéto práce mohou umožnit vniknutí prachu. Prach zůstává v této vnitřní atmosféře po neomezenou dobu. c. Při pojíždění nebo vznášení se v malé výšce nad pouštními oblastmi (nebo oblastmi pokrytými jiným druhem malých částic) si bude technika sama vytvářet prachové a písečné prostředí.
3.7
Smáčení
Srážení, postřikování, skapávání, rozstřikování, namáčení a ponoření jsou faktory, které přispívají k vytvoření smáčení způsobeného skapáváním zkondenzované vlhkosti ze stropních ploch, požárních rozstřikovačů, porušených potrubí, netěsných spojů, čistících operací a také od vystavení postřiku nebo ponoření přímo v důsledku provozu na nebo v blízkosti otevřené vodní hladiny. 3.7.1 Srážení a skapávání a. Jestliže se studené plochy setkají s teplým vlhkým vzduchem, dojde na chladnějších plochách ke srážení a skapávání nebo stékání do trhlin, kde může dojít ke shromažďování vody a vyvolání dalších problémů, jako je koroze nebo elektrické zkraty samotné techniky nebo sousedící techniky a dalšího skladovaného materiálu v zásobnících. b. Tento jev se může objevit během sestupu letadla z letové výšky na úroveň země nebo během provozu v horkých vlhkých vnějších podmínkách, pokud jsou vnitřní části klimatizovaných vozidel přístupné horkým a vlhkým vnějším podmínkám. 3.7.2 Postřik a rozstřik a. U lodí manévrujících převážně v mořských podmínkách, kontejnerů nebo zásobníků umístěných na palubě a při pohybu vozidel nebo jiných druhů obslužných nosičů, které používají loď jako svoji operační základnu, může dojít ke smáčení, které se může pohybovat od mírného postřiku přes namočení až po vliv rozbouřeného moře. b. Zařízení umístěná nebo skladovaná v dílnách nebo jiných prostorech, kde se vozidla nebo strojní zařízení udržuje nebo opravuje, zůstane pravděpodobně na místě, zatímco nosič se během čistících postupů umývá. Takováto technika může
16
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 231 být vystavena příležitostnému postřikování nebo smáčení jinými druhy kapalin, jako jsou například rozmrazující látky. 3.7.3 Ponoření a. Je zřejmé, že technika na vnějším povrchu trupu bude při provozu pod hladinou moře vystavena úplnému ponoření. Pokud je na hladině, ponorka manévruje převážně v mořských podmínkách, může smáčení nebo ostřikování vyústit v úrovně expozice pohybující se od mírného postřiku nebo smáčení až po úplné namočení. b. Technika, která není určena hlavně pro pozemní provoz (letadla, podvěsy), může být při pohybu na zemském povrchu vystavena smáčení, postřikování nebo brodění. c. Vrtulníky a technika a podvěsy na těchto letadlech jsou vystaveny při vznášení v malé výšce nad hladinou vody ostřikování vyvolanému pohybem rotoru jiného letounu. 3.8
Eroze v důsledku dynamického působení
Náběžné hrany a čelní plochy externě nesené techniky mohou být citlivé vůči korozi, která je způsobena nárazem deště, krup, prachu a písku nebo jiných forem částic, zejména během letu.
17
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 231
(VOLNÁ STRANA)
18
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 232 KAPITOLA 232 ČÁST 232/1 – PŘEPRAVA OBSAH 1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ ........................................................................................ 21
2
CHARAKTERISTIKY VYVOLANÝCH PROSTŘEDÍ ................................................. 21
2.1
TEPLOTA .......................................................................................................................... 21 2.1.1 Silniční a železniční přeprava ......................................................................... 21 2.1.2 Letecká přeprava ............................................................................................. 22 2.1.3 Námořní přeprava ........................................................................................... 23
2.2
VLHKOST ......................................................................................................................... 25 2.2.1 Silniční a železniční přeprava ......................................................................... 25 2.2.2 Letecká přeprava ............................................................................................. 25 2.2.3 Námořní přeprava ........................................................................................... 26
2.3
TLAK VZDUCHU ................................................................................................................ 26 2.3.1 Silniční a železniční přeprava ......................................................................... 26 2.3.2 Letecká přeprava ............................................................................................. 26 2.3.3 Námořní přeprava ........................................................................................... 27
2.4
NÁMRAZA ........................................................................................................................ 27 2.4.1 Silniční a železniční přeprava ......................................................................... 27 2.4.2 Letecká přeprava ............................................................................................. 27
2.5
PRACH A PÍSEK ................................................................................................................. 28 2.5.1 Silniční a železniční přeprava ......................................................................... 28 2.5.2 Letecká přeprava ............................................................................................. 28
2.6
PONOŘENÍ, SRÁŽKY A POSTŘIK ......................................................................................... 28 2.6.1 Námořní přeprava ........................................................................................... 28
2.7
HYDROSTATICKÝ TLAK .................................................................................................... 29
3
POTENCIÁLNÍ ŠKODLIVÉ VLIVY .............................................................................. 29
3.1
TEPLOTA .......................................................................................................................... 29 3.1.1 Všeobecná ustanovení .................................................................................... 29
3.2
VLHKOST ......................................................................................................................... 29 3.2.1 Všeobecná ustanovení .................................................................................... 29 3.2.2 Přeprava .......................................................................................................... 30
3.3
TLAK VZDUCHU ................................................................................................................ 30 3.3.1 Letecká přeprava ............................................................................................. 30 3.3.2 Námořní přeprava ........................................................................................... 31
3.4
NÁMRAZA ........................................................................................................................ 31
19
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 232 3.4.1 Všeobecná ustanovení .................................................................................... 31 3.4.2 Námořní přeprava ........................................................................................... 31 3.5
PRACH A PÍSEK ................................................................................................................. 31
3.6
PONOŘENÍ, SRÁŽKY A POSTŘIK ......................................................................................... 31 3.6.1 Všeobecná ustanovení .................................................................................... 31 3.6.2 Námořní přeprava ........................................................................................... 31
4
VÝBĚR ZKOUŠEK.......................................................................................................... 31
4.1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ ................................................................................................ 31
4.2
NÁROČNOST ZKOUŠEK ..................................................................................................... 32 4.2.1 Teplota a vlhkost............................................................................................. 32 4.2.2 Tlak vzduchu .................................................................................................. 33 4.2.3 Námraza .......................................................................................................... 33 4.2.4 Větrem hnaný písek a prach ........................................................................... 33 Přílohy Příloha A ............ Příklady údajů o vnějším prostředí pro silniční a letecké přepravní prostředky... .................................................................................................... 35
20
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 232 1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ a. Tato část se zabývá klimatickým prostředím, které může působit na techniku během silniční, železniční, letecké a námořní přepravy mezi místem výroby, skladovacími základnami, předsunutými oblastmi a v taktických situacích. Jsou zde uvedeny, diskutovány a datovými tabulkami doplněny charakteristiky klimatických prostředí, které během těchto přeprav vznikají. Jsou poskytnuty informace o potenciálních škodlivých vlivech, možnostech ochranných opatřeních a tam, kde je to vhodné, volbě odpovídajících zkušebních metod podle AECTP-300. b. Pro účel této části může být technika vystavena přepravním situacím, v nechráněných nebo chráněných podmínkách, ve formě určité ochrany (v obale nebo v kontejneru). Nosič může mít různá uspořádání (např. nekryté, kryté, otevřené nebo uzavřené vozidlo). c. Během takové přepravy může být technika v otevřeném prostoru a ve vyvolaných klimatických podmínkách vystavena všem přirozeným podmínkám prostředí. Přírodní prostředí (otevřený prostor) jsou uvedena v kapitole 2311. Jediným rozdílem je snad ventilace vytvářená rychlostí vozidla při přepravě. d. Typické druhy a příčiny vyvolaných klimatických prostředí (aplikovaných na přepravu, manipulaci a skladování a instalaci na letadlo a na loď) jsou uvedeny v kapitole 231, Všeobecná ustanovení, § 3.
2
CHARAKTERISTIKY VYVOLANÝCH PROSTŘEDÍ1
2.1
Teplota
2.1.1 Silniční a železniční přeprava 2.1.1.1
Technika přepravovaná na krytých vozidlech a. Prostředí vozidla pro techniku přepravovanou na krytých vozidlech je přednostně charakterizováno teplotou okolního vzduchu v uzavřeném prostoru, která je ovlivněna slunečním zářením dopadajícím přímo na povrch krytu. U zakrytých vozidel vystavených slunci se vnitřní teplota může zvyšovat na úroveň danou chladicími vlivy ventilace způsobené rychlostí vozidla, pokud kryt není vzduchotěsný. b. Příklad porovnání interní a externí teploty a vlhkosti (podle denní doby) v uzavřeném nákladovém prostoru běžného vozidla v klidu (skladovací podmínky) a za pohybu rychlostí až 90 km/h (přepravní podmínky) je uveden v příloze A. Všimněte si, že pohyb vzduchu během přepravy má tendenci zmenšovat výkyvy teploty a vlhkosti během různých denních dob.
1
Obecné druhy a příčiny vyvolaných klimatických podmínek jsou popsány v oddíle 231 tohoto dokumentu. Charakteristiky klimatických prostředí pro otevřená prostranství (např. pro vozidla na zemi, která nejsou pod krytem) jsou popsány v oddíle 2311.
21
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 232 2.1.2 Letecká přeprava 2.1.2.1
Zaparkované letadlo
Vysoké teploty uvnitř neventilovaných prostorů mohou překračovat místní okolní teploty v důsledku nepřímých vlivů slunečního záření. Proto systémy a komponenty obsažené uvnitř takového prostoru mohou být ovlivňovány podobným způsobem. Pro určení nejvyšší teploty, kterou lze očekávat, že jí bude přepravovaná technika vystavena, mají být údaje získány na příslušných místech letadla, v nichž bude technika přepravována. Příklady takových údajů získaných na dvou místech letadla jsou uvedeny v příloze A. Všimněte si, že teplota v jednom místě je během denního cyklu poměrně stálá, zatímco teplota na jiném místě se značně mění. 2.1.2.2
Pozemní provoz a. Aby se snížily vlivy vyvolaných podmínek, budou palubní systémy pro úpravu prostředí dodávat klimatizovaný vzduch do některých částí letadla nebo k přepravovanému nákladu, a to buď přímo od motoru, nebo z externích zdrojů. b. V okamžiku prvotního zapnutí se nasaje okolní vzduch a rozvede se po letadle dříve, než systém pro úpravu prostředí začne efektivně pracovat. Okolní vzduch v chladných oblastech může ochladit techniku v klimatizovaných prostorech vyšší rychlostí, než se může očekávat od okolního vzduchu v mírných oblastech. Pokud pozemní pojíždění pokračuje, začne pracovat systém pro úpravu prostředí účinněji. V chladných oblastech se začne technika ohřívat vlastním teplem a teplem vydávaným jinou technikou. c. Během normálního pozemního pojíždění závisí teploty uvnitř prostoru letadla na okolních teplotách vzduchu, na použitém obalovém materiálu, na teple vyzářeném od sousedních konstrukcí a od provozované techniky, na úrovni klimatizace a na době provozu. Naopak během dlouhodobého pozemního pojíždění v horkých oblastech může spojený účinek tepla vyzařovaného sousedními konstrukcemi a provozovanou technikou směřovat k zeslabení vlivu klimatizovaného vzduchu. Dlouhodobé pozemní pojíždění bez nuceného chlazení vzduchu je nutno v horkých a suchých oblastech vyloučit, jinak může dojít k trvalému poškození nebo snížení spolehlivosti. d. Údaje o vyvolaných teplotách mají být odvozeny od měření provedených v místech určených k uložení techniky v letadle během reprezentativních nejhorších možných podmínek. Dříve, kdy speciálně naměřené údaje nebyly k dispozici, byly brány jako ekvivalent pro maximální vyvolané teploty pro pozemní podmínky maximální počáteční teploty techniky vezené jak v klimatizovaných, tak neklimatizovaných prostorech letadla používaného v horkých a suchých oblastech. Pro dlouhodobé pozemní pojíždění v horkých suchých oblastech a v případech, kdy charakteristiky chladicího vzduchu nejsou známé, se předpokládá, že teplota prostředí v klimatizovaném prostoru se ustálí na hodnotě o 15 ºC nižší, než při zapnutí. Teploty při zapnutí se převážně předpokládají jako v neklimatizovaných prostorech. e. Úrovně teploty mohou být ovlivňovány druhem použitého materiálu obalu techniky, rozptylem tepla jednotlivých komponent, počtem tepelných mostů k vnějším plochám a použitím chladicích systémů. V případech, kdy jsou vnitřní teploty nebo úrovně teplot jednotlivých komponent důležité, mají být očekávané teplotní úrovně určeny pomocí programu pro tepelnou analýzu zahrnující vlivy
22
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 232 uvedené výše s pomocí specifických měření prováděných v reprezentativních podmínkách. f. Při použití v oblastech s nízkou teplotou a při nedostatku naměřených údajů by měly být předpokládány následující úrovně náročnosti, které představují nejhorší možné podmínky při zapnutí techniky v uzavřených prostorech, jejichž povrch vyzařuje do noční oblohy teplo lépe než okolní vzduch: TABULKA 1 – klimatická kategorie Oblast rozmístění (klimatická kategorie) C0 C1 C2 C3 C4
2.1.2.3
Vyvolaná teplota (°C) −21 33 −46 −51 −57
Letový úkol a. Zařízení umístěná uvnitř letadla mohou být vystavena vysokým teplotám od tepla vydávaného motory a pomocnými zdrojovými jednotkami, výfukovými systémy motoru, avionickým a elektrickým zařízením nebo v důsledku toho, že je technika umístěna v nehybném prostředí, jako jsou upínací lišty a nebo za přístrojovými panely. Chladicí schopnost techniky, která pracuje v částečně klimatizovaném nebo neklimatizovaném prostředí může být ovlivňována nižší hustotou vzduchu v závislosti na letové výšce a může způsobit, že provozní teplota takového techniky naroste na nepřijatelnou úroveň. b. Technika na palubě operujícího letadla může být vystavena rychlé změně teploty. Přechodové časy mezi okolními teplotami na úrovni země a v letové výšce a naopak, během startu a přistání pravděpodobně vyvolají v materiálu a v neklimatizovaných prostorech rychlou změnu teploty. Pokud tato skutečnost nebyla při konstruování a výrobě brána v úvahu, může mít takový jev na materiál nepříznivý účinek přesahující konstrukční limity. Při nedostatku naměřených údajů mohou být úrovně náročnosti odvozeny od znalosti maximálních rychlostí stoupání a klesání daného letadla-nosiče. Rychlosti změny mají být určeny z údajů naměřených během reprezentativních letových zkoušek.
2.1.3 Námořní přeprava 2.1.3.1
Na palubě hladinových lodí a. Pokud není zabezpečena ventilace nebo klimatizace, vysoké teploty uvnitř neventilovaných přístřešků nebo pod dočasnými kryty vystavenými slunečnímu záření, pravděpodobně překročí teploty mimo tento uzavřený prostor. Z toho je zřejmé, že mnohem náročnější podmínky nastanou, jestliže je technika instalována nebo převážena na palubě lodi v horkých oblastech světa. Množství absorbovaného tepla bude určovat relativní úhel elevace mezi sluncem a exponovaným povrchem, převažující oblačnost, povrchová úprava, barva a teplotní kapacita ozařovaného povrchu a doba trvání expozice. Výsledné teploty uzavřeného prostoru budou záviset na úrovni veškeré kapacity ventilace nebo nuceného vzduchového chlazení.
23
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 232 b. Informace o teplotách vznikajících na hladinových lodích uvnitř prostoru pod přístřešky nebo dočasnými kryty nad palubou nejsou přímo k dispozici. Očekávané úrovně mají být určeny ze specifických měření pro jednotlivé aplikace. Při nedostatku naměřených údajů mají být předpokládány teploty určené pro obecnou přepravu a skladování v kapitole 2311 (námořní kategorie M1) pro techniku v přístřešcích nebo pod krytem na palubě lodi. Úrovně náročnosti pro vysokoteplotní oblasti na otevřených mořích (námořní kategorie M1) jsou přibližně o 2 °C nižší než tyto náročnosti pro pozemní oblasti (klimatická kategorie A1), z toho vyplývá, že v případě, kdy má loď operovat v přístavech a mimo přístavy těchto geografických oblastí, by se měla brát v úvahu úroveň pro tuto pozemní oblast. Podobné úvahy jsou vhodné i pro určení teplotní náročnosti pro přepravu a skladování v chladnějších oblastech moří (námořní kategorie M3), kde teploty mohou být až o 12 °C vyšší, než teploty nad zemí v těch samých geografických oblastech (klimatická kategorie C2). c. Technika může být vystavena rychlé změně teploty. Jestliže loď operuje v oblastech s nízkou teplotou, technika přinesená na palubu ze skladových prostorů může být během několika minut nebo i méně vystavena teplotní změně až 45 °C. Naopak technika ponořená do moře okamžitě po prohřátí sluncem, může být během několika sekund vystavena teplotní změně až 50 °C. 2.1.3.2
Klimatizované prostory
Teploty v klimatizovaných prostorech hladinových lodí se mohou pohybovat od 15 °C do 30 °C při relativní vlhkosti od 30 % do 70 %. Změny v rámci těchto mezí budou záviset na vnějších okolních podmínkách a na množství tepla vydávaného provozovanou technikou a personálem, který se vyskytuje v daném prostoru, ale jakmile se v dané operační oblasti vytvoří, lze je považovat za konstantní. V případě přerušení dodávky klimatizovaného vzduchu lze očekávat (při nedostatku naměřených údajů), že vznikne teplota 40 °C s relativní vlhkostí 70 % během doby až 20 minut. 2.1.3.3
Částečně klimatizované a neklimatizované prostory a. Účinek okolních podmínek na úrovně teploty a vlhkosti v prostorech s částečnou klimatizací a bez klimatizace bude záviset na umístění daného prostoru uvnitř lodi. Čím víc je daný prostor pod hlavní palubou a směrem ke středu trupu, tím pravděpodobněji bude snížen účinek vnějších podmínek. V některých případech teplo a vlhkost rozptylovanou pracujícími stroji budou dominantním faktorem v takové míře, že pokud je loď v provozu, mohou se vyskytnout konstantní podmínky od suchého po vlhké teplo. b. Některé podmínky se mohou vyskytovat pouze v určitých oblastech daného prostoru. Čím blíže je neklimatizovaný prostor nad vodní hladinou směrem ke vnějším stěnám trupu nebo hlavní paluby, tím větší budou nepřímé vlivy slunečního ohřevu konstrukce lodi na teplotu v tomto prostoru, zvláště pokud loď operuje v klimatických oblastech kategorie A. Když nejsou k dispozici naměřené údaje, podmínky v prostorech větraných čerstvým vzduchem se pohybují od 15 °C do 45 °C s relativní vlhkostí od 30 % do 85 %. Z výše důvodů uvedených, ale mají být úrovně náročnosti pro určité instalace stanoveny ze speciálně naměřených údajů.
24
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 232 c. Ustálené podmínky v neklimatizovaných prostorech se mohou pohybovat od 0 °C do 80 °C s relativní vlhkostí 30 % – 80 %. Abnormální výkyvy mohou dosáhnout teploty až 100 °C. Vyšší teploty je možno pravděpodobně očekávat v případě, kdy je daná technika připojena přímo nebo je blízko provozního zařízení, které má vysoké teploty povrchu nebo pokud je daná technika umístěna v nehybných prostorech bez jakékoliv formy ventilace. d. Některá technika může být umístěna v chlazených prostorech nebo blízko vnějších příklopů. Pokud není určeno jinak, provozovaná technika blízko vnějších příklopů má být schopna vykonávat správně svoji funkci do −10 °C a při snížení výkonu až do −30 °C. 2.2
Vlhkost
2.2.1 Silniční a železniční přeprava 2.2.1.1
Technika vezená na krytém nosiči
Absolutní vlhkost, které je technika během přepravy vystavena, je stejná jako vnější okolní nebo meteorologická vlhkost. 2.2.1.2
Technika vezená v uzavřeném nosiči
Velikost denního cyklu relativních vlhkostí, jíž je technika vystavena, je obvykle větší, než jsou meteorologické podmínky pro většinu druhů teplých nebo horkých klimatických podmínek, protože teplotní kolísání je větší. 2.2.2 Letecká přeprava 2.2.2.1
Zaparkované letadlo
Úrovně vlhkosti, kterými je technika vystavena, mohou v závislosti na umístění v letadle překračovat úrovně místních meteorologických podmínek. Neventilované prostory letadel používaných ve vlhkých tropických oblastech mohou nasávat vlhkost v důsledku tlakových změn vyvolaných denním teplotním cyklem. 2.2.2.2
Pozemní provoz a. Je možno předpokládat, že pokud jsou motory v činnosti nebo systémy letadla jsou napájeny z externích zdrojů, budou otevřeny příklopy a bude pracovat klimatizační systém, tím bude zabezpečena ventilace a sníží se úroveň vlhkosti vzduchu v předtím uzavřených prostorech. Relativní vlhkost uvnitř techniky instalované v částečně hermetizovaném neventilovaném prostoru se bude postupně snižovat v důsledku tepla rozptylovaného technikou. Obsah vlhkosti se avšak pravděpodobně nesníží. Jakmile je napájení vypnuto a technika se ochlazuje, rozdílný tlak vzduchu na obou stranách stěn krytu může způsobit, že kryt bude nasávat vnější vzduch a bude se zvyšovat úroveň zadržované vlhkosti. b. Technika přepravovaná v letadle, která je v provozu v horkých a suchých oblastech světa, může být vystavena extrémně nízkým úrovním vlhkosti, pokud na něj působí nepřímé vlivy slunečního ohřevu nebo pokud je umístěna blízko zdrojů, které rozptylují teplo během pozemního pojíždění. Podobným způsobem mohou být také při pozemním pojíždění ovlivněny elektrické a elektronické systémy se značným stupněm zakrytí a také palubní výzbroj. Pro takové suché prostředí nejsou přímo k dispozici žádné údaje. Úrovně relativních vlhkostí nižší než 30 % jsou obvyklé pro přirozeně se vyskytující podmínky v horkých suchých oblastech světa. 25
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 232 Lze předpokládat stejné nebo nižší úrovně relativní vlhkosti uvnitř suchých částí letadla nebo podobných prostorů jednotlivé techniky vystavené vysokým teplotám. 2.2.2.3
Letový úkol
Během letového úkolu se může jako výsledek přechodu z teplot na úrovni zemského povrchu na teploty v dané letové výšce a naopak, zejména při přistávání a vzlétání z letišť v tropických oblastech, vytvářet na vnějších a vnitřních plochách techniky vlhkost. Při stoupání do letové výšky se horký vzduch v prostorech a jednotlivých částech techniky mísí s okolním vzduchem s nižší teplotou. Jakmile se chladný povrch letadla setká s horkým vlhkým vzduchem během sestupu a přistávání, vlhkost zkondenzuje v tom okamžiku, kdy se teplota vzduchu sníží pod její odpovídající rosný bod. V tomto případě se v důsledku změny tlaku vzduchu vtlačovaného do horkého vlhkého vzduchu účinnost klimatizace zhoršuje. Lze předpokládat, že úrovně relativní vlhkosti v klimatizovaných částech budou dosahovat 90 % až 95 %, zatímco v neklimatizovaných částech vznikne nasycení. 2.2.3 Námořní přeprava 2.2.3.1
Na palubě hladinových lodí
Technika skladovaná na palubě v neventilovaných přístřešcích nebo pod dočasnými kryty bude pravděpodobně vystavena vysokým úrovním vlhkosti, zejména při používání v horkých a vlhkých tropických oblastech. K nejhorším případům dojde tehdy, kdy je denní cyklus charakterizován vysokými teplotami během dne a nízkými teplotami v noci, v důsledku čehož dochází k odpovídajícím změnám tlaku v zakrytých prostorech, což způsobuje pronikání vlhkosti, z níž část v daném prostoru zůstane, i když okolní teplota opět naroste. Sluneční záření na vnější plochy přístřešků nebo dočasných krytů během teplejší části denního cyklu může mít za následek, že uzavřená technika bude vystavena vlhkému teplu, většímu než je okolní. Akumulace vlhkosti může vést ke vzniku vyšší teploty rosného bodu a tím dojde k možnosti nasycení během chladnější části cyklu. Podmínky pro jednotlivé aplikace mají být přednostně určovány ze specifických naměřených údajů. Úrovně relativních vlhkostí mají být snižovány pomocí tepla z provozované techniky, ale při nedostatku naměřených údajů můžou být přepravní a skladovací podmínky vybrány podle části 2310/1. 2.2.3.2
Klimatizované prostory
Viz odstavec 2.1.3.2. 2.2.3.3
Částečně klimatizované a neklimatizované prostory
Viz odstavec 2.1.3.3. 2.3
Tlak vzduchu
2.3.1 Silniční a železniční přeprava Tlak uvnitř vozidla je obvykle stejný jako na volném prostranství. 2.3.2 Letecká přeprava 2.3.2.1 Zaparkované letadlo a pozemní provoz Technika přepravovaná v letadle bude obvykle vystavena stejnému tlaku vzduchu, jaký je v místních pozemních podmínkách, s výjimkami uvedenými v dalších odstavcích. Při podrobení rutinním pozemním tlakovým zkouškám má zařízení umístěná v prostorech letadla, v kterých se během letu vytváří přetlak, zůstat na místě, aby bylo možno určit 26
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 232 neporušenost těsnění. V případech, kdy je to vhodné, má být hodnota přetlaku, jíž bude pravděpodobně daná nainstalovaná technika vystavena, odsouhlasena mezi výrobcem letounu nebo provozovatelem a příslušným odpovědným konstrukčním orgánem. 2.3.2.2
Letový úkol a. V průběhu letu bude pravděpodobně zařízení umístěná v přetlakových částech letadla vystavena tlaku vzduchu pohybujícímu se mezi místním tlakem okolního vzduchu na zemi a poněkud nižší hodnotou odpovídající předpokládané výšce letu (např. 3 000 m). Vnitřní tlak je potom udržován palubními systémy nad tímto vnějším okolním tlakem o hodnotu známou jako diferenciální tlak. Naopak zařízení umístěná v částech letadla, kde není vytvářen přetlak, bude vystavena okolnímu tlaku vzduchu odpovídajícímu letové výšce. b. Rychlosti změny tlaku se během letového úkolu liší od hodnot vyplývajících z podmínek při startu a přistání. Rychlosti změn, jimž je vystavena vezená technika, závisí na výkonu letadla, profilu letu nebo úkolu a na tom, zda je technika převážena v přetlakové oblasti letadla nebo kontejneru a nebo v prostoru, kde přetlak vytvářen není. c. Rychlá dekomprese (tj. abnormální rychlost změny tlaku) se může vyskytnout v obvykle přetlakovém prostoru letadla během nouzových situací. Rychlost snížení tlaku v důsledku poruchy systému vytvářejícího přetlak bude záviset na objemu daného prostoru letadla a počátečním rozdílu tlaku. Pokud nejsou k dispozici specifické informace týkající se velikosti jednotlivých oblastí letadla, dá se předpokládat maximální doba trvání dekomprese 1 minuta.
2.3.3 Námořní přeprava 2.3.3.1
Na palubě hladinových lodí
Materiál instalovaný na palubě bude běžně vystaven tlakům odpovídajícím místnímu okolnímu tlaku vzduchu na úrovni moře. 2.3.3.2
Klimatizované prostory
Aby byla zabezpečena plynotěsnost vůči vniknutí vnější kontaminace, tlak vzduchu uvnitř částí lodi může být zvýšen nad místní okolní tlak vzduch. Absolutní tlak, jemuž je technika v příslušném prostoru vystavena, má být předpokládán jako maximální hodnota okolního tlaku, která se pravděpodobně může vyskytnout na moři (řádově 1 060 mbar) plus určitá stanovená hodnota přetlaku. Tato hodnota by měla být vyhovující. Není-li stanovená hodnota k dispozici, předpokládá se úroveň přetlaku 8 kPa (80 mbar). 2.4
Námraza
2.4.1 Silniční a železniční přeprava Pro techniku převáženou v krytých a uzavřených vozidlech je námraza na technice během přepravy obvykle zcela důsledkem převažujících meteorologických podmínek. 2.4.2 Letecká přeprava 2.4.2.1
Zaparkované letadlo
Námraza techniky na letadle, které stojí na letišti, je obvykle zcela důsledkem převažujících meteorologických podmínek na úrovni země.
27
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 232 2.4.2.2
Pozemní provoz
Během pojíždění může být námraza na technice odstraňována pomocí palubních systémů pro odstraňování námrazy. 2.4.2.3
Letový úkol
Zmrznutí vyloučené vlhkosti bude záviset na opatřeních nebo na místním odvodnění, nahromaděná voda pravděpodobně při nízkých teplotách v dané letové výšce zmrzne. 2.4.2.4
Námořní přeprava
Technika na otevřených palubách bude pravděpodobně vystavena vytváření ledu vznikajícího z namrzajícího postřiku. Manévrování lodi v mořských podmínkách bude zvyšovat množství ostřiku působícího nad plavidlo. Pro lodi operující v arktických oblastech byly zaznamenány rychlosti nárůstu ledu až 40 mm/h. 2.5
Prach a písek
2.5.1 Silniční a železniční přeprava 2.5.1.1
Technika převážená na krytých vozidlech
Provoz a pohyb běžných vozidel bude pravděpodobně vytvářet mračna prachu a písku, která vnikají do vnitřku vozidla, protože vozidla nejsou prachotěsná. Koncentrace a distribuce částic jsou obecně menší než v případě situací v otevřeném prostoru. 2.5.2 Letecká přeprava 2.5.2.1
Zaparkované letadlo
Operace a pozemní pohyb letadel v blízkosti dalších, zaparkovaných letadel (např. vertikální start nebo přistání, vznášení se a normální činnost vrtulníku) pravděpodobně vytvoří významné shluky vířícího, hnaného prachu, obzvláště pokud jde o nasazení v horkých suchých pouštních oblastech. Také pozemní kolová a pásová vozidla vytvářejí v menším rozsahu oblaka prachu a písku. Úroveň koncentrace a distribuce částic nad zemským povrchem závisí na stejných parametrech jako u přirozeně se vyskytujících mraků prachu a písku. 2.5.2.2
Pozemní provoz
Jestliže letadlo pojíždí po letištích v horkých suchých pouštních oblastech nebo na dočasných přistávacích drahách, proud vzduchu za vrtulí nebo výfuk tryskových motorů může vytvářet značné koncentrace prachu a písku a ostatních druhů malých částic. Jestliže během chodu motoru dojde k přepnutí na reverzní chod, mohou být ovlivněna místa před tryskovými motory. 2.6
Ponoření, srážky a postřik
2.6.1 Námořní přeprava 2.6.1.1
Na palubě hladinových plavidel
Žádné naměřené údaje udávající míru zvlhnutí, kterému je vystaveno zařízení a zařízení umístěná nebo převážená na palubě, nejsou přímo k dispozici. Subjektivní pozorování ukazují, že technika může být vystavena krátkým periodám srážení odpovídajícím silnému dešti a akumulaci vody až do výšky vodního sloupce 250 mm. Tato výška je spojená s hodnotou výšky prahů dveřních otvorů na plavidlech. 28
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 232 2.6.1.2
Klimatizované prostory
Úrovně srážení vody spojené s kondenzací na horních plochách a v nouzových situacích, jako například prasklé nebo prosakující spoje vodních potrubí, jsou nepředpověditelné. Při zkoušení techniky na tento druh podmínek (kapání a hromadění vody) se jako minimální hodnota používá 280 l/m2/h. 2.6.1.3
Částečně klimatizované a neklimatizované prostory
Jestliže je technika instalována nebo skladována v neklimatizovaných prostorech (např. v nákladovém prostoru, na letadlových závěsech, garážích pro palubní vozidla, motorových a generátorových prostorech, dílnách, prádelnách a lodních kuchyních) je zde větší pravděpodobnost, že technika bude vystavena nějaké formě zvlhnutí, včetně, v některých případech, možnosti částečného ponoření. Je třeba předpokládat až 280 l/m2/h pro srážení, kapání a shromažďování vody a hloubky až do 150 mm pro ponoření. 2.7
Hydrostatický tlak
Technika vezena na palubě s předpokládaným následným ponořením bude během námořní přepravy vystavena hydrostatickému tlaku závislému na hloubce ponoření definovanému v konstrukčních požadavcích pro jednotlivou techniku. Tlak je ve vztahu k hloubce ponoření definován podle vzorce: p = 9,8 · d kde p je hydrostatický tlak v kPa a d je hloubka ponoření v metrech. 3
POTENCIÁLNÍ ŠKODLIVÉ VLIVY
3.1
Teplota
3.1.1 Všeobecná ustanovení a. Teploty, jimž je technika během přepravy vystavena, mohou ovlivňovat fyzikální a chemické vlastnosti použitých materiálů. Roztahování a stahování konstrukčních částí doprovázené snížením mechanické pevnosti a změnami v tažnosti má za následek rušivé vlivy mezi sousedícími částmi a vyvolává nepřijatelné úrovně namáhání a napětí vedoucí k deformacím nebo mechanické poruše. Změny vlastností elektrických a elektronických komponent a změny viskozity maziv snižují přesnost, spolehlivost a provozní účinnost. b. Rychlá změna teploty vyvolává vysoké rychlosti rozpínání a stahování, výsledkem je namáhání a lom materiálu, poruchy lepených spojů a snížená účinnost těsnění. 3.2
Vlhkost
3.2.1 Všeobecná ustanovení a. Vlhké a teplé podmínky vyplývající z kombinace nevyhovující ventilace a zvýšeného přijímání vlhkost, která se vytváří uvnitř vozidel, urychlují degradaci materiálů. b. Horká vlhká atmosféra v neventilovaných prostorech poskytuje ideální podmínky pro podporu koroze, napadení chemikáliemi a růst plísní.
29
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 232 c. Nízké úrovně vlhkosti během přepravy mohou ovlivňovat charakteristiky elektrických a elektronických komponent a ovlivňovat kalibraci, stabilitu a přesnost elektronických systémů, pokud jsou tyto systémy používány okamžitě po přepravě. 3.2.2 Přeprava a. Vlhké teplé podmínky (např. uvnitř neklimatizovaných prostor přepravního prostředku, v jednotlivých trvalých krytech techniky nebo pod dočasnými přístřešky na palubách lodí) vznikají v důsledku kombinace neodpovídající ventilace a vynuceného přijmu vlhkosti. Tento příjem vlhkosti urychluje degradaci materiálů a způsobuje vyšší četnost závad techniky, než kdyby byla vystavena pouze místním meteorologickým podmínkám. Snížení nebo přerušení izolačního odporu obvodu a komponent může mít za následek snížený výkon, bezpečnostní rizika, sníženou spolehlivost nebo totální selhání elektrických nebo elektronických systémů. Výkon sledovací techniky může být snížen vysokou vlhkostí a akumulací vlhkosti v optických systémech. Nízké úrovně vlhkosti mohou ovlivňovat charakteristiky elektrických nebo elektronických komponent a ovlivňovat kalibraci, stabilitu a přesnost elektronických systémů. b. Horká vlhká atmosféra v neventilovaných prostorech vytváří ideální podmínky pro podporu růstu plísní a zvýšenou účinnost korozivních látek. Oblasti, které je nutno sledovat, jsou vlivy vlhkosti na techniku, dosažení a udržení suchých vnitřních prostorů, normy a metody těsnění, bariéry proti vodní páře, vysušovací postupy a metody pro monitorování vlhkosti. c. Nízké úrovně vlhkosti mohou snižovat obsah vlhkosti materiálů použitých při výrobě elektrických nebo elektronických komponent, měnit jejich vlastnosti, které ovlivňují stabilitu nezbytnou pro udržování výkonu systému v rámci určených tolerancí. Provozní účinnost mechanických systémů může být snížena v důsledku degradace maziv, a to působením jak suché tak vlhké atmosféry. 3.3
Tlak vzduchu
3.3.1 Letecká přeprava 3.3.1.1
Rozdíly tlaku
Nízký tlak vzduchu v letové výšce a rychlosti změn tlaku vznikající během letového úkolu mohou vytvářet tlakové rozdíly na stěnách schránek a ochranných krytů techniky a komponent. Komponenty se mohou zdeformovat, může docházet k jejich strukturálním poruchám nebo může docházet k interferenci s vnitřními částmi. To může zapříčinit chybnou funkci těchto částí nebo i vlastní techniky. Ačkoliv technika může být vybavena zařízením na vyrovnávání tlaku, mohou rychlosti změn tlaku během letů přesahovat konstrukční hodnoty. V nouzových situacích se mohou obvykle v přetlakových částech vyskytnout extrémní případy, kdy může dojít k explozi nebo implozi dané schrány nebo prostoru. 3.3.1.2
Chlazení
Technika rozptylující teplo, která se při udržování přijatelné provozní teploty spoléhá na konvekci, může vykazovat vzhledem k nižšímu tlaku vzduchu v dané letové výšce snížený výkon v důsledku snížené účinnosti chladicích systémů.
30
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 232 3.3.2 Námořní přeprava Tlak vzduchu nad standardním okolním tlakem může zapříčinit problémy. Utěsněná nebo částečně utěsněná technika s drobnými netěsnostmi může být citlivá na dočasné deformace nebo trvalé mechanické poškození, jestliže je umístěna v prostorech, které využívají přetlak k zabezpečení vzduchotěsnosti. Středem zájmu mohou být ochranné kryty velkých zařízení, které odolávají normálním odchylkám od standardního atmosférického tlaku. Technika s uzavřenou konstrukcí může při vystavení hydraulickému tlaku podléhat strukturální deformaci zhoršující integritu spojů a těsnění, čímž je umožněno vnikání vody a nebo unikání kapalin a plynů. 3.4
Námraza
3.4.1 Všeobecná ustanovení V částečně klimatizovaných nebo neklimatizovaných prostorech může tvorba ledu nebo zamrznutí shromážděné vlhkosti způsobené změnami teploty a tlaku vést ke snížení výkonu nebo totálnímu selhání techniky. 3.4.2 Námořní přeprava Na technice umístěné na palubě může v důsledku manévrování lodí dojít ke vzniku námrazy. Tato námraza bude podobná té, která vzniká v důsledku přirozených podmínek. V důsledku interference vyvolané nárůstem ledu je funkčnost pákových systémů, uvolňujících mechanismů a ovládacích systémů znesnadněna nebo kompletně zablokována. Na senzorech a optických zařízeních může zledovatění a námraza snížit účinnost pozorování a provoz navigačních systémů. 3.5
Prach a písek
Vlivy vystavení prachu a prachové a písečné atmosféře zahrnují snížení výkonu systémů v důsledku nahromadění částic, korozi exponovaných podkladových zablokování otvorů a sníženou účinnost chladicích a ventilačních systémů. usazeniny uvnitř techniky mohou způsobit zkrat izolátorů, vznik statické interferenci mezi pohybujícími se částmi a kontaminaci mazacích systémů. 3.6
optických materiálů, Prachové elektřiny,
Ponoření, srážky a postřik
3.6.1 Všeobecná ustanovení Vlivy vystavení srážkám a ostřiku jsou popsány v části 2311/3. 3.6.2 Námořní přeprava U techniky podrobené ponoření, srážení a postřiku dojde pravděpodobně ke vniknutí vody přes otvory, těsnění, spoje a také prosakováním. Tento průnik ovlivňuje materiály a provozní výkon techniky stejným způsobem, jako shromažďování vlhkosti přijímáním vlhkosti z vysoce vlhké atmosféry. 4
VÝBĚR ZKOUŠEK
4.1
Všeobecná ustanovení a. Zkušební postupy, které mohou být použity pro simulaci klimatických prostředí, jimž může být technika během přepravy vystavena, musí být určeny na základě 31
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 232 odkazů z ČOS. Volba zkušební metody pro zkoušky teploty a vlhkosti bude záviset na tom, zda existují požadavky na simulaci klimatických změn, jako jsou vlivy ohřevu slunečním zářením, když je technika přepravována uvnitř krytů, nebo pouze na maximální nebo minimální teplotě očekávané během přepravy. b. Parametry náročnosti zkoušek by měly být přednostně odvozovány ze specifických měření prováděných na zamýšleném přepravním prostředku nebo letadle v místě daného oddělení nebo v prostoru na palubě během reprezentativních nejhorších možných podmínek, které se očekávají při provozu. Podobně lze použít náročnost odvozenou z údajů získaných pro ostatní příklady techniky přepravované za podobných podmínek. 4.2
Náročnost zkoušek
4.2.1 Teplota a vlhkost 4.2.1.1
Všeobecná ustanovení a. Úrovně teplot použitých při zkouškách simulujících náročné teplotní podmínky během letecké přepravy se odvozují pomocí jedné nebo obou následujících metod v sestupném pořadí: (1) Ze specificky naměřených údajů zaznamenaných během zkoušek v horkém a chladném počasí. Měření mají být prováděna v odpovídajícím místě zamýšleného leteckého dopravního prostředku. Je důležité, aby i jiné faktory ovlivňující úrovně teploty, jako jsou zdroje odváděného tepla a dodávky klimatizovaného vzduchu, byly správně nastaveny a uvedeny. Pro vytvoření nejnáročnějších možných podmínek, které se mohou vyskytnout při provozu (např. aerodynamický ohřev), se do programu zkoušek zahrnuje skutečný letový úkol. (2) Z údajů pro podobné aplikace s korekcemi pro rozdíly faktorů uvedených v části (1). b. Hodnoty pro teplotu a vlhkost jsou uvedeny (část 2311/2) pro externí okolní podmínky (meteorologické podmínky) a podmínky vyvolané přepravou. Pokud nejsou k dispozici specificky naměřené údaje, hodnoty pro podmínky vyvolané přepravou mají představovat nejnáročnější možné podmínky, jimž bude technika během přepravy vystavena. c. Uvedené hodnoty pro teplotu a vlhkost mají dosáhnout nebo přesáhnout v nejnáročnějším místě zkoušek (nejteplejším/nejchladnějším) hodnoty nejextrémnějšího měsíce roku minimálně 1%.
4.2.1.2
Námořní přeprava
Na techniku v krytých prostorech na nebo nad palubou budou obecně používány zkušební metody využívající denního cyklu. V mnoha případech mohou být podmínky pro techniku v prostorech mezi palubami simulovány pomocí zkušebních postupů, které používají konstantní podmínky. Zkoušení vystavení nízkým teplotám ve všech oblastech lodi bude obvykle realizováno pomocí zkušebních postupů, které udávají podmínky s ustáleným stavem. V některých případech, zejména pro techniku s velkou hmotností a tepelnou časovou konstantou srovnatelnou nebo delší než je denní cyklus, může být preferována vyšší náročnost
32
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 232 (větší realismus) cyklických testů, aby bylo zabezpečeno, že těsnění a komponenty jsou zatěžovány reprezentativním způsobem. 4.2.2 Tlak vzduchu 4.2.2.1
Letecká přeprava a. Náročnost zkoušek nízkým tlakem může být odvozena z dokumentů požadavků na prostředí a z výkonu příslušného letadla (tzn. operační výšky, rychlosti stoupání a klesání, popřípadě zjištění odlišného vytváření přetlaku v místě přepravované techniky). b. Při simulování zkoušení pozemního tlaku pro techniku instalovanou v přetlakových prostorech mají být parametry náročnosti zkoušek pro tlak vzduchu, který převyšuje standardní okolní tlak, získány od výrobce draku letadla nebo provozovatele letadla.
4.2.2.2
Námořní přeprava
Úrovně náročnosti pro simulování tlaku vzduchu převyšující standardní okolní podmínky a hydrostatického tlaku mají být specifikovány v požadavcích na prostředí pro danou techniku nebo získány od stavitele nebo konstruktéra lodi. Reprezentativní simulace tlakových vln vyvolaných explozemi, dělostřeleckou palbou a odpálením zbraní by se měla získat vystavením techniky skutečným provozním podmínkám. 4.2.3 Námraza Během námořní přepravy je přizpůsobování okolních podmínek, jako například námraza nebo různé formy zvlhnutí nepravděpodobné, protože je finančně náročné. Mají být použity doporučené záložní úrovně náročnosti. 4.2.4 Větrem hnaný písek a prach Pro uměle provzdušňované, prachové a písečné atmosféry na otevřeném prostoru je preferovanou metodou zkoušení turbulentní prach. Metoda simulovaného větrem hnaného písku a prachu se může použít v případě, že předešlá metoda nemůže odpovídajícím způsobem demonstrovat penetraci a erozi částicemi s ostrými hranami.
33
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 232
(VOLNÁ STRANA)
34
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 232 Příloha A PŘÍKLADY ÚDAJŮ O VNĚJŠÍM PROSTŘEDÍ PRO SILNIČNÍ A LETECKÉ PŘEPRAVNÍ PROSTŘEDKY.
Teplota ºC
vlhkost%% Relativní Relativnívlhkost
SKLADOVÁNÍ V KRYTU „G260“ NA OBECNÉM NOSIČI
OBRÁZEK 1 – Skladování v krytu „G260“ na obecném nosiči
Teplota ºC
% vlhkost% Relativní Relativnívlhkost
PŘEPRAVA V KRYTU „G260“ NA OBECNÉM NOSIČI
OBRÁZEK 2 – Přeprava v krytu „G260“ na obecném nosiči
35
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 232 Příloha A
Teplota ºC
Tlak v nákladovém prostoru hPa
LETECKÁ PŘEPRAVA: HERKULES C130 Oblast A1-C0 -->oblast A2-A3-C0
Teplota ºC
Relativní vlhkost %
OBRÁZEK 3 – Letecká přeprava: Herkules C130
OBRÁZEK 4 – Letecká přeprava: Herkules C130
36
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 233 KAPITOLA 233
ČÁST 233/1 MANIPULACE A SKLADOVÁNÍ OBSAH 1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ ........................................................................................ 38
2
CHARAKTERISTIKY PROSTŘEDÍ .............................................................................. 38
2.1
TEPLOTA .......................................................................................................................... 38 2.1.1 Skladování a manipulace ................................................................................ 38 2.1.1.1 Lehký uzavřený kryt ........................................................................... 38 2.1.1.2 Těžký uzavřený kryt (např. kryty pro skladování výbušnin) ............. 38 2.1.2 Venkovní manipulace ..................................................................................... 38
2.2
VLHKOST ......................................................................................................................... 39 2.2.1 Skladování a manipulace ................................................................................ 39
2.3
NÁMRAZA ........................................................................................................................ 39
2.4
PRACH A PÍSEK ................................................................................................................. 39
3
POTENCIÁLNÍ ŠKODLIVÉ VLIVY .............................................................................. 39
3.1
TEPLOTA .......................................................................................................................... 39 3.1.1 Skladování ...................................................................................................... 39 3.1.2 Manipulace ..................................................................................................... 39
3.2
VLHKOST ......................................................................................................................... 40
3.3
NÁMRAZA ........................................................................................................................ 40
3.4
PRACH A PÍSEK ................................................................................................................. 40
3.5
SRÁŽKY A POSTŘIK ........................................................................................................... 40
4
VÝBĚR ZKOUŠEK.......................................................................................................... 40
4.1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ ................................................................................................ 40
4.2
ZÁLOŽNÍ PARAMETRY NÁROČNOSTI ZKOUŠEK.................................................................. 40
4.3
PŘIZPŮSOBENÉ PARAMETRY NÁROČNOSTI ZKOUŠEK ........................................................ 41 4.3.1 Teplota a vlhkost............................................................................................. 41 4.3.2 Prach a písek ................................................................................................... 41
Přílohy PŘÍLOHA A PŘÍKLAD SKLADOVACÍCH PODMÍNEK V TĚŽKÉM KRYTU (IGLOO)........................ 43 PŘÍLOHA B ODKAZY ................................................................................................................ 49
37
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 233
ČÁST 233/1 – MANIPULACE A SKLADOVÁNÍ 1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ c. Tato část se zabývá klimatickým prostředím, které může působit na techniku během skladování a manipulace. Jsou uvedeny a diskutovány charakteristiky klimatického prostředí a jsou doplněny příslušnými údaji. Jsou zde uvedeny informace o možných škodlivých účincích, možnostech nápravy a tam, kde je to vhodné, volbě odpovídající zkušební metody podle AECTP-300. Odkazy jsou uvedeny v příloze B. d. Pro účel této části může být technika při skladování nebo manipulaci nechráněná nebo uvnitř nějakého ochranného balení nebo krytu.
2
CHARAKTERISTIKY PROSTŘEDÍ
Obecné druhy a příčiny klimatického prostředí jsou popsány v kapitole 231 tohoto dokumentu. Charakteristiky klimatického prostředí otevřeného prostoru (např. pro techniku volně uloženou na zemi, která není pod krytem) jsou popsány v kapitole 2311. 2.1
Teplota
2.1.1 Skladování a manipulace 2.1.1.1
Lehký uzavřený kryt
Pro tuto kapitolu lehký uzavřený kryt zahrnuje budovy s lehkou konstrukcí, kontejnery a další lehké dočasné konstrukce. Teplotní rozsah denního cyklu, jemuž je technika vystavena, může být odlišný od meteorologických podmínek, zejména v horkých tropických oblastech, kde denní cyklus je během dne charakterizován vysokou teplotou a vysokým stupněm slunečního záření. Minimální teploty, jimž je materiál vystaven během skladování, mohou být vyšší, než je meteorologické minimum. Denní cyklus teplot, jimž je technika vystavena během skladování, není totožný s meteorologickým denním cyklem. Pro slunný den je v lehkém uzavřeném krytu maximální teploty dne dosaženo dříve, než je dosaženo maximální meteorologické teploty. 2.1.1.2
Těžký uzavřený kryt (např. kryty pro skladování výbušnin)
Teplotní rozsah během denního cyklu, jemuž je technika vystavena, má menší rozsah než meteorologické podmínky pro všechny druhy klimatických podmínek. Příklady pro skladování v těžkých uzavřených krytech pro zóny A3 – C3 a B3 jsou uvedeny v příloze A. Tam je také uveden příklad údajů získaných během skladování techniky v přírodních pouštních podmínkách. 2.1.2 Venkovní manipulace a. Pro venkovní situace je většina charakteristik prostředí popsána v části 2311/2. b. Technika může být vystavena přechodovým teplotám při pohybu nebo je-li přemisťována z jednoho místa na jiné, které má odlišné klimatické podmínky. Například technika může být přemístěna z otevřeného prostoru do klimatizované místnosti, kde je teplota o několik stupňů nižší.
38
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 233 c. Velikost souvisejících rychlých změn teplot může být vyhodnocena výpočtem rozdílu teploty vzduchu mezi konečným a prvotním umístěním. Čím větší je tepelná kapacita techniky, tím menší je teplotní gradient, jemuž je technika vystavena. 2.2
Vlhkost
2.2.1 Skladování a manipulace a. Absolutní vlhkost, jíž je technika během skladování vystavena, je podobná meteorologické absolutní vlhkosti. b. Pro těžké, uzavřené kryty, kde je kolísání teploty menší, je velikost denního cyklu relativní vlhkosti působící na techniku menší, než meteorologické podmínky pro všechny druhy klimatických podmínek. c. Při přesunu techniky z chladné oblasti do vlhké a horké, se může v důsledku rozdílu teplot na technice objevit kondenzace. 2.3
Námraza
Namrzání skladované techniky se s výjimkou chladných klimatických oblastí pravděpodobně neprojeví. Namrzání techniky v lehkých uzavřených krytech vzniká normálně zcela podle převažujících meteorologických podmínek, ale s nižší pravděpodobností vzniku. 2.4
Prach a písek
Provoz a pohyb běžných vozidel (nosičů) pravděpodobně vytvoří mračna prachu a písku, která vnikají dovnitř lehkých uzavřených krytů, protože tyto nejsou prachotěsné. Koncentrace a distribuce částic je obvykle menší v uzavřených prostorech než v případě otevřených prostorů. 3
POTENCIÁLNÍ ŠKODLIVÉ VLIVY
3.1
Teplota
3.1.1 Skladování Teploty, jimž je technika vystavena během skladování, mohou ovlivňovat fyzikální a chemické vlastnosti materiálů použitých při její výrobě. Roztahování a smršťování konstrukčních částí doprovázené snížením mechanické pevnosti a změnami tažnosti může zapříčinit ovlivnění a oddělení sousedících částí. Tyto faktory vyvolávají nepřijatelné úrovně napětí a namáhání vedoucí k deformaci nebo mechanickému poškození. Vyvolané změny charakteristik elektrických a elektronických komponent a změny viskozity maziv snižují přesnost, spolehlivost a provozní účinnost. 3.1.2 Manipulace Přechodové teploty, kterými je technika vystavena při manipulaci, mohou vytvářet nepřijatelné úrovně napětí v důsledku rozdílné tepelné roztažnosti nebo smršťování mezi materiály. Tento jev může také vyvolat oddělení sousedících částí.
39
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 233 3.2
Vlhkost
Problémy při skladování a manipulaci se projevují v krytech vystavených vysoké vlhkosti. Podmínky vlhkého tepla urychlují degradaci materiálů. Tyto podmínky se objevují uvnitř krytů v důsledku kombinace nedostatečné ventilace a zvýšeného výskytu vlhkosti. V nevětraných prostorech vytváří horká vlhká atmosféra ideální podmínky pro vznik koroze, nežádoucích chemických jevů a růst plísní. Pokud jsou elektrické a elektronické komponenty používány okamžitě po skladování, mohou nízké úrovně vlhkosti ovlivňovat kalibraci, stabilitu a přesnost elektronických systémů. 3.3
Námraza
Potenciální škodlivé vlivy námrazy na techniku jsou napětí působící na spoje a styčné body sousedících částí, škody vzniklé jako výsledek metod používaných pro odstraňování ledu a následná akumulace vlhkosti po roztátí ledu. 3.4
Prach a písek
Technika může být během skladování a manipulace ovlivňována prachem a pískem. Tyto vlivy se neomezují pouze na zhoršenou funkci optických systémů v důsledku akumulace částic, ale zahrnují korozi exponovaných podkladových materiálů, zablokování otvorů a sníženou účinnost chladicích a ventilačních systémů. Prachové usazeniny uvnitř techniky můžou vyvolat zkratování izolátorů, vznik statické elektřiny a interferenci mezi pohyblivými částmi a znečištění mazacích systémů. 3.5
Srážky a postřik
Vlivy vystavení smáčení a vlhkosti jsou popsány v části 2311/3. 4
VÝBĚR ZKOUŠEK
4.1
Všeobecná ustanovení
AECTP-300 obsahuje zkušební postupy, které mohou být použity pro simulování vlivů klimatického prostředí na techniku během skladování. Volba zkušebních postupů bude záviset na tom, zda existuje požadavek na simulaci denních změn (včetně vlivů ohřevu slunečního záření při skladování na volném prostoru) nebo pouze maximální nebo minimální teploty denního cyklu. Náročnost zkoušky má být přednostně odvozena od specifických měření provedených v zamýšleném krytu během reprezentativních nejhorších možných podmínek očekávaných během provozu. Je také možno použít údaje odvozené z údajů, které jsou získané pro jiné vzorky techniky skladované v podobném prostředí. 4.2
Záložní parametry náročnosti zkoušek
Pokud nejsou k dispozici žádná specifická měření v daném prostředí, mohou být použity záložní (alternativní) parametry náročnosti zkoušek uvedené ve zkušebních postupech AECTP-300.
40
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 233 4.3
Přizpůsobené náročnosti zkoušek
4.3.1 Teplota a vlhkost Zkušební postupy uvedené v AECTP-300 poskytují hodnoty teploty a vlhkosti pro vnější okolní (meteorologické) podmínky a pro podmínky vyvolané skladováním. Pokud nejsou k dispozici žádné specificky naměřené údaje, je možno předpokládat, že hodnoty pro podmínky vyvolané skladováním představují nejhorší možné podmínky, jimž je technika vystavena během procesu skladováni. Pokud zaznamenáváme hodnoty teploty a vlhkosti, tak tyto hodnoty budou stejné, jako hodnoty jakých bude pravděpodobně dosaženo v nejnáročnějším místě, nebo budou překročeny v nejnáročnějším místě po 1% doby trvání. 4.3.2 Prach a písek Hnaný prach je nejpreferovanějším zkušebním postupem pro uměle vytvářenou atmosféru obsahující prach a písek na otevřeném prostranství. V případě, že hnaný prach nemůže odpovědným způsobem demonstrovat průnik a erozi malými částičkami s ostrými hranami, je možno použít simulovaný, větrem hnaný prach a písek.
41
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 233
(VOLNÁ STRANA)
42
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 233 Příloha A PŘÍLOHA A PŘÍKLAD SKLADOVACÍCH PODMÍNEK V TĚŽKÉM KRYTU (IGLOO)
Teplota ºC
Relativní vlhkost %
Teplota ºC
Relativní vlhkost %
Těžký kryt: TYP „IGLOO“, Kategorie A3 – C1
OBRÁZEK 1 – Těžký kryt: TYP „IGLOO“, Kategorie A3 – C1
43
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 233 Příloha A
Těžký kryt: TYP „IGLOO“, Kategorie A3 – C1
Počet hodin Tlak v nákladovém prostoru hPa
Měření: 1/05/94 až 30/04/94 (1 rok)
Teplota v IGLOO (ºC) Relativní vlhkost %
Počet hodin Tlak v nákladovém prostoru hPa
OBRÁZEK 2 – Histogram teploty a vlhkosti
Meteorologická teplota (ºC) Relativní vlhkost %
OBRÁZEK 3 – Histogram pro meteorologickou teplotu a vlhkost
44
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 233 Příloha A
Teplota ºC Tlak v nákladovém prostoru hPa
Relativní vlhkost %
Teplota ºC Tlak v nákladovém prostoru hPa
Relativní vlhkost %
Těžký kryt: TYP „IGLOO“, Kategorie A3 – B3
OBRÁZEK 4 – Těžký kryt: TYP „IGLOO“, Kategorie A3 – B3 Těžký kryt: TYP „IGLOO“, Kategorie A3 – B3 45
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 233 Příloha A
Počet hodin Tlak v nákladovém prostoru hPa
Měření: 25/05/94 až 27/08/94 (95 dní)
Teplota (ºC)
Relativní vlhkost %
Počet hodin Tlak v nákladovém prostoru hPa
OBRÁZEK 5 – Histogram teploty a vlhkosti pro kryt IGLOO
Teplota (ºC)
Relativní vlhkost %
OBRÁZEK 6 – Histogram pro meteorologickou teplotu a vlhkost Příklady naměřených údajů pro dva druhy techniky
46
Teplota ºF Tlak v nákladovém prostoru hPa
Teplota oC Tlak v nákladovém prostoru hPa
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 233 Příloha A
Čas (hodina)
OBRÁZEK 7 – Skladování techniky v přirozených pouštních podmínkách
47
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 233
(VOLNÁ STRANA)
48
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 233 Příloha B PŘÍLOHA B ODKAZY B.1
SKLADOVÁNÍ
B.1.1 Název: Methodology investigation Final report of chamber simulation of test term response (Zkoumání metodiky Závěrečná zpráva o reakci zkoušeného objektu při simulaci ve zkušební komoře) Autor: AK, Groff, Randolph B Patrick Zdroj: U.S. Army Yuma Proving Ground Čj.
7-CO-R87-YPO-006
Datum:Červen 1991 Strany: 15 B.1.2 Úkol/nosič Skladování v přírodním pouštním prostředí B.1.3 Souhrn technických údajů Okolní, povrchová a vnitřní teplota během skladování
49
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 233 Příloha B
(VOLNÁ STRANA)
50
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 234 KAPITOLA 234
ČÁST 234/1 NESENÁ A PŘENOSNÁ TECHNIKA OBSAH 1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ ........................................................................................ 52
2
CHARAKTERISTIKY PROSTŘEDÍ .............................................................................. 53
2.1
TEPLOTA .......................................................................................................................... 53
2.2
VLHKOST ......................................................................................................................... 54
2.3
TLAK VZDUCHU ................................................................................................................ 54
2.4
PRACH A PÍSEK ................................................................................................................. 55
2.5
PONOŘENÍ, SRÁŽKY A POSTŘIK ......................................................................................... 55
3
POTENCIÁLNÍ ŠKODLIVÉ VLIVY .............................................................................. 56
3.1
TEPLOTA .......................................................................................................................... 56 3.1.1 Vysoká teplota ................................................................................................ 56 3.1.2 Nízká teplota ................................................................................................... 56 3.1.3 Rychlá změna teploty ..................................................................................... 57
3.2
VLHKOST ......................................................................................................................... 57 3.2.1 Vysoká vlhkost ............................................................................................... 57 3.2.2 Nízká vlhkost .................................................................................................. 57
3.3
TLAK ................................................................................................................................ 57
3.4
PRACH A PÍSEK ................................................................................................................. 58
3.5
PONOŘENÍ, SRÁŽKY A POSTŘIK ......................................................................................... 58
4
VÝBĚR ZKOUŠEK.......................................................................................................... 58
4.1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ ................................................................................................ 58
4.2
NÁROČNOSTI ZKOUŠEK .................................................................................................... 59 4.2.1 Teplota a vlhkost............................................................................................. 59 4.2.2 Tlak vzduchu .................................................................................................. 59 4.2.3 Písek a prach ................................................................................................... 60 4.2.4 Ponoření, srážky a postřik............................................................................... 60
Přílohy PŘÍLOHA A ODKAZY A SEZNAM LITERATURY .......................................................................... 61
ČÁST 234/1 – NESENÁ A PŘENOSNÁ TECHNIKA
51
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 234 1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ a. Tato část se zabývá klimatickými, chemickými a biologickými podmínkami prostředí, kterému může být nesená a přenosná technika vystavena (např. technika umístěná na osobách nebo nesená osobami), jsou např. ruční zbraně, munice, odpalovací zařízení a komunikační a pozorovací zařízení. Podmínky okolí, uvedené v této části jsou zejména takové, jaké by pravděpodobně působily na techniku nesenou a používanou pozemními jednotkami, jako je pěchota a osádky vojenských vozidel při činnosti za předsunutými skladovacími základnami a na bojišti. b. Jsou uvedeny informace o potenciálně škodlivých účincích klimatického, chemického a biologického prostředí a tam, kde je to vhodné, jsou pro simulaci vlivů těchto prostředí doporučeny odpovídající zkušební metody a náročnosti podle AECTP-300. c. Pro účely této části se předpokládá, že technika je zbavena přepravního obalu, ale může být stále chráněna nějakou formou „polního“ obalu s uzavřenou nebo otevřenou konstrukcí. Popisy a náročnosti prostředí se vztahují ke zcela nechráněné nebo zabalené technice podle situace. d. Pro druhy nesené a přenosné techniky, která je určena k použití ve všech složkách armády a může být používána na vojenských letadlech, hladinových lodích nebo ponorkách, by se měly být vzít v úvahu odkazy na odpovídající část ČOS 999933, pro příslušné klimatické, chemické a biologické podmínky. e. V průběhu rozmístění za předsunutými skladovacími základnami může být v mnoha případech nesená a přenosná technika přímo vystavena převažujícím meteorologickým podmínkám. Výjimky by mohly zahrnovat periody taktické přepravy v uzavřených prostorech vojenských vozidel jako jsou nákladní automobily, obrněné transportéry, letadla a vrtulníky nebo v dočasných budovách. Pro některé druhy techniky, jako jsou komunikační zařízení, může existovat požadavek na prodloužená období, kdy tato technika bude umístěna uvnitř vozidel jako jsou pohyblivá velitelská stanoviště, nosiče kanonů nebo bojové tanky. V těchto případech bude náročnost meteorologických podmínek pravděpodobně zvýšena formou zakrytí, úrovní ventilace a teplem a vlhkostí produkovanou provozním zařízením instalovaným ve vozidle. Četnost a doba vystavení těmto podmínkám bude určována provozními požadavky. f. Taktické požadavky mohou zahrnovat přepravu a překládání techniky v různých druzích terénu, zdolávání překážek, ponoření do různých hloubek vody a vystavení atmosféře plné prachu a písku. To může pravděpodobně vést ke znečistění a vniknutí cizích částic včetně nečisté vody.
52
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 234 2
CHARAKTERISTIKY PROSTŘEDÍ2
2.1
Teplota a. V závislosti na úrovni ventilace, teploty techniky v uzavřených prostorech pozemních vojenských vozidel pravděpodobně překročí během taktické přepravy teploty okolního prostředí. b. Podmínky mohou být zhoršeny teplem rozptylovaným pohonnými jednotkami vozidel, instalovaným provozním zařízením a osobami vezenými na palubě. Podobné vlivy se pravděpodobně projeví uvnitř dočasně postavených budov a na místě improvizovaných konstrukcí, které mohou být na bojišti používány. Tyto vlivy mohou mít zvláštní význam, pokud se instalovaná technika (komunikační zařízení) pro udržení přijatelné provozní teploty spoléhá na konvekci a vyzařování do okolní atmosféry. c. Naopak povrchy dočasných budov a dočasných krytů jsou náchylné k tomu, aby byly lepšími zářiči do noční oblohy než okolní atmosféra. V důsledku toho podle závislosti na izolaci materiálu použitého při jejich konstrukci a přítomnosti zařízení rozptylujícího teplo, mohou být teploty v uzavřených prostorech během části denního cyklu s nízkou teplotou nižší, než vnější okolí. d. Okolnosti, za nichž bude instalovaná a přenosná technika pravděpodobně rozmístěna kdekoliv ve světe, jsou nekonečně proměnné. Pro přepravu a skladování v horkých oblastech (kategorie A) a chladných oblastech (kategorie C) by se mělo předpokládat použití teplotních náročností z části 2310/1. Pro určení stupně náročnosti pro určitou oblast rozmístění, například C0, C1 nebo C2, by měly být také uvedeny odkazy na část 2311/1. Hodnoty teploty jsou takové, jakých bude pravděpodobně dosaženo nebo budou překročeny v nejteplejších nebo nejchladnějších místech po dobu přibližně 7,4 hodiny (1 % z měsíce) nejteplejšího nebo nejchladnějšího období roku. V částech 2311/2 a 2310/1 jsou poskytnuty další informace pro odvození náročností pro další pravděpodobnosti výskytu. V případech, kdy je technika uzavřena za průhledným povrchem a vystavena slunečnímu záření v horkých oblastech, je třeba v důsledku možnosti vystavení teplotám převyšujícím 85 ºC zvláštního posouzení a pozornosti. e. Teploty, jimž je technika vystavena v bojovém uspořádání během letecké přepravy na přepravních letadlech, jsou pravděpodobně podobné teplotám, uvedeným v části 236/237/1 tohoto dokumentu, která se zabývá přepravou techniky v letadlech. Letové výšky bojových vrtulníků během bojových úkolů nesoucích pozemní bojovou živou sílu jsou pravděpodobně takové, že teploty, jimž je instalovaná technika vystavena (až do výšek cca 900 m), budou podobné meteorologickým hodnotám u hladiny moře. V části 2311/2 je uveden návod pro použití korekčních faktorů pro větší výšky. Teploty během rozvinování bojových jednotek z námořních plavidel, jako jsou útočné lodi a vyloďovací plavidla, budou podobné převažujícím meteorologickým podmínkám na hladině moře, s výjimkou techniky, která může být přepravována pod krytem. V tomto případě může být důležitý nepřímý účinek slunečního záření, jak je uvedeno výše. Avšak pro nesenou a přenosnou techniku, která je určena pro
2
Obecné druhy a příčiny klimatických prostředí jsou popsány v oddílu 231 tohoto dokumentu. Charakteristiky otevřeného klimatického prostředí jsou popsány v oddílu 2311.
53
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 234 rozmístění na letadlech a vrtulnících, hladinových lodích a ponorkách, je třeba brát v úvahu odpovídající část tohoto dokumentu. f. Při nasazení v geografických oblastech vyznačujících se extrémními teplotami (jak při přechodu z vysoké do nízké tak z nízké do vysoké teploty) může být instalovaná a přenosná technika vystavena během přepravy z klimatizovaných budov do externích okolních podmínek rychlým změnám teploty. Podobné situaci bude vystavena technika shazovaná z klimatizovaných nákladových prostorů přepravních letadel nebo vynesená z podpalubí námořních plavidel, například při provozu v oblastech s nízkou teplotou. Teploty se budou rychle měnit z teplot uvedených v části 236/237/1 pro nákladové prostory přepravních letadel a v části 238/1 pro námořní plavidla do převažujících meteorologických podmínek. 2.2
Vlhkost a. Technika přenášená na bojiště pozemními jednotkami bude pravděpodobně vystavena úrovním relativní vlhkosti překračujícím místní okolní podmínky, pokud nasazení zahrnuje periody strávené pod dočasnými kryty nebo v uzavřených prostorách bez odpovídající úrovně ventilace. Příklady zahrnují techniku umístěnou v prostorech vojenských vozidel, přívěsů a dočasných krytů používaných jako velitelská stanoviště nebo při provádění skrytého pozorování. Takové podmínky jsou zvláště použitelné na kryty rozmístěné nebo vztyčené v otevřených prostorech v horkých vlhkých tropických oblastech, kde je denní cyklus v širokém teplotním rozmezí zhoršován nepřímým vlivem slunečního ohřevu povrchů. Ohřev a ochlazování vytváří tlakové rozdíly na opačných stranách stěn krytu, které způsobují nasávání vnějšího vzduchu. Úroveň ventilace je pravděpodobně taková, že jakákoliv vlhkost vstupujícího vzduchu bude zřejmě během ohřívací fáze příštího denního cyklu zadržena a zvýší relativní vlhkost a teplotu rosného bodu uvnitř krytu. Okolnosti přispívající ke vzniku těchto podmínek jsou nekonečně proměnné, a pokud není technika umístěna v určitém definovaném zařízení, je třeba předpokládat, že během nízkoteplotní části cyklu může dojít k nasycení. b. Tlakové rozdíly se pravděpodobně projeví přes stěny částečně těsněných skříní a ochranných krytů jednotlivé techniky a způsobí vniknutí a zadržování vlhkosti. I když teplo, rozptýlené při provozu zařízení pomůže snížit relativní vlhkost, ohřev a ochlazování spojené s jeho provozním cyklem může situaci také zhoršit. c. Kombinované vlivy vysokých teplot a rozptýleného tepla mohou vyústit ve velmi nízké úrovně relativní vlhkosti vyskytující se uvnitř uzavřených prostorů techniky, která se používá v horkých suchých oblastech světa. Relativní vlhkosti nižší než 30 % jsou běžné pro přírodně se vyskytující podmínky v horkých suchých oblastech světa. Část 2311/2 uvádí zaznamenané velmi nízké hodnoty relativní vlhkosti v rozmezí mezi 3 % a 8 %. Podobné nebo nižší hodnoty lze však také předpokládat uvnitř uzavřených prostorů, ve kterých jsou zdroje rozptýleného tepla.
2.3
Tlak vzduchu a. Technika přepravovaná nebo nesená výsadkovými jednotkami bude vystavena tlaku vzduchu nižšímu než standardní okolní podmínky při letu a následném seskoku na bojiště. Hodnoty tlaku vzduchu nižší než je standardní okolí v přetlakových nákladových prostorech během normálních podmínek přepravy letadly jsou uvedeny v části 236/237/1 tohoto dokumentu. Jsou zde také 54
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 234 specifikovány nízké tlaky vzduchu a explozivní dekomprese související s nouzovými letovými podmínkami, během nichž nesmí technika představovat žádné potenciální nebezpečí pro letadlo a posádku. Nízký tlak vzduchu během letecké přepravy na bojiště pomocí vrtulníků je pravděpodobně podobný normálním podmínkám v nákladových prostorech letadel. b. Technika přepravovaná nebo nesená pozemními jednotkami může být vystavena mírným úrovním tlaku, které převyšují místní okolní podmínky a to během taktické přepravy ve vojenských vozidlech, která používají přetlak pro zabránění kontaminace atmosféry uvnitř vozidla v případě jaderného, chemického nebo biologického útoku. 2.4
Prach a písek a. Při činnosti v horkých suchých pouštních oblastech nebo tam, kde povrch je náchylný rozpadat se na malé částice, je prakticky jakýkoliv pohyb nosiče nebo nesené techniky pravděpodobně příčinou znečistění prachem a pískem. Pohyb vojenských vozidel v pouštních oblastech má za následek atmosféru plnou prachu a písku, ve které se mohou vyskytovat koncentrace, jejichž hodnoty se mohou blížit přirozeně vznikajícím prachovým a písečným bouřím. Jakmile jednou dojde k rozptýlení, jemný prach se může v atmosféře udržet po dobu několika dní. Zranitelná je dokonce i technika umístěná v částečně těsněných krytech. Technika přepravovaná nebo nesená pozemním zabezpečovacím personálem během provozu letadel na letištích je tedy pravděpodobně přímo vystavena uměle hnanému prachu a písku. b. Během taktických manévrů, které vyžadují, aby se vojáci plazili po zemi, je jakákoliv instalovaná nebo přenosná technika nesená nebo vlečená nad povrchem zranitelná vniknutím malých částic prachu a písku. c. Charakteristiky atmosféry s prachem a pískem včetně distribuce a fyzikálních vlastností částic a úrovně koncentrace související s provozem vojenských vozidel jsou uvedeny v části 232/1 tohoto dokumentu.
2.5
Ponoření, srážky a postřik a. Kdykoliv musí být během taktických operací nebo bojových podmínek překonávána voda, je nesená a přenosná technika pravděpodobně vystavena vlivům nějaké formy a intenzity zvlhnutí. Technika je pravděpodobně vystavena náhodně nebo záměrně namočení nebo postřiku nebo částečnému nebo úplnému ponoření do vody. Okolnosti jsou hodně proměnlivé a požadavky na odolnost proti vniknutí vody jako je hloubka a doba trvání ponoření a očekávané úrovně následné funkčnosti a dalšího provozu by měly být specifikovány v požadavcích na odolnost proti vlivům prostředí pro danou techniku.
55
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 234 3
POTENCIÁLNÍ ŠKODLIVÉ VLIVY
3.1
Teplota
3.1.1 Vysoká teplota Příklady vlivů vysoké teploty jsou: a. Snížená pevnost a zvýšená elasticita materiálů způsobující přetížení. b. Změny rozměrů a rozdílná tepelná roztažnost konstrukčních a mechanických částí, které způsobují: deformaci a selhání konstrukčních částí, váznutí a vzpříčení pohyblivých částí, selhání lepených spojů. c. Změny charakteristik izolačních systémů pro tlumení rázů a vibrací snižující životnost techniky chráněné před vlivy mechanického prostředí. d. Změny rozměrů a trvalé ztvrdnutí materiálů, tj. snížení účinnosti ucpávek a těsnění. e. Snížená účinnost chladicích systémů, obzvláště těch, které závisí na konvekci a vyzařování do okolní atmosféry, která má za následek: změny elektrických charakteristik materiálů použitých při výrobě elektrických a elektronických částí, poruchy vnitřních spojů elektronických částí, snížený výkon nebo totální selhání elektrických/elektronických systémů. f. Snížená viskozita a snížená účinnost maziv. g. Změna barvy a popraskání ochranných nátěrů. h. Zvýšená rychlost hoření výbušnin a pohonných látek. 3.1.2 Nízká teplota Příklady vlivů nízké teploty jsou: a. Zkřehnutí a snížená pružnost materiálů (zejména nekovových), které snižují odolnost vůči mechanickému rázu. b. Změny rozměrů a rozdílné tepelné smršťování konstrukčních mechanických částí, které způsobují: deformaci a selhání konstrukčních částí, zadření mechanických systémů, selhání lepených spojů. c. Změny charakteristik izolačních systémů pro tlumení rázů a vibrací. d. Snížený výkon baterií. e. Změny charakteristik materiálů použitých při výrobě elektronických částí způsobující: poruchu mechanických spojů a mechanických uchycení elektronických částí,
56
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 234 snížený výkon nebo úplné selhání elektrických/elektronických systémů. f. Zvýšenou viskozitu maziv snižující výkon mechanických systémů. g. Sníženou rychlost hoření výbušnin a pohonných látek 3.1.3 Rychlá změna teploty Příklady vlivů a závad vyplývající z rychlé změny teploty jsou: a. Rychlé roztahování a stahování materiálů, které má za následek deformaci a poruchy konstrukčních částí. b. Selhání lepených spojů. c. Popraskání ochranných nátěrů. d. Popraskání zrn a granulí výbušnin a pohonných látek. 3.2
Vlhkost
Odkaz 1 v příloze A poskytuje informace o ochraně techniky před vlivy atmosféry nasycené vodní parou. Jsou uvedeny vlivy na techniku, dosažení a udržení suchých krytů, normy a metody těsnění, zábrany proti vodní páře a postupy vysušování. 3.2.1 Vysoká vlhkost Příklady vlivů vysoké vlhkosti jsou: a. Absorpce vlhkosti nekovovými materiály způsobující: bobtnání a snížení mechanické pevnosti, zvýšení hmotnosti, změnu tepelných a elektrických vlastností. b. Absorpce a adsorpce vlhkosti snižující izolační odolnost a vytvářející nechtěné dráhy s nízkým odporem v elektrických/elektronických obvodech. c. Celkové selhání nebo snížený výkon elektrických/elektronických systémů a částí – v důsledku (a) a (b). d. Galvanická koroze kovových částí a komponent zejména v oblastech vysokého namáhání a tam, kde byly porušeny ochranné nátěry. e. Zadření pohyblivých částí a znečistění maziv produkty koroze. f. Vytvoření mikroklimatu v prostorech (často krytých) se zvýšenou vlhkosti. g. Urychlení chemického a biologického napadení. 3.2.2 Nízká vlhkost Velmi nízké hodnoty relativní vlhkosti mohou mít za následek vznik statické elektřiny způsobující přeskok jiskry a poruchy nízkonapěťových elektronických komponent. 3.3
Tlak
Na tlak citlivá zařízení určená k detekování a reakci na malé změny tlaku mohou během letecké přepravy v nákladových prostorech přepravních letadel utrpět trvalá poškození. Stěny těsněných nebo částečně těsněných kontejnerů s rychlostí uniku nižší než rychlosti změn tlaku
57
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 234 mohou zaznamenat dočasnou nebo trvalou deformaci, která naopak může vyvolat vzájemné působení s uvnitř uloženými komponenty. 3.4
Prach a písek
Příklady vlivů prachem a pískem nasycené atmosféry jsou: a. Zablokování otvorů – snížená účinnost ventilačních a chladicích systémů. b. Poškrábání a poleptání čoček, průhledných panelů a povrchových nátěrů způsobující: korozi exponovaných základových materiálů, zhoršený výkon optických systémů. c. Slepení nebo zadření mechanických zařízení. d. Znečistění elektrických/elektronických systémů způsobující: vytvoření nechtěných drah s nízkým odporem, snížení spolehlivosti. e. Znečistěné mazací systémy. 3.5
Ponoření, srážky a postřik
Technika vystavená ponoření je náchylná k příjmu vody (včetně obsažených nečistot) způsobující průsak a bobtnání materiálů a vyvolávající poruchy a závady podobné poruchám a závadám, které souvisejí s kondenzací a vysokými úrovněmi vlhkosti (viz odstavec 3.2.1). 4
VÝBĚR ZKOUŠEK
4.1
Všeobecná ustanovení a. AECTP-300 uvádí zkušební postupy, které mohou být použity pro simulování klimatického prostředí, kterému může být nesená a přenášená technika vystavena. Výběr zkušební metody pro teplotu a vlhkost bude záviset na tom, zda existují požadavky na simulaci denního kolísání včetně vlivů ohřevu slunečním zářením nebo podmínek ustáleného stavu. b. Výběr zkušebního postupu mohou také ovlivňovat charakteristiky techniky a předchozí zkušenosti o reakci podobných druhů techniky na reálné podmínky, například vlivy střídání teplot na výbušniny a pohonné látky. Při simulaci vlivů slunečního ohřevu se vyžaduje pečlivé posouzení konfigurace zkoušeného objektu, v případě že je to vhodné, umístěného v příslušném krytu. Zkušební postupy, které používají podmínky ustáleného stavu, budou pravděpodobně vhodné pro techniku, u které se požaduje provoz v oblastech, kde teplota a úrovně vlhkosti jsou určovány teplem rozptýleným z napájecích zdrojů a provozního zařízení. c. Parametry náročnosti zkoušek by měly být přednostně odvozovány ze specifických měření, provedených v místech představujících nejhorší možné podmínky očekávané v běžném provozu. Jinak mohou být použity úrovně náročnosti odvozené z údajů získaných pro jiné situace v podobném použití.
58
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 234 4.2
Náročnosti zkoušek
4.2.1 Teplota a vlhkost a. Parametry náročnosti zkoušek použitých při simulaci teplotních (a vlhkostních) podmínek by měly být založeny na informacích uvedených v dokumentech o operačních požadavcích a požadavcích na prostředí. Tyto informace by měly zahrnovat geografické oblasti, kde bude technika pravděpodobně rozmístěna a podrobné logistické požadavky na nesenou a přenášenou techniku. Parametry náročnosti zkoušek by měly být přednostně odvozeny ze specificky naměřených údajů včetně vlivu jakékoliv formy klimatizovaného nebo neklimatizovaného krytu, jako jsou vojenská vozidla nebo dočasné přístřešky. Parametry náročnosti zkoušek odvozené z naměřených údajů by měly zahrnovat nejhorší podmínky. b. Pokud nejsou specificky naměřené údaje k dispozici, měly by být za nejhorší podmínky považovány hodnoty teplot uvedené v části 2311/1 pro přepravu a skladování v horkém (kategorie A) a chladném (kategorie C) podnebí. V případě, kdy technika může být umístěna v nevětraném krytu za průhlednými panely, které jsou přímo vystaveny slunečnímu záření, by se měly předpokládat teploty vyšší než 85 ºC. c. Pokud to kapacita zkušebního zařízení umožňuje, mohou být na simulovanou konstrukci nebo kryt obsahující zkoušený objekt(y) použity zkušební hodnoty představující meteorologické podmínky, včetně ohřevu zářením. Přednostně by měl kryt stát na povrchu se stejnými reflektivními vlastnostmi jako mají ty povrchy, na nichž bude stát během běžného provozu. Zkoušený objekt(y) by měl být vystaven dennímu teplotnímu cyklu, který je odvozen z údajů naměřených uvnitř uzavřeného prostoru, nebo dennímu cyklu odpovídajícímu kategorii A (pro suché teplo) nebo kategorii B (pro teplo a vlhkost) pro přepravu a skladování uvedenému v části 2310/1. d. Pokud je požadováno zkoušet techniku na vysoké teploty, když denní kolísání je tak malé, že má na techniku zanedbatelný vliv nebo kde se určí, že reakce zkušebního vzorku nebo částí jeho komponent nesouvisí se změnami teploty, je možno použít konstantní vysokou teplotu. e. V mnoha případech je možno provést zkoušení techniky na působení nízké teploty pomocí konstantní nízké teploty. V těch případech, kdy střídání nízké teploty je považováno za vhodnější, by měla být použita zkouška s denním cyklem nízké teploty. Typické příklady zahrnují techniku obsahující výbušniny nebo těsnění a další komponenty, které je třeba tímto způsobem namáhat. f. Denní teplotní cyklus by měl být odvozen ze specificky naměřených údajů nebo odpovídajícího denního cyklu kategorie C pro přepravu a skladování uvedeného v části 2310/1. 4.2.2 Tlak vzduchu Tam, kde se požaduje simulovat nízký tlak působící na nesenou a přenosnou techniku rozmístěnou za předsunutou skladovací základnou, by se měl použít odpovídající postup z AECTP-300 Metoda 312. Parametry náročnosti zkoušek by se měly přizpůsobit určitému konkrétnímu použití. V úvahu by se měly brát dokumenty o provozních požadavcích a požadavcích na prostředí.
59
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 234 4.2.3 Písek a prach a. Tam, kde se požaduje určení vlivů atmosféry nasycené prachem a pískem na nesenou a přenosnou techniku, by se měla použít Metoda 313 z AECTP-300. Technika, která je přímo vystavena uměle hnanému prachu a písku, by se měla zkoušet podle zkoušky „Větrem hnaný prach a písek“. b. Koncentrace písku a prachu, rychlosti vzduchu a doby trvání expozice by se měly vybrat ze seznamu náročností v souladu s návodem uvedeným v Metodě 313. Je nepravděpodobné, že jakýkoliv pokus o přizpůsobení parametrů náročnosti zkoušek specificky naměřeným údajům pro zkoušku „Prach a písek“ je nákladově efektivní. c. Test tažení z dokumentu D.14 NATO AC225, Panel III, který simuluje nesení nebo tažení ručních zbraní vojákem při plazení pískem, může být považován za odpovídající i pro jinou nesenou nebo přenosnou techniku. 4.2.4 Ponoření, srážky a postřik a. Tam, kde se požaduje stanovit vlivy na techniku, která může být vystavena ponoření, by se měla použít Metoda 307 z AECTP-300. Pro určitý zkoušený objekt bude hloubka a doba trvání ponoření záviset na potřebě pokračování v činnosti při ponoření do vody a nebo výhodách vyplývajících z jeho vytažení. Pokud nejsou k dispozici specifické informace, parametry náročnosti zkoušek by se měly vybrat z náročností uvedených na seznamu v Metodě 307. b. Stanovení výkonu techniky při vystavení postřiku a namočení může být provedeno zkoušením na vlivy přirozených srážek, například hnaný déšť nebo ochrana proti kapající vodě (AECTP-300 Metoda 310).
60
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 234 Příloha A PŘÍLOHA A ODKAZY A SEZNAM LITERATURY A.1
ODKAZY
1. Review of Climatic Protection Techniques for Electronic Equipment (Přehled technik klimatické ochrany pro elektronické zařízení); E. Napper, Procurement Executive, Ministry of Defence, RSRE Malvern, Worcs, RSRE Memorandum No. 3530. 2. QSTAG 362 Chemical Environmental Contaminants affecting the Design of Military Materiel (Chemické kontaminanty z prostředí ovlivňující konstrukci vojenské techniky). 3. DEF STAN 01-5 Fuels, Lubricants and Associated Products (Paliva, maziva a související výrobky). 4. DEF STAN 08-41, Chemical and Biological Hardening of Military Equipment, Part 1 General Requirements, Assessment and Testing (Chemická a biologická ochrana vojenského zařízení, Část 1, Obecné požadavky, hodnocení a zkoušení). 5. QSTAG 361 Fungal Contamination Affecting the Design of Military Materiel (Plísňová kontaminace ovlivňující konstrukci vojenské techniky). 6. BS 2011 Part 2.1J (IEC 60068-2-10) Test J and Guidance; Mould Growth. Appendix F (Test J a návod; Růst plísní, příloha F). 7. DEF STAN 00-3 Issue 3 Design Guidance for the Transportability of Equipment (Konstrukční návod pro problematiku přepravitelnosti zařízení). 8. BS 2011 Part 2.1R (IEC 60068-2-18) Test R Water and Guidance (Test R a návod). 9. Acid Deposition in the United Kingdom (Ukládání kyselin ve Spojeném království), Third Report of UK Review Group on Acid Rain, JG Irwin and FB Smith, Warren Springs Laboratory, Stevenage, 1990. A.2
SEZNAM LITERATURY
Další informace o podmínkách prostředí a jejich vlivy na techniku je možno nalézt v následujících v části 4 tohoto dokumentu a připojených seznamech literatury. DEF STAN 00-35 Part 4 Section 2 Leaflet 2-01 Temperature and Leaflet 2-02 The Effects of Temperature (Vlivy teploty). DEF STAN 00-35 Part 4 Section 3 Leaflet 3-01 Solar Radiation and Leaflet 3-02 The Effects of Solar Radiation (Vlivy slunečního záření). DEF STAN 00-35 Part 4 Section 4 Leaflet 4-01 Humidity and Leaflet 4-02 The Effects of Humidity (Vlivy vlhkosti). 61
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 234 Příloha A DEF STAN 00-35 Part 4 Section 8 Leaflet 8-01 Deleterious Atmospheres and Leaflet 8-02 The Effects of Corrosives and Contaminants (Vlivy koroze a znečištění). DEF STAN 00-35 Part 4 Section 9 Leaflet 9-01 Dust and Sand and Leaflet 9-02 The Effects of Dust and Sand (Vlivy prachu a písku). DEF STAN 00-35 Part 4 Section 10 Leaflet 10-01 Atmospheric Pressure and Leaflet 10-02 The Effects of Air Pressure. (Vlivy tlaku vzduchu). DEF STAN 00-35 Part 4 Section 11 Leaflet 11-01 Biological Hazards and Leaflet 11-02 The Effects of Biological Hazards (Vlivy biologických škodlivých látek).
62
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 235 Příloha A KAPITOLA 235
ČÁST 235/1 UMÍSTĚNÍ NEBO INSTALACE NA NEBO VE VOZIDLECH OBSAH 1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ ........................................................................................ 64
2
CHARAKTERISTIKY PROSTŘEDÍ ............................................................................. 64
2.1
TEPLOTA .......................................................................................................................... 64
2.2
VLHKOST ......................................................................................................................... 66 2.2.1 Vysoká vlhkost ............................................................................................... 66 2.2.2 Nízká vlhkost .................................................................................................. 67
2.3
TLAK VZDUCHU ................................................................................................................ 67
2.4
NÁMRAZA ........................................................................................................................ 68
2.5
PRACH A PÍSEK ................................................................................................................. 68
2.6
PONOŘENÍ, SRÁŽKY A POSTŘIK ......................................................................................... 68
3
POTENCIÁLNĚ ŠKODLIVÉ VLIVY ............................................................................. 70
3.1
TEPLOTA .......................................................................................................................... 69 3.1.1 Vysoká teplota ................................................................................................ 69 3.1.2 Nízká teplota ................................................................................................... 69
3.2
VLHKOST ......................................................................................................................... 70 3.2.1 Vysoká vlhkost ............................................................................................... 70 3.2.2 Nízká vlhkost .................................................................................................. 70
3.3
TLAK ................................................................................................................................ 71
3.4
NÁMRAZA ........................................................................................................................ 71
3.5
PRACH A PÍSEK ................................................................................................................. 71
3.6
PONOŘENÍ, SRÁŽKY A POSTŘIK ......................................................................................... 71
4
VÝBĚR ZKOUŠEK.......................................................................................................... 71
4.1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ ................................................................................................ 71
4.2
NÁROČNOSTI ZKOUŠEK .................................................................................................... 72 4.2.1 Teplota a vlhkost............................................................................................. 72 4.2.2 Tlak vzduchu .................................................................................................. 73 4.2.3 Písek a prach ................................................................................................... 73 4.2.4 Ponoření, srážky a postřik............................................................................... 73
Přílohy PŘÍLOHA A ODKAZY A SEZNAM LITERATURY .......................................................................... 75 63
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 235 ČÁST 235/1 – UMÍSTĚNÍ NEBO INSTALACE NA NEBO VE VOZIDLECH 1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ a. Tato část se zabývá klimatickými podmínkami prostředí, jimž bude pravděpodobně vystavena technika rozmístěná na nebo instalovaná v pozemních vozidlech. Vozidla zahrnují kolová a pásová (bojová) vozidla a přípojné přívěsy používané jako provozní nosiče pro techniku nebo používané pro přepravu techniky za předsunuté skladovací základny a na bojiště. b. Jsou uvedeny informace o potenciálně škodlivých účincích klimatického prostředí a tam kde je to vhodné, jsou doporučeny pro simulaci vlivů těchto prostředí odpovídající zkušební metody a náročnosti z AECTP-300. c. Pro účel této části obsahuje technika objekty, které můžou být zabalené nebo nezabalené, nebo techniku umístěnou určitým způsobem uvnitř kontejneru. d. Klimatické podmínky, kterým je technika vystavena během přepravy mezi továrnou a předsunutými sladovacími základnami, jsou uvedeny v kapitole 232/1 tohoto dokumentu. Klimatické podmínky, kterým bude technika pravděpodobně vystavena během nakládání a vykládání přepravované techniky, jsou uvedeny v kapitole 233/1. e. Obrněná konstrukce a dočasné kryty na vojenských vozidlech pro ochranu proti nepříznivým vlivům počasí a proti ozbrojenému útoku mohou zhoršovat vlivy místních meteorologických podmínek, jako je sluneční záření a vlhké teplo zejména v případech, kdy logistické a operační podmínky vylučují zajištění odpovídajících úrovní ventilace. Vznikající teploty jsou schopny vyvolat mnohem větší teplotní namáhání, než je namáhání způsobené přirozeně se vyskytujícími meteorologickými podmínkami. f. Mělo by se předpokládat, že technika připevněná nebo vezená na vnějších plochách bude vystavena okolním podmínkám souvisejícím s geografickou oblastí rozmístění. V závislosti na provedených opatřeních nebo na vhodných úrovních ventilace nebo přetlakové klimatizace, je vezená nebo instalovaná technika uvnitř ochranné konstrukce nebo pod dočasnými kryty nákladních automobilů, přívěsů a bojových vozidel vystavena podmínkám překračujícím místní okolní podmínky v důsledku reakce vozidla na vnější okolní podmínky, tepelné emise z napájecích zdrojů a provozních systémů vezených na vozidle a jejich pracovní cyklů.
2
CHARAKTERISTIKY PROSTŘEDÍ3
2.1
Teplota a. Vysoké teploty uvnitř prostorů vozidla jsou náchylné k překročení vnějších okolních teplot v důsledku nepřímého vlivu slunečního záření na obrněnou konstrukci nebo dočasné kryty.
3
Obecné druhy a příčiny klimatických podmínek jsou popsány v oddílu 231 tohoto dokumentu. Charakteristiky venkovního okolního klimatické prostředí jsou popsány v oddílu 2311.
64
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 235 Příloha A b. Relativní výškový úhel mezi zdrojem a vnějšími povrchy vozidla, převažující oblačná situace, tepelná kapacita nechráněné konstrukce nebo krytu, jejich barva a povrchová úprava a doba expozice, to vše bude přispívat k množství absorbovaného tepla v uzavřeném prostoru a ke vzniklým teplotám. Teploty mohou být zmírňovány nějakou formou přírodního nebo umělého stínění nebo ventilací. c. Ochranné konstrukce a dočasné kryty jsou také náchylné k tomu, aby byly lepšími zářiči do noční oblohy než okolní vzduch, takže teploty v uzavřených prostorech mohou být nižší než vnější okolní teploty. d. Pokud nejsou k dispozici specificky naměřené údaje, měly by být za nejhorší podmínky uvnitř zaparkovaných vozidel, vozidel mimo provoz rozmístěných v horkých a chladných oblastech, považovány teploty uvedené v kapitole 2310/1 pro přepravu a skladování v klimatických oblastech kategorie A a kategorie C. e. V případech, kdy se uvažuje o umístění techniky v uzavřených prostorech za průhlednými povrchy pozemních vozidel, lze při přímém vystavení slunečnímu záření v horkých suchých oblastech světa očekávat okolní teploty větší než 85 ºC. f. Hodnoty, které jsou uvedené v odstavcích d a e výše jsou vhodnější pro neprovozní periody této fáze rozmístění. Pokud je vozidlo a nebo instalované zařízení v provozu, budou také teploty uvnitř uzavřených prostorů záviset na množství součástek vezeného zařízení, úrovních přirozeného a nuceného chlazení a teple vyzařovaném provozním zařízením, např. z prostoru motoru nebo zásuvných rámů elektrických nebo elektronických systémů atd. Okolní teploty, které obklopují jednotlivou techniku, budou také záviset na umístění uvnitř vozidla, tzn., zda je technika uvnitř vozidla umístěna v otevřeném nebo uzavřeném prostoru. Přednostně by měly být úrovně teplotní náročnosti v místě zamýšleného umístění techniky na vozidle určeny ze specificky naměřených údajů zaznamenaných během nejhorších provozních podmínek. Jinak by měly být informace týkající se vestavěných ventilačních systémů a úrovně tepla rozptýleného instalovaným provozním zařízením vyžádány od výrobců vozidla a zařízení a porovnány s tepelnou reakcí krytu na meteorologické podmínky. g. Pokud nejsou specificky naměřené údaje k dispozici, měly by se jako ekvivalent k maximálním teplotám pro pozemní přepravu a skladování uvedeným v kapitole 2310/1 pro okolní podmínky kategorie A1 brát maximální teploty při zapnutí pro klimatizované i neklimatizované prostory vozidel rozmístěných v horkých suchých oblastech. Pro techniku, která je podrobena slunečnímu záření za průhlednými povrchy, lze předpokládat dosažení teploty vyšší než 85 ºC. h.
Pro dlouhodobé jízdy po zemi v horkých suchých oblastech a v případě, že vlastnosti chladicího vzduchu nejsou známé, se předpokládá, že teploty v klimatizovaných prostorech se stabilizují na teplotě o 15 ºC nižší, než je teplota při zapnutí. Zatímco lze předpokládat, že přístupové dveře a panely budou otevřeny po dostatečnou dobu, aby vnější okolní vzduch měl určitý zmírňující účinek na teplo rozptýlené z provozního zařízení, mělo by se předpokládat, že v neklimatizovaných prostorech vozidla bude převažovat teplota při zapnutí. Pokud jsou takovéto prostory za průhlednými panely, měla by se předpokládat teplota 70 ºC. V případě externě vezených zásobníků, v nichž množství tepla rozptýleného systémy a jejich částí je relativně vysoké, budou pravděpodobně
65
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 235 konečné teploty a rychlosti nárůstu překračovat hodnoty uvedené výše. Aby se zabránilo trvalému poškození nebo snížení spolehlivosti, měly by se v horkých suchých oblastech vyloučit dlouhodobé jízdy po zemi bez nuceného chlazení vzduchu. i. Vnitřní teploty jednotlivé techniky budou záviset na faktorech podobných těm, které byly uvedeny výše. Vytvářené teploty bude ovlivňovat hustota součástek a rozptylování tepla komponenty, vedení tepla k vnějším povrchům techniky a zamontování systémů pro rozvod chladicích médií. V případech, kdy teploty vnitřního vzdušného prostoru nebo jednotlivých součástek jsou důležité, měly by být odhadnuty s pomocí programů pro teplotní analýzu při použití specifických měření provedených v reprezentativních podmínkách. j. Při rozmístění v oblastech s nízkou teplotou a pokud nejsou k dispozici naměřené údaje, by se měly jako reprezentativní pro nejhorší podmínky při zapnutí pro techniku v uzavřených prostorech, jejichž vnější plochy jsou lepšími zářiči tepla do noční teploty než okolní vzduch do techniky, předpokládat následující úrovně náročnosti: TABULKA 1 – Oblast rozmístění Oblast rozmístění/Klimatická kategorie*
Vyvolaná teplota ºC
C0 C1 C2 C3 C4
−21 −33 −46 −51 −57
* Viz část 2310/1 Během dlouhodobé jízdy po zemi a nebo při rozptylování tepla produkovaného provozním zařízením mohou být podmínky zmírňovány palubním zařízením pro řízení prostředí. 2.2
Vlhkost
2.2.1 Vysoká vlhkost a. V závislosti na opatřeních nebo na přirozené či umělé ventilaci, mohou úrovně relativní vlhkosti v uzavřených prostorech překračovat úrovně okolního prostředí. Denní teplotní cykly mohou vyvolávat snížení tlaku vzduchu uvnitř vozidla a způsobovat tlakové rozdíly napříč stěn uzavřeného prostoru nebo dočasného krytu. To podporuje vniknutí vnějšího vlhkého vzduchu. Určitá část vlhkosti zůstane uvnitř, pokud uzavřený prostor není dostatečně větrán, jakmile teplota vzroste a tok vzduchu se obrátí. Takovéto podmínky jsou obzvláště použitelné na techniku instalovanou na vozidlech rozmístěných v otevřených prostorech vlhkých tropických oblastí světa. Kromě nepřímých vlivů slunečního ohřevu může být účinek zhoršován teplem vydávávaným instalovaným zařízením. Způsob provozu vozidla a pracovní cyklus instalovaného zařízení může vlivy zmírňovat nebo dále zhoršovat. Teploty rosného bodu uvnitř uzavřených prostor mohou narůstat s počtem teplotních cyklů takovým způsobem, že mohou eventuálně nastat podmínky blížící se nasycení.
66
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 235 Příloha A b. Pokud nejsou specifické informace k dispozici, měly by se za podmínky reprezentující nejhorší případ během neprovozních fází rozmístění považovat teploty a vysoká vlhkost uvedené v části 2310/1 pro přepravu a skladování pro podmínky kategorie B. Úrovně relativní vlhkosti (RV) během provozních fází budou záviset na zajištění přirozeného a nuceného chlazení vzduchu a také na teple a vlhkosti rozptylované instalovaným zařízením. c. Jednotlivé položky techniky rozmístěné nebo instalované na vozidle prochází podobnou formou vnikání a zadržování vlhkosti. Vnitřní teploty neventilovaného, částečně těsněného a tepla rozptylovaného zařízením, jsou náchylné k vytváření dokonce ještě větších tlakových rozdílů. Nepřímými vlivy slunečního ohřevu bude situace v případě externě montované techniky zhoršována. Teploty rosného bodu mají tendenci růst a s narůstajícím počtem denních cyklů se mohou vyskytnout podmínky blížící se nasycení. d. Při rozmístění vozidel v husté džungli nebo pod překryvem ve vlhkých tropických oblastech, bude denní kolísání mnohem méně výrazné. Jakmile dojde ke stabilizaci teploty, bude pronikání vlhkosti způsobeno více absorpcí než tlakovými rozdíly a přirozenou nebo nucenou cirkulací vzduchu. Tyto konstantnější podmínky jsou v důsledku kyselých usazenin pravděpodobněji výhodné pro růst plísní a koroze. Zařízení obsahující chladicí systémy bude během 24hodinového období ke kondenzaci obzvláště citlivé. e. Nejhorší provozní podmínky ve vlhkých tropických oblastech jsou pravděpodobně při zapnutí, zejména pokud k němu dojde během nízkoteplotní fáze denního cyklu. Jakmile se systém zahřeje, podmínky budou mít tendenci se stabilizovat a hodnoty relativní vlhkosti budou pravděpodobně klesat v důsledku tepla, které se rozptyluje provozem zařízení. Výjimky z posledně uvedeného případu se mohou vyskytnout tehdy, kdy je vozidlo spojeno s činnostmi, které vytváří vlhkost, jako jsou polní kuchyně a prádelny. Podmínky během trvalého (24 hodin) provozu mohou být charakterizovány denním cyklem okolí. Ten může být méně zřejmý, pokud je zařízení rozmístěno v oblastech s hustou džunglí, kde denní kolísání je méně výrazné. 2.2.2 Nízká vlhkost Při rozmístění ve vozidlech v horkých suchých oblastech světa může mít teplo v prostorech a krytech jednotlivých částí techniky produkované provozním zařízením za následek mimořádně nízké úrovně relativní vlhkosti. Pro přirozeně se vyskytující podmínky v horkých pouštních oblastech jsou běžné relativní vlhkosti nižší než 30 %. Část 2311/2 uvádí zaznamenané hodnoty RV tak nízké jako je hodnota 3 %. Lze tudíž předpokládat, že podobné hodnoty se mohou vyskytnout uvnitř zakrytých prostorů, v nichž se nachází zdroje rozptylující teplo. 2.3
Tlak vzduchu
Technika, pokud je instalovaná ve vnitřních prostorech vojenských vozidel, která používají přetlak pro zabránění kontaminace prostorů vozidla vniknutím vnější atmosféry během ohrožení chemickými a biologickými látkami, může být vystavena tlaku vzduchu, který je vyšší, než jsou místní okolní podmínky. Hodnoty přetlaku pro jednotlivé aplikace by se měly stanovit odkazem na dokumenty provozních požadavků a požadavků na prostředí nebo na výrobce vozidla.
67
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 235 2.4
Námraza
Technika upevněná na vnějších plochách pozemních vozidel bude vystavena námraze vznikající přímým působením meteorologických podmínek. Určité možnosti vzniku námrazy může být také vystavena technika připevněná na vnitřních plochách panelů, které tvoří vnější stěny prostorů vozidla. Denní změny teploty kolem bodu mrazu mohou mít za následek střídavé zamrzání a odtávání shromážděné (možné skryté kapsy) vlhkosti vysrážené z atmosféry uvnitř vozidla. 2.5
Prach a písek a. Technika namontovaná na vnějších plochách a uvnitř prostorů vojenských vozidel je vystavena působení mechanicky vytvořené atmosféry nasycené prachem a pískem. Zatímco nejhorší podmínky se budou vyskytovat v pouštních oblastech, určité úrovně kontaminace lze očekávat všude, kde vojenská vozidla operují na suchých podkladech, které se skládají z malých volných částeček materiálu. Nejtěžší částice vytvořené pásy a koly vozidla se budou pravděpodobně vyskytovat do přibližně jednoho metru nad povrchem a vrátí se rychle na zem, zatímco jemný prach může zůstat v atmosféře ve větších výškách po dobu několika dnů. b. Externě montované zařízení může být vystaveno podmínkám, které simulují větrem hnaný prach a písek vytvořený koly a pásy jiných vozidel, které v oblasti operují, až do výšky kol. Podobným podmínkám může být vystavena externě montovaná technika připevněná ve větších výškách na pozemních vozidlech, které jsou v dosahu větrem hnaného prachu a písku uměle vytvářeného pohonnými systémy letadel (včetně vrtulníků). c. Stejně jako v případě přirozeně vytvářených podmínek se budou jemnější prachové částice pravděpodobně vyskytovat v podobě suspenze, zejména pokud existuje turbulentní proudění vzduchu. Mohou pronikat těsněními a rozhraními a nebo se usazovat na plochách techniky instalované ve vnitřních prostorech. d. Charakteristiky atmosféry nasycené prachem a pískem včetně distribuce a fyzikálních vlastností částic a úrovní koncentrace související s provozem vojenských vozidel jsou uvedeny v části 2311/3.
2.6
Ponoření, srážky a postřik a. Technika může být vystavena působení kapající vody vznikající v důsledku kondenzace, která nastává v případech, kdy chladné horní plochy se setkají s teplým vlhkým vzduchem, například technika vezená na vozidlech vybavených klimatizačními systémy při použití v tropických oblastech. b. Technika, která má zůstat na místě je náchylná ke zvlhnutí, jestliže jsou k čistění a odmrazování vozidla použita tlaková zařízení. c. Pokud se požaduje, aby vozidla překonávala vodní překážky, bude externě montovaná technika v závislosti na hloubce vody a umístění (výška nad zemí) na vozidle vystavena částečnému nebo úplnému ponoření. V závislosti na účinnosti těsnění dveří a poklopů může být vystavena určitému ponoření i uvnitř vezená technika.
68
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 235 Příloha A Okolnosti jsou velmi proměnné a požadavky na vodotěsnost, jako je hloubka a doba trvání ponoření a očekávané úrovně přežití či následné činnosti, by se měly specifikovat v dokumentech provozních požadavků a požadavků na prostředí. 3 3.1
POTENCIÁLNĚ ŠKODLIVÉ VLIVY
Teplota
3.1.1 Vysoká teplota Příklady potenciálně škodlivých vlivů nebo závad vyplývajících z působení vysoké teploty jsou: a. Snížená pevnost a zvýšená elasticita materiálů způsobující přetížení. b. Změny rozměrů a rozdílné tepelné roztahování konstrukčních a mechanických komponent způsobuje: – deformaci a selhání konstrukčních komponent, – slepení a zadření pohyblivých částí, – poruchy lepených spojů. c. Změny rozměrů a trvalé deformace ucpávek a těsnění snižující účinnost těsnění. d. Tavení a vytékání nekovových materiálů – vytékání pravděpodobně jako důsledek (b) a (c). e. Náhodný provoz teplem aktivovaných zařízení. f. Změny charakteristik systémů izolujících proti rázu a vibracím. g. Nadměrný provoz chladicích systémů mající za následek: – změny charakteristik elektrických a elektronických komponent, – závady vnitřních spojů elektronických komponent, – snížený výkon nebo závady elektrických/elektronických systémů. h. Vznik statické elektřiny, zejména v případech, kde je nízká vlhkost. i. Zrychlené stárnutí a tvoření trhlin, popraskání a změna barvy ochranných nátěrů. j. Zvýšení rychlosti hoření výbušnin a pohonných hmot. k. Snížení viskozity maziv a účinnosti mazacích systémů. 3.1.2 Nízká teplota Příklady potenciálně škodlivých vlivů nebo závad vyplývajících z působení nízké teploty jsou: a. Zkřehnutí a snížení elasticity materiálů (zejména nekovových) snižující odolnost vůči mechanickému rázu. b. Statická únava vestavěných skel. c. Změny rozměrů a rozdílné tepelné roztahování konstrukčních a mechanických komponent způsobující: deformaci a selhání konstrukčních komponent, zadření mechanických systémů, poruchy lepených spojů. d. Změny charakteristik systémů izolujících proti rázu a vibracím.
69
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 235 e. Snížený výkon baterií. f. Změny charakteristik elektrických a elektronických komponent, které vedou k těmto jevům: poruše vnějších spojení a vnitřních spojů elektronických komponent, poruše nebo snížení výkonu elektrických/elektronických systémů. g. Zvýšení viskozity maziv snižující výkon mechanických systémů. h. Snížení rychlosti hoření výbušnin a pohonných hmot. 3.2
Vlhkost
Odkaz 1 z přílohy A poskytuje informace o ochraně techniky před vlivy vlhkostí nasycené atmosféry. Jsou uvedeny vlivy na materiály, dosažení a udržení suchých uzavřených prostorů, normy a metody těsnění, zábrany proti vodní páře a postupy vysoušení. 3.2.1 Vysoká vlhkost Příklady vlivů vystavení vlhkému teplu jsou: a. Bobtnání a celková deformace materiálů v důsledku absorpce vody způsobující: snížení mechanické pevnosti, snížený výkon elektrických/elektronických komponent, zvýšení hmotnosti. b. Absorpce a adsorpce vlhkosti snižující izolační odpor způsobující v elektrických/elektronických obvodech nechtěné dráhy s nízkým odporem. c. Selhání nebo snížený výkon elektrických/elektronických systémů a komponent v důsledku a. a b. d. Galvanická koroze kovových částí a komponent zejména v oblasti vysokého namáhání. e. Vytvoření mikroprostředí způsobené zachycenou vlhkostí udržující lokalizované (a často skryté) oblasti chemického a biologického napadení. f. Kontaminace maziv produkty koroze. 3.2.2 Nízká vlhkost Příklady vlivů velmi nízké úrovně vlhkosti jsou: a. Nadměrné vysušení, mající za následek snížení odolnosti některých materiálů. b. Změny charakteristik elektrických/elektronických komponent ovlivňující stabilitu a přesnost elektronických systémů. c. Vytvoření vodivých cest a snížení izolace zejména v kombinaci s usazeninami prachu. d. Nadměrné tření a elektrické ztráty na komutátorech a sběracích kroužcích s následkem zvýšení teploty a opotřebení kartáčů.
70
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 235 Příloha A 3.3
Tlak
Hodnoty úrovně přetlaku používané pro těsnění prostorů vozidla jsou malé. Avšak technika, která je citlivá vůči tlaku a určená k reakci na malé změny tlaku, a také stěny částečně těsněných kontejnerů s rychlostmi prolínání vzduchu nižšími než rychlosti změn tlaku mohou zaznamenávat dočasné nebo trvalé poškození nebo deformaci. 3.4
Námraza
Námraza, ojínění nebo zmrznutí zachycené vlhkosti může vést v zablokování nebo zadření ovlivněných mechanických a elektromechanických systémů. 3.5
Prach a písek
Příklady vlivů a závad způsobených prachem a pískem jsou: a. Zablokování otvorů – snížená účinnost ventilačních a chladicích systémů. b. Poškrábání a poleptání čoček, průhledných panelů a povrchové úpravy způsobující: snížený výkon optických systémů, koroze nechráněných základových materiálů. c. Zadření mechanických zařízení. d. Usazeniny na elektrických/elektronických systémech způsobující: vznik statické elektřiny, vznik nežádoucích drah s nízkým odporem, závady nebo snížení výkonu. e. Kontaminace mazacích systémů. 3.6
Ponoření, srážky a postřik
Vlivy kapající vody a částečného ponoření budou záviset na vodotěsnosti dveří a poklopů vozidla a ochranných krytech instalované techniky. V závislosti na různých opatřeních nebo vhodném odvodňovacím zařízení, můžeme zamezit akumulaci vlhkosti uvnitř. Vlivy vlhkosti jsou pravděpodobně podobné těm, které jsou uvedeny v odstavci 3.2.1. 4
VÝBĚR ZKOUŠEK
4.1
Všeobecná ustanovení a. AECTP-300 uvádí zkušební postupy, které mohou být použity pro simulaci klimatického prostředí, jemuž může být vystavena technika, která je umístěna na nebo instalována v pozemních vozidlech. Výběr zkušební metody pro teplotu a vlhkost bude záviset na tom, zda jsou nějaké požadavky na simulaci denního kolísání včetně vlivů ohřevu slunečním zářením nebo na ustálené podmínky. b. Výběr zkušebního postupu mohou také ovlivňovat charakteristiky techniky a předešlé zkušenosti z reakce podobných druhů techniky na skutečné podmínky, například vlivy střídání teplot na výbušniny a pohonné hmoty. Je-li požadována simulace vlivů solárního ohřevu, je třeba pečlivě zvážit konfiguraci zkušebního vzorku (tam kde je to použitelné, ve svém krytu). Zkušební postupy, které používají
71
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 235 podmínky ustáleného stavu, se pravděpodobně týkají techniky, u které se vyžaduje prodlévání v oblastech, kde teplota a úrovně vlhkosti jsou určovány teplem rozptylovaným napájecími zdroji a provozními zařízeními. c. Přednostně by se měly parametry náročnosti zkoušek odvozovat ze specifických měření, provedených na příslušném vozidle během reprezentativních nejobtížnějších podmínek, které se očekávají během provozu. Jinak mohou být také použity úrovně náročnosti odvozené z údajů získaných pro jiné situace v podobných aplikacích. 4.2
Náročnosti zkoušek
4.2.1 Teplota a vlhkost a. Parametry náročnosti zkoušek použité při simulaci podmínek teploty (a vlhkosti) by měly vycházet z informací uvedených v dokumentech provozních požadavků a požadavků na prostředí. Tyto informace by měly zahrnovat geografické oblasti, kde bude technika pravděpodobně rozmístěna a také podrobné logistické požadavky na techniku. Dává se přednost tomu, aby parametry náročnosti zkoušek byly odvozeny ze specificky naměřených údajů včetně vlivu jakékoliv formy klimatizovaného nebo neklimatizovaného krytu jako je například dočasný přístřešek. Parametry náročnosti zkoušek odvozené z naměřených údajů by měly zahrnovat očekávané podmínky nejobtížnější klimatické kategorie. b. Pokud nejsou naměřené údaje k dispozici, parametry náročnosti zkoušek by měly být založeny na informacích uvedených v dokumentech provozních požadavků a požadavků na prostředí, jako jsou zamýšlené geografické oblasti rozmístění, druh vozidla a umístění na vozidle. Teploty uvedené v části 2311/1 pro vnější okolní podmínky (meteorologické) a části 2310/1 pro vyvolané podmínky (přeprava a skladování) v horkých suchých (kategorie A), horkých vlhkých (kategorie B) a studených (kategorie C) oblastech, by měly být pokládány za nejhorší variantu podmínek pro vozidlo, které není v provozu. Zaznamenané hodnoty teploty jsou takové, kterých bude pravděpodobně dosaženo nebo budou překročeny v nejteplejších/nejchladnějších místech klimatické kategorie pro 1% výskyt během jednoho měsíce nejteplejší/nejchladnější části roku. Další údaje a návod umožňující odvodit náročnosti pro 5% a 10% výskyt jsou uvedeny v části 2311/2 a části 2310/1. c. Když je vozidlo v provozním režimu, mohou být ze zaznamenaných údajů v simulovaných nejobtížnějších provozních podmínkách přednostně odvozeny vysoké teploty uvnitř prostorů. Teploty by měly být posouzeny i s uvažováním nepřímých vlivů vnějších okolních podmínek, uspořádání a úrovně ventilace a tepla rozptylovaného systémy vozidla jako jsou motorové prostory, elektrické generátory a instalované zařízení. Informace by se měly získat od výrobců vozidla a konstruktérů systémů vozidla. V úvahu by se také mělo vzít umístění jednotlivé techniky na vozidle, tzn. vliv proudění vzduchu nebo naopak nehybný prostor. d. Pokud to kapacita zkušebního zařízení umožňuje, mohou být na simulovanou konstrukci nebo kryt obsahující zkušební objekt(y) použity zkušební postupy reprezentující meteorologické podmínky, včetně ohřevu zářením. Přednostně by měl kryt stát na povrchu se stejnými odraznými vlastnostmi, jaké bude mít povrch, na němž bude stát ve skutečném provozu. Jinak by se měl zkoušený objekt(y) vystavit dennímu teplotnímu cyklu odvozenému z údajů naměřených uvnitř uzavřeného
72
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 235 Příloha A prostoru nebo dennímu cyklu odpovídajícímu kategorii A (pro suché teplo) nebo kategorii B (pro teplo a vlhkost), který je pro přepravu a skladování uveden v části 2310/1. e. Pokud je požadováno zkoušet techniku na vyvolané vysoké teploty, když denní kolísání je tak malé, že nemá na techniku významný vliv nebo kde je určeno, že reakce zkušebního vzorku nebo částí jeho komponent nesouvisí se změnami teploty, je možno použít konstantní vysokou teplotu. f. V mnoha případech je možno provést zkoušku techniky vůči působení nízké teploty pomocí konstantní nízké teploty. V těch případech, kdy střídání nízké teploty je považováno za vhodnější, by měla být použita zkouška s denním cyklem nízké teploty. Typické příklady zahrnují techniku obsahující výbušniny nebo těsnění a další komponenty, které je třeba charakteristicky namáhat. 4.2.2 Tlak vzduchu Tam, kde se požaduje simulovat nízký tlak působící techniku, která je instalovaná na vozidlech, by se měl použít odpovídající postup z AECTP-300 Metoda 312. Parametry náročnosti zkoušek by se měly přizpůsobit určitému konkrétnímu použití. V úvahu by se měly brát dokumenty o provozních požadavcích a požadavcích na prostředí. 4.2.3 Písek a prach a. Tam, kde se na techniku namontovanou na vozidle požaduje určení vlivů atmosféry nasycené prachem a pískem, by měla se použít Metoda 313 z AECTP-300. Technika přímo vystavená uměle hnanému prachu a písku by se měla zkoušet podle zkoušky „Hnaný prach“ a „Hnaný písek“. b. Koncentrace, rychlosti vzduchu a doby trvání expozice by se měly vybrat ze seznamu náročností v souladu s návodem uvedeným v Metodě 313. Je nepravděpodobné, že jakýkoliv pokus o přizpůsobení parametrů náročnosti zkoušek specificky naměřeným údajům pro zkoušku „Prach a písek“ je z hlediska nákladů efektivní. c. Metoda „Hnaný prach“ by se měla být použít pro techniku, která je instalovaná v částečně těsněných prostorech nebo v takových, které jsou pravděpodobně otevřeny pro běžnou prohlídku a údržbu. d. Pokud se považují za významné vlivy statické elektřiny (viz odstavec 3.4), měly by se získat informace o vhodné metodě zkoušení a o úrovních náročnosti. 4.2.4 Ponoření, srážky a postřik a. Tam, kde se požaduje stanovit vlivy na techniku, která může být vystavena ponoření, by se měla použít Metoda 307 z AECTP-300. Hloubka a doba trvání ponoření pro určitý zkoušený objekt (měřeno od nejvyššího bodu vzorku ke hladině vody) bude určena jeho umístěním na vozidle a maximální hloubkou vody, která je pro vozidlo požadována. Hloubka částečného ponoření by měla být 0,15 m od plochy, na níž vzorek stojí ke hladině vody, pokud není v provozních požadavcích a požadavcích na prostředí pro danou techniku specifikováno jinak. Doba trvání expozice by měla být 30 minut. b. Stanovení funkčnosti techniky při vystavení postřiku a namočení může být provedeno zkoušením na vlivy přirozeného srážení, například hnaný déšť nebo jako ochrana proti kapající vodě (AECTP-300 Metoda 310). 73
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 235 c. Důkaz o účinnosti těsnění příklopů a ochranných krytů z vnější části připevněné techniky může být uskutečněna provedením zkoušky podle Metody 310 z AECTP-300, „Hnaný déšť“, provedené pro stanovení vlivů vystavení přirozeným formám srážek. Zkouška kapáním se může použít pro stanovení vlivů kapající vody z horních povrchů.
74
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 235 Příloha A ODKAZY A SEZNAM LITERATURY A.1 ODKAZY 1. Review of Climatic Protection Techniques for Electronic Equipment; (Přehled postupů klimatické ochrany pro elektronické zařízení) E. Napper, Procurement Executive, Ministry of Defence, RSRE Malvern, Worcs, RSRE Memorandum No. 3530. 2. DEF STAN 01-5 Fuels, Lubricants and Associated Products (Paliva, maziva a související výrobky). 3. DEF STAN 00-3 Issue 3 Design Guidance for the Transportability of Equipment (Konstrukční návod pro zabezpečení přepravitelnosti zařízení). 4. BS 2011 Part 2.1R (IEC 60068-2-18) Test R Water and Guidance (Návod pro zkoušku R voda). A.2 DALŠÍ TEXTY A SEZNAM LITERATURY Další informace o podmínkách prostředí uvedené v této části a vlivy na techniku je možno nalézt v dalších částech v AECTP-230, oddíl 231.
75
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 236/237
KAPITOLA 236/237 ČÁST 236/237/1 INSTALACE NA LETADLECH OBSAH 1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ ........................................................................................ 78
2
CHARAKTERISTIKY PROSTŘEDÍ .............................................................................. 78
2.1
ZAPARKOVANÉ LETADLO ................................................................................................. 78 2.1.1 Teplota ............................................................................................................ 78 2.1.2 Vlhkost ............................................................................................................ 79 2.1.3 Tlak vzduchu .................................................................................................. 79 2.1.4 Námraza .......................................................................................................... 80 2.1.5 Prach a písek ................................................................................................... 80 2.1.6 Eroze v důsledku dynamického působení ....................................................... 80 2.1.7 Ponoření a postřik ........................................................................................... 80
2.2
POZEMNÍ PROVOZ ............................................................................................................. 80 2.2.1 Teplota ............................................................................................................ 80 2.2.2 Vlhkost ............................................................................................................ 82 2.2.3 Tlak vzduchu .................................................................................................. 82 2.2.4 Námraza .......................................................................................................... 82 2.2.5 Prach a písek ................................................................................................... 82 2.2.6 Eroze v důsledku dynamického namáhání ..................................................... 83 2.2.7 Ponoření, srážky a postřik............................................................................... 83
2.3
LETOVÝ ÚKOL .................................................................................................................. 84 2.3.1 Teplota ............................................................................................................ 83 2.3.1.1 Letadla s pevnými křídly .................................................................... 83 2.3.1.2 Vrtulníky............................................................................................. 84 2.3.2 Vlhkost ............................................................................................................ 85 2.3.3 Tlak vzduchu .................................................................................................. 85 2.3.3.1 Všeobecná ustanovení ........................................................................ 85 2.3.3.2 Rychlosti změn tlaku .......................................................................... 85 2.3.3.3 Rychlá a explozivní dekomprese ........................................................ 85 2.3.3.4 Přetlak ................................................................................................. 86 2.3.4 Námraza .......................................................................................................... 86 2.3.5 Prach a písek ................................................................................................... 87 2.3.6 Eroze v důsledku dynamického působení ....................................................... 87 2.3.6.1 Kroupy ................................................................................................ 87 2.3.6.2 Déšť .................................................................................................... 87
76
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 236/237 2.3.6.3 Prach a písek ....................................................................................... 88 2.3.7 Srážky a postřik .............................................................................................. 88 3
POTENCIÁLNÍ ŠKODLIVÉ VLIVY .............................................................................. 88
3.1
TEPLOTA .......................................................................................................................... 88
3.2
VLHKOST ......................................................................................................................... 90
3.3
TLAK VZDUCHU ................................................................................................................ 89 3.3.1 Rozdíly tlaku ................................................................................................... 89 3.3.2 Chlazení .......................................................................................................... 89
3.4
NÁMRAZA ........................................................................................................................ 89
3.5
PRACH A PÍSEK ................................................................................................................. 90
3.6
EROZE V DŮSLEDKU VYSOKORYCHLOSTNÍHO DYNAMICKÉHO NÁRAZU ............................ 90
3.7
PONOŘENÍ, SRÁŽENÍ A POSTŘIK ........................................................................................ 90
4
VÝBĚR ZKOUŠEK.......................................................................................................... 90
4.1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ ................................................................................................ 90
4.2
ZÁLOŽNÍ PARAMETRY NÁROČNOSTI ZKOUŠEK.................................................................. 91
4.3
PŘIZPŮSOBENÉ PARAMETRY NÁROČNOSTI ZKOUŠEK ........................................................ 91 4.3.1 Teplota a vlhkost............................................................................................. 91 4.3.2 Aerodynamický ohřev a rychlá změna teploty ............................................... 92 4.3.3 Tlak vzduchu .................................................................................................. 92 4.3.4 Prach a písek, námraza, eroze a vyvolané smáčení ........................................ 92
Přílohy PŘÍLOHA A STANOVENÍ TEPLOT KRYTU ................................................................................... 95
77
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 236/237
ČÁST 236/237/1 –UMÍSTĚNÍ NA LETADLECH 1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ
Tato část se zabývá podmínkami, které mohou působit na techniku, pokud je instalována na letadlech nebo vrtulnících. Jsou uvedeny charakteristiky klimatického prostředí, které jsou doplněny o potřebné údaje. Jsou také uvedeny potenciální škodlivé vlivy a opatření na jejich odstranění. V případě, že je to vhodné, jsou určeny odpovídající zkušební metody z AECTP- 300. 2
CHARAKTERISTIKY PROSTŘEDÍ
2.1
Zaparkované letadlo
2.1.1 Teplota a. Uvnitř nevětraných prostorů pravděpodobně překročí vysoká teplota v důsledku nepřímých vlivů slunečního záření na povrch letadla a přes průhledné panely místní okolní teplotu. Tato skutečnost může být obzvláště významná pro ty druhy vrtulníků, u nichž značně velká část vnějšího povrchu kokpitu je průhledná. Podobným způsobem budou ovlivňovány technika a komponenty obsažené v nesených zásobnících. Externě upevněná technika stíněná konstrukcí letadla může být stále ještě ovlivňována zářením od parkovací plochy nebo od přistávací dráhy. b. K množství absorbovaného tepla a celkové vyvolané teplotě v uzavřených prostorech budou přispívat relativní úhel elevace mezi zdrojem a exponovaným povrchem, převažující oblačnost, tepelná kapacita ovlivňované konstrukce, její barva a povrchová úprava a doba trvání expozice. Je možné, že v jednom dni se objeví extrémní teploty okolního vzduchu a slunečního záření, ale zkušenosti ukazují, že pravděpodobnost tohoto jevu je nízká. c. Zkušební podmínky však mají být určeny ze specifických měření pro jednotlivé aplikace. Výsledky ze zkoušek letadla Sea Harrier FRS MK1 v horkém počasí (odkaz 1) ukazují, že teploty uzavřeného prostoru se ustálí přibližně 20 °C nad vnější teplotou okolního vzduchu. Teploty 85 °C nebo vyšší byly použity pro reprezentaci nejhorších možných podmínek uvnitř kokpitu nebo jiných prostorů za průhlednými panely. d. Výsledky ze zkoušek v horkém počasí na vrtulníku ukazují, že teploty uzavřeného prostoru se ustálí přibližně 20 °C nad teplotou vnějšího okolního vzduchu. Pro reprezentaci nejhorších možných podmínek uvnitř kokpitu a nebo jiných prostorů za průhlednými panely byly použity teploty 85 °C nebo i vyšší. e. Povrch leteckého prostředku (nosiče) bude během noci pravděpodobně lepší zářič do oblohy než okolní vzduch. Pro techniku instalovanou na letadle pracující v chladných oblastech se má předpokládat, že technika, která nevydává teplo a je instalována v uzavřených prostorech, může být vystavena působení nižších teplot podobných těm, které jsou uvedeny pro skladování a přepravu v odpovídajících klimatických oblastech kategorie C.
78
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 236/237 f. Lze předpokládat, že vyvolané nízké teploty v zaparkovaných letadlech, které nejsou napájeny energií, nebudou horší než v těch, které budou ovlivněny místními podmínkami. 2.1.2 Vlhkost a. Zařízení umístěná uvnitř nevětraných uzavřených prostorů (krytů vybavení) a podobných prostorů leteckých podvěsů umístěná na zaparkovaných letadlech, které nejsou napájeny energií, budou pravděpodobně vystavena vysokým úrovním vlhkosti. To platí zejména pro letiště v horkých vlhkých tropických oblastech, kde denní cyklus (charakterizovaný vysokými teplotami během dne a nízkými teplotami v noci) vytváří změny tlaku v částečně hermetizovaných neventilovaných prostorech. Tlakové změny vyvolávají nasávání vlhkosti, z níž část v technice zůstane i poté, co opět dojde ke zvýšení teploty. Jestliže letadlo zůstává v klidu a jeho prostory zůstávají uzavřeny nebo jestliže oblasti citlivé na vniknutí vlhkosti jsou chráněny neventilovanými dočasnými kryty, dojde pravděpodobně k akumulaci vlhkosti. b. Během teplejší části denního cyklu, zejména jestliže vnější povrchy, vrstvy nebo kryty prostoru jsou vystaveny slunečnímu záření, působí na vnitřní zařízení nebo na komponenty vlhké teplo překračující vnější okolní podmínky. Shromažďování vlhkosti automaticky vede k vyšší teplotě rosného bodu a v důsledku toho k větší pravděpodobnosti nasycení během části cyklu s nižší teplotou. c. Úroveň parametrů náročnosti zkoušek má být přednostně odvozena od údajů získaných na odpovídajícím letadle umístěném v očekávané geografické oblasti nasazení. Pokud nejsou k dispozici naměřené údaje, mělo by se předpokládat, že podmínky budou takové, jak je uvedeno v podmínkách pro přepravu a skladování pro klimatické oblasti kategorie B. d. Při plnění letového úkolu se na vnějších a vnitřních plochách techniky bude pravděpodobně tvořit vlhkost v důsledku přechodu od teploty převažující na úrovni země k teplotě v letové výšce (při výstupu) a naopak (při sestupu), zejména při provozu v subtropických a tropických oblastech. Během výstupu se teplý vzduch v prostorech a jednotlivých částech zařízení mísí vzduchem s nižší okolní teplotou. Pokud se studené povrchy setkají během sestupu a přistání s relativně teplejším vzduchem, vlhkost kondenzuje, protože teploty vzduchu jsou sníženy pod hodnoty jejich rosných bodů. V druhém případě se můžou podmínky zhoršit a vytvořit tlakový náraz teplého vlhkého vzduchu. Je možno předpokládat, že úrovně relativní vlhkosti v klimatizovaných prostorech budou dosahovat 90 % až 95 %, v neklimatizovaných prostorech nastane nasycení. 2.1.3 Tlak vzduchu a. Při pobytu na letišti bude technika na letadle obvykle vystavena stejnému tlaku vzduchu, jako je tlak vzduchu okolního místního prostředí s výjimkou případů uvedených dále. b. Zařízení umístěná v prostorech letadla, kde je během letu přetlak, by měla při běžných pozemních zkouškách přetlaku zůstat na svém místě, aby bylo možno určit neporušenost těsnění. Je-li to vhodné, měla by být hodnota přetlaku, jemuž bude
79
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 236/237 technika vystavena, odsouhlasena mezi výrobcem letadla nebo provozovatelem a konstrukčním orgánem instalované techniky. 2.1.4 Námraza Namrzání techniky instalované externě na letadle, které stojí na letišti, vzniká obvykle v důsledku převažujících meteorologických podmínek na úrovni země. 2.1.5 Prach a písek Provoz a pozemní pohyb jiných letadel, zejména se schopností svislého startu a přistání (VSTOL) nebo vznášení, vytvoří pravděpodobně významná soustředění turbulentního a hnaného prachu, obzvláště při nasazení v horkých suchých pouštních oblastech. Mračna prachu a písku také v menší míře vytvářejí kola a pásy pozemních vozidel. Hodnoty koncentrace a rozptýlení částic nad zemským povrchem závisí na těch samých faktorech jako v případě přirozeného vzniku prachových a písečných mraků. 2.1.6 Eroze v důsledku dynamického působení Eroze techniky instalované externě na zaparkovaných letadlech bude omezena na erozi způsobenou přírodním srážením, prouděním větru a vozidly vytvářeném prachu a písku. Úrovně poškození, která mohou vzniknout, jsou obvykle menší, než úrovně poškození, která mohou nastat během letu. 2.1.7 Ponoření a postřik a. Je-li technika instalována v nižších polohách na letadle (tj. na podvozku nebo v přídavných částech v blízkosti země) a v případě, že je možné, že letadlo bude parkovat na letištích nebo dočasných přistávacích drahách, u nichž může dojít k zatopení nebo nahromadění vody, je nutno zvážit možnost toho, že technika bude částečně nebo úplně ponořena. b. Zařízení umístěná externě na letadle může být vystavena tlakovému postřiku, jestliže je letadlo ostříkáváno při čistění nebo odstraňování ledu při přípravě na let. 2.2
Pozemní provoz
2.2.1 Teplota a. Aby se snížily vlivy vyvolaných podmínek, budou palubní systémy pro úpravu prostředí po dodání energie buď přímo od motoru nebo z externích zdrojů, dodávat klimatizovaný vzduch do některých částí letadla nebo k přepravovanému nákladu. V okamžiku prvotního zapnutí je nasán okolní vzduch a rozveden po letadle dříve, než systém pro úpravu prostředí začne pracovat. V chladných oblastech může okolní vzduch ochladit techniku v klimatizovaných prostorech vyšší rychlostí, než je možno očekávat od okolního vzduchu v teplejších oblastech. Pokud pozemní provoz (pojíždění) pokračuje, začne pracovat systém pro úpravu prostředí a v chladných oblastech se začne technika ohřívat vlastním teplem a teplem vydávaným jinými systémy a zařízením. Spojený účinek tepla vyzařovaného sousedními konstrukcemi a provozním zařízením může vést během dlouhodobého pojíždění v horkých oblastech k zeslabování vlivu klimatizovaného vzduchu. b. Během pojíždění závisí teploty uvnitř prostoru letadla a externě instalovaných podvěsů na okolní teplotě vzduchu, na množství součástek v daném prostoru, teplu vyzařovaném sousedícími zařízeními, teplu rozptylovanému provozním zařízením, úrovní klimatizace a době trvání operace.
80
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 236/237 Vlastnosti klimatizovaného vzduchu dodávaného systémem řízení prostředí v letadle mají být získány od výrobce letadla. c. Údaje o vznikajících teplotách mají být odvozeny z měření prováděných v místě instalace techniky na letadle během reprezentativních nejhorších možných podmínek. d. Pokud specificky naměřené údaje nejsou k dispozici, mají být za ekvivalent pro maximální hodnoty denního cyklu skladování a přepravy brány teploty při zapnutí techniky vezené v klimatizovaných a neklimatizovaných prostorech letadla používaného v horkých suchých oblastech. Pro techniku, která je vystavena slunečnímu záření a umístěná za průhlednými povrchy, se za teploty při zapnutí předpokládá u letadel 85 °C a u vrtulníků 90 °C. Pro dlouhodobé pojíždění v horkých suchých oblastech a v případě, kdy vlastnosti chladicího vzduchu nejsou známé, se předpokládá, že teploty prostředí v klimatizovaných prostorech se ustálí na hodnotě o 15 °C nižší, než je počáteční teplota. Zatímco lze přepokládat, že průhledné kryty kokpitů, vstupní dveře a panely budou otevřeny po dobu nezbytnou pro to, aby vnější okolní vzduch mohl mít zmírňující vliv (rozptýlené teplo z provozního zařízení), je nutno předpokládat, že v neklimatizovaných prostorech bude teplota jako při zapnutí. Pokud jsou takové prostory za průhlednými panely, je nutno přepokládat teplotu 70 °C. Pro externě nesené podvěsy, u nichž lze předpokládat, že množství uložených teplo vyzařujících zařízení bude vyšší, než v případě prostoru uvnitř letadla, budou konečné teploty a rychlosti nárůstu pravděpodobně překračovat hodnoty uvedené výše. V horkých suchých oblastech je třeba zabránit dlouhodobému pojíždění bez nucené ventilace, jinak je pravděpodobné, že dojde k trvalému poškození nebo snížení spolehlivosti. e. Vnitřní vysoké teploty jednotlivé techniky budou záviset na podobných faktorech, jak bylo již dříve uvedeno. Úroveň teploty bude ovlivňovat množství uložených součástek a rozptylování tepla jednotlivými komponenty, tepelné dráhy k externím povrchům a použití chladicích systémů. V případech, kdy je důležitá vnitřní teplota prostředí nebo teplota jednotlivých komponent, je ji třeba stanovit pomocí programu tepelné analýzy, zahrnující faktory uvedené výše a podporované specifickými měřeními provedené v reprezentativních podmínkách. f. Při používání v oblastech s nízkou teplotou, v případě nedostatku naměřených údajů, je třeba předpokládat následující hodnoty představující nejhorší možné podmínky při zapnutí pro techniku v uzavřených prostorech, jejichž vnější povrchy vyzařují do noční oblohy více tepla než okolní vzduch: TABULKA 1 – Oblast použití Oblast používání (klimatická kategorie)
Teplota (°C)
C0 C1 C2 C3 C4
−21 −33 −46 −51 −57
81
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 236/237 g. Úrovně náročnosti můžou být během dlouhodobého pojíždění zmírněny pomocí palubního řídicího systému pro úpravu prostředí nebo v důsledku tepla vznikajícího při provozu zařízení. 2.2.2 Vlhkost a. Má-li být technika používána v horké a vlhké atmosféře nebo vlhkých tropických oblastech a nejsou k dispozici naměřené údaje, je třeba předpokládat, že podmínky budou podobné podmínkám pro přepravu a skladování v klimatických oblastech kategorie B. b. Je možno předpokládat, že jestliže jsou v činnosti motory nebo jiné letadlové systémy a jsou napájeny z externích zdrojů a kryty a průlezy budou otevřeny a klimatizační systémy budou pracovat, bude docházet k ventilaci a snížení úrovně vlhkosti v atmosféře v dříve uzavřených prostorech. Relativní vlhkost uvnitř instalovaného zařízení s částečně těsnými neventilovanými kryty bude postupně snižována teplem vyvíjeným samotným zařízením, ale obsah vlhkosti se pravděpodobně nesníží. Po zapnutí energie se zařízení ochladí, rozdílný tlak vzduchu na obou stěnách krytu může způsobit, že dojde k nasání externího vzduchu a zvýšení úrovně zadržené vlhkosti. c. Pro externě instalované podvěsy, zejména při používání na letadle ve vlhkých tropických oblastech, mohou mít podobný efekt změny teploty vnitřní atmosféry vyplývající z provozu zařízení. d. Technika umístěná nebo instalovaná na letadle, které je v provozu v horkých suchých oblastech světa, může být vystavena mimořádně nízkým úrovním vlhkosti, jestliže na něj působí nepřímé vlivy slunečního ohřevu nebo je-li během pojíždění umístěna blízko zdrojů rozptylujících teplo. Elektrické nebo elektronické systémy s vysokou hustotou součástek, palubní nesené zbraně a podvěsy, mohou být při pojíždění ovlivňovány podobným způsobem. Pro takovou suchou atmosféru nejsou přímo k dispozici žádné údaje. Relativní vlhkost nižší než 30 % je běžná pro přírodně se vyskytující podmínky v horkých suchých oblastech světa. Lze tedy předpokládat, že stejné nebo nižší hodnoty relativní vlhkosti se mohou vyskytnout uvnitř nominálně suchých prostorů letadla nebo podobných prostorů jednotlivých druhů techniky vystavené vysokým teplotám. 2.2.3 Tlak vzduchu Viz odstavec 2.1.3. 2.2.4 Námraza Namrzání techniky instalované externě na letadle, které stojí na letišti, vzniká v důsledku převažujících meteorologických podmínek na úrovni země. Během pojíždění může být namrzání potlačeno použitím palubních odmrazovacích systémů. 2.2.5 Prach a písek Jestliže letadlo pojíždí na polních letištích v horkých suchých pouštních oblastech, na dočasných přistávacích drahách nebo v jiných prostorech, kde dochází ke shromažďování zeminy složené z malých částic, vzdušný proud vytvářený vrtulemi, tryskáním z proudových motorů nebo činností rotorů vrtulníků, může vytvářet značné koncentrace pachu a písku. Vrtulníky mohou být obaleny v hustých mracích prachu a písku. Jestliže během chodu motoru dojde k přepnutí na zpětný chod, jsou zranitelné i oblasti před výstupy proudových motorů. 82
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 236/237 Pokud nejsou k dispozici statisticky naměřené údaje, je třeba zvažovat stejnou úroveň náročnosti, jako v případě přirozeně se vyskytujících prachových a písečných bouří po dobu trvání takové události. 2.2.6 Eroze v důsledku dynamického namáhání Viz odstavec 2.1.6. 2.2.7 Ponoření, srážky a postřik Viz odstavec 2.1.7. 2.3
Letový úkol
2.3.1 Teplota 2.3.1.1
Letadla s pevnými křídly a. Úrovně teploty (1) Zařízení umístěná uvnitř prostorů letadla může být vystavena vysokým okolním teplotám v důsledku tepla vyzařovaného motory a pomocnými zdrojovými jednotkami, výfukovými systémy motoru, avionickým a elektrickým zařízením nebo v důsledku toho, že je instalována v neventilovaném prostoru, jako je například přístrojová lišta nebo prostor za přístrojovým panelem. Chladicí účinnost techniky umístěné v částečně klimatizovaném nebo neklimatizovaném prostoru může být ovlivněna nižší hustotou vzduchu v závislosti na letové výšce a může způsobit, že provozní teploty narostou na nepřijatelnou úroveň. (2) Lze předpokládat, že nízké stabilizované teploty, jimž je technika vystavena v neklimatizovaných prostorech letadla a externě nesených zásobnících (které nejsou vystaveny aerodynamickému ohřevu), budou odpovídat teplotám okolního vzduchu v závislosti na letové výšce, hodnoty teplot jsou uvedeny v tabulkách referenčních atmosfér (např. tabulka 1 Metody 317 dokumentu AECTP-300). b. Aerodynamický ohřev (1) Technika umístěná v předních prostorech a blízko náběžných hran vysoce výkonných letadel a podobných oblastech externě umístěných podvěsů, může být při nadzvukové rychlosti vystavena vysokým teplotám vyvolaným aerodynamickým ohřevem během letu. Množství tepla vzniklého v draku letadla je určeno "teplotou zotavení" a koeficientem přenosu tepla (tj. schopnosti hraniční vrstvy převádět teplo do konstrukce), což naopak závisí na vlastnostech materiálu, z něhož je vyroben plášť a na teplotě a vlastnostech vzduchu v dané letové výšce. Teploty vznikající v draku letounu jsou dány konstrukčními detaily nebo tepelnými cestami, které umožňují výměnu tepla mezi prvky konstrukce a vnitřní atmosférou vyzařováním nebo vedením, a vzdáleností od "nehybného bodu" (tj. bodu bezprostředně vpředu čelní konstrukce nebo náběžné hrany, kde se vzduch zastaví). Jestliže je aerodynamický ohřev přechodový jev, teplota tělesa bude záviset také na tepelné kapacitě (tj. zdali má "tlustý" nebo "tenký" plášť). Teploty, jimž je instalovaná technika vystavena, budou záviset na
83
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 236/237 koeficientu přenosu tepla od připojení do draku letadla a na množství tepla absorbovaného okolním vzduchem. (2) Periody aerodynamického ohřevu budou záviset na výkonu letadla, na operačním úkolu a letovém profilu. (3) Základ pro určení teplot v uzavřeném prostoru je uveden v příloze A k této kapitole. V případech, kdy je to možné, mají být odhady podepřeny naměřenými údaji. 2.3.1.2
Vrtulníky a. Úrovně teploty (1) Během letu může být instalovaná technika vystavena vysokým teplotám v důsledku umístění blízko hlavních nebo pomocných zdrojů energie, trysek proudového motoru, elektrických nebo elektronických zařízení rozptylujících teplo a nebo umístění v prostoru s málo pohyblivou atmosférou. Odhad vyvolaných vysokých teplot je komplexní proces a měl by být podložen měřeními během letových zkoušek v reprezentativních nejhorších možných podmínkách. (2) Je možno předpokládat, že nízké stabilizované teploty, kterým je vystavena zařízení umístěná v neklimatizovaných prostorech letadla a nesených zásobnících, odpovídá okolním podmínkám pro danou letovou výšku, které jsou uvedeny v tabulkách. Informace týkající se nízkých teplot, kterým může být vystavena technika v klimatizovaných prostorech, je možno získat od výrobce draku letadla. V případě, že je to možné, mají být provedeny korekce pro teplo rozptylované provozem zařízení (např. tabulka 1, Metoda 317, AECTP-300). b. Rychlosti změny teploty (1) Přechodové časy (mezi okolní teplotou na zemi a teplotou v letové výšce a naopak během startu a přistání) pro letadla s pevnými křídly pravděpodobně vyústí v situaci, že technika je v neklimatizovaných prostorech vystavena rychlým změnám teploty. Vyšší rychlost změn v širším rozsahu teplotních extrémů se pravděpodobně projeví tehdy, kdy je technika vystavena aerodynamickému ohřevu během krátkodobých vysokorychlostních manévrů velmi výkonných letadel. Pokud nejsou k dispozici naměřené údaje, lze náročnost odvodit ze znalosti maximální rychlosti stoupání a klesání daného letadla. Rychlosti změn spojených s dynamickým ohřevem je třeba určit z údajů získaných během reprezentativních letových zkoušek. (2) V případě vrtulníků může přechod mezi teplotními extrémy na zemi a v letové výšce během startu a přistání vyústit v situaci, že instalovaná technika, zejména externě nesené podvěsy, bude vystavena rychlejším změnám teploty, než v případě, kdy vrtulník je na zemi. Nejsou-li k dispozici naměřené údaje, lze úrovně náročnosti pro nejhorší případ odvodit od maximálních rychlostí stoupání a klesání a maximálního rozdílu okolních teplot mezi pozemní úrovní a letovou výškou, kterou lze při provozu očekávat.
84
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 236/237 2.3.2 Vlhkost Během letu se bude pravděpodobně vytvářet na vnitřních a vnějších plochách techniky vlhkost a to v důsledku přesunu mezi převažující teplotou na úrovni země a teplotou v dané letové výšce a naopak, zejména při vzletu a přistávání na letištích v subtropických nebo tropických oblastech. Horký vzduch se v prostoru a jednotlivých částech techniky mísí při stoupání do letové výšky s okolním vzduchem s nižší teplotou. Také když se během klesání a přistávání setkají chladné povrchy s relativně teplejším vzduchem, vlhkost zkondenzuje v tom okamžiku, kdy teplota vzduchu se sníží pod odpovídající rosný bod. V tomto případě je také samotná klimatizace ztížena změnou tlaku vzduchu pronikajícího do horkého vlhkého vzduchu. Je třeba předpokládat, že úrovně relativní vlhkosti v klimatizovaných prostorech dosáhnou 90 % – 95 %, zatímco v neklimatizovaných prostorech dojde k nasycení. 2.3.3 Tlak vzduchu 2.3.3.1
Všeobecná ustanovení a. Zařízení umístěná v přetlakových prostorech bude během letu běžně vystavena tlaku vzduchu pohybujícím se mezi tlakem vzduchu v daném místě na zemi a poněkud nižší hodnotou odpovídající dané výšce, například 3 000 m, která je potom udržována nad vnějším okolním tlakem o hodnotu nazývanou diferenciální tlak. Podobně zařízení umístěná v nepřetlakových prostorech bude vystavena okolnímu tlaku vzduchu podle letové výšky. b. Ve většině případů budou tlaky, jimž je technika během letu vystavena, kolísat mezi okolním tlakem na úrovni země a tlakem v dané letové výšce, podrobnosti o této problematice lze nalézt v části 2311/3 nebo v mezinárodních normách referenčních atmosfér, jako je např. ISO 5878.
2.3.3.2
Rychlosti změn tlaku a. Během letu se pozitivní a negativní rychlosti změn tlaku pohybují od změn tlaku vyvolaných normálním startem a přistáním až po změny tlaku související s vysokorychlostními manévry, jako je klesání a stoupání k a od cílů v malých výškách nebo během leteckého souboje. Rychlosti změn, kterými je nesená technika podrobena, závisí na výkonu letadla, profilu letu nebo operačním úkolu a na tom, zda je technika přepravována v přetlakovém nebo nepřetlakovém prostoru. b. Podrobnosti o rychlostech stoupání nebo klesání lze získat od výrobce letadla. Pokud údaje o rychlosti stoupání nebo klesání nejsou od výrobce k dispozici, lze pro vrtulníky předpokládat (lineární) rychlost stoupání a klesání 10,2 m/s (2 000 stop/min.). Je nutno poznamenat, že nominální rychlosti stoupání a klesání se mohou lišit až o 40 % v závislosti na druhu a operačním úkolu letadla. Podobné odchylky se mohou vyskytnout i s ohledem na manévrování letadla.
2.3.3.3
Rychlá a explozivní dekomprese
Během nouzových situací se mohou vyskytnout abnormální rychlosti změny tlaku i v obvykle přetlakových prostorech. Rychlost snížení tlaku v důsledku selhání přetlakového systému bude záviset na objemu daného prostoru a počátečním rozdílu tlaků. Pokud nejsou k dispozici specifické informace týkající se velikosti prostoru, je třeba předpokládat maximální dobu trvání 1 minuta. Porucha konstrukce draku letadla může vést k explozivní dekompresi, pro niž je třeba předpokládat maximální dobu 100 ms.
85
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 236/237 2.3.3.4
Přetlak a. Pro exponovanou techniku na náběžných hranách a na čelních plochách bude v průběhu běžného dopředného letu překračovat tlak hodnotu místního okolního tlaku o velikost přímo úměrnou druhé mocnině rychlosti letu podle následujícího vzorce: p = 0,5 · · v2 kde p = dynamický tlak v Pa = hustota vzduchu v letové výšce v kg/m3 v = rychlost letadla v m/s b. Externě instalovaná technika umístěná blízko ústí kanónů a leteckých zbraní je pravděpodobně vystavena během palby z kanónů a při odpálení zbraní, pokud není chráněna konstrukcí letadla, rázovým tlakovým vlnám. K dispozici nejsou žádné údaje týkající se vlastností tlakových vln, ale dané prostředí je častěji charakterizováno v termínech rázy a vibrace vyvolané v konstrukci letadla a připojené technice.
2.3.4 Námraza a. Námraza tvořená při dopadu se může v závislosti na převažujících atmosférických podmínkách a rychlosti letu daného letadla vyskytnout ve všech stádiích letu. b. Narůstání ledu na předních plochách a náběžných hranách externě instalovaných podvěsů vzniká v důsledku styku s přechlazenými vodními kapkami v dešti, mlze a formacích mračen. Tato námraza závisí na rychlosti dynamického působení a teplotě povrchu dopadu v porovnání s teplotou vodních kapek, včetně vlivu kinetického ohřevu. c. Přechlazené vodní kapky mohou existovat při teplotách pohybujících se od 0 °C do –40 °C. Výšky, v nichž toto teplotní pásmo existuje, se mění podle geografické polohy, ročního období a převažujících klimatických podmínek. Námraza při nižších teplotách může vzniknout jako výsledek adheze ledových krystalů. Tento případ může nastat v případě, kdy letová rychlost, při letu přes mraky ledových krystalků, zvyšuje teplotu předních oblastí letadla na takovou úroveň, že dojde k roztátí zachycených krystalů a v důsledku toho k jejich ulpění. Na exponovaných plochách může v závislosti na převažujících atmosférických podmínkách a rychlosti letu letadla dojít k nárůstu ledu ve všech stádiích letu. d. Rychlosti nárůstu ledu jsou dány množstvím volných přechlazených vodních kapek na jednotku objemu vzduchu, na velikosti kapek a jejich přítomnosti v podobě deště, mlhy nebo mraků. e. Závažnost vzniku námrazy je definována jako rychlost akumulace ledu v jednotkách hmotnosti na jednotku plochy za jednotku času. Prakticky se však tento jev hodnotí vysoce subjektivně, v termínech „závažný", „střední” nebo „lehký”. Předpokládá se, že „závažný" podle sdělení zkušených leteckých osádek přestavuje rychlost nárůstu 4g/cm2/h. f. V závislosti na provedených opatřeních nebo místním odvodnění je pravděpodobné, že nahromaděná voda při nízkých teplotách v dané letové výšce zmrzne. Přechod mezi úrovní země a letovou výškou a naopak může vést k vytvoření značných množství kondenzátu a vniknutí vlhkosti do techniky 86
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 236/237 instalované v částečně klimatizovaných nebo neklimatizovaných prostorech. V závislosti na opatřeních pro místní odvodnění může dojít k usazení zadržované vlhkosti, která naopak může v jednom nebo více stádiích letu zmrznout. Závažnost bude záviset na provedených opatřeních nebo na tom, zda letadlo má instalovanou klimatizaci a také na převažujících okolních podmínkách. Žádné údaje popisující závažnost tohoto druhu námrazy nejsou k dispozici. g. Malá vzdálenost k instalovaným systémům, která závisí na vestavěném chlazení a přenosu chladicího média, může vést k tomu, že sousední zařízení bude vystaveno usazování ledu a vlhkosti. Provoz některých druhů systémů může záviset na vestavěném chladicím zařízení a přenosu chladicího média. Malá vzdálenost k zařízením s nízkou teplotou v kombinaci s usazováním vlhkosti může mít za následek vytváření ledu na povrchu sousedícího zařízení. 2.3.5 Prach a písek Viz odstavec 2.3.6.3. 2.3.6 Eroze v důsledku dynamického působení 2.3.6.1
Kroupy a. Obvykle potřebné meteorologické podmínky pro vytvoření krupobití jsou podobné těm podmínkám, které souvisí se vznikem bouřky (tj. teplý vlhký a nestabilní vzduch). Větší kroupy vznikají v případech, kdy existuje silný tah vzduchu směrem nahoru a převažuje dostatek vlhkosti. Kroupy se však někdy tvoří v konvektivních mracích, které se nezmění v bouři. Krupobití se mnohem častěji vyskytuje v subtropických oblastech a ve středních zeměpisných šířkách, kde se vyskytují mnohem pravděpodobněji větší kroupy nad většími zemskými plochami. Studie krupobití ukazují, že výskyt krup je největší ve výškách mezi 3 000 m a 6 000 m (sedmkrát častěji než na úrovni země) a je velmi nízký ve výškách nad 14 000 metrů. b. Možnost poškození v důsledku setkání s jednotlivými kroupami závisí na druhu a hustotě ledu, velikosti a rychlosti dopadu. Obzvláště citlivé vůči poškození jsou čelní plochy a náběžné hrany krytu kokpitu, kryty antén a radarů, pozorovací a sledovací systémy, přistávací a navigační světla a křídla nebo části křídel.
2.3.6.2
Déšť a. Déšť se obvykle vyskytuje častěji v tropických oblastech. Silné deště se objevují v hornatých oblastech, zejména tam, kde pohoří probíhá rovnoměrně s pobřežím a setkává se s pobřežními vlhkými větry. Ve středních zeměpisných šířkách se déšť častěji vyskytuje v pobřežních oblastech. Ve vnitrozemí velkých kontinentálních zemských oblastí je množství srážek obecně nízké. Druhy dešťů jsou však značně proměnné, jak co se týče doby trvání, tak prostoru. Podrobné informace týkající se charakteristik dešťových srážek v určitých oblastech je možno získat z meteorologických středisek. Maximální průměr dešťových kapek, které dosáhly své konečné rychlosti, je přibližně 6 mm. b. Faktory ovlivňující erozi techniky působením deště zahrnují velikost kapky, dopadovou rychlost, charakteristiky a vlastnosti materiálu použitého při konstrukci, tvar a povrchovou úpravu kontaktního povrchu a počet kapek a rychlost dopadu. 87
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 236/237 Opakované dopady do téhož bodu ovlivňují charakter nárůstu namáhání a erozi kontaktní plochy. Odpor se vyjadřuje v podobě času požadovaného pro to, aby kapky o průměru 2 mm v simulovaném dešti s vydatností 25 mm/h a s dopadovou rychlostí 225 m/s vytvořily různé úrovně eroze. 2.3.6.3 Prach a písek Studie o prachových bouřích v horkých suchých pouštních oblastech ukazují, že prach zůstává rozptýlen v atmosféře po značnou dobu po skončení bouře. Částice do velikosti až 10 m dosahují výšek až 1 500 m s horní hranicí prachu přibližně 3 000 m. Závažnost eroze předních ploch a náběžných hran techniky externě instalované na letadle, které nad takovými oblastmi operuje v nízkých výškách, závisí na dopadové rychlosti, formě a tvrdosti částic a materiálu nebo povrchové úpravě kontaktního povrchu. 2.3.7 Srážky a postřik a. Zařízení umístěná v částečně klimatizovaných nebo neklimatizovaných prostorech letadla nebo v externě nesených zásobnících je vystavena srážení vody kondenzací, která se vytváří na vrchních plochách během sestupu z nízké teploty dané letové výšky do teplejší atmosféry na úrovni země. K tomuto jevu dochází zejména v případě provozu na letištích v horkých vlhkých tropických oblastech světa. Jsou známy rychlosti srážení odpovídající nejvyšší intenzitě deště. V závislosti na provedených opatřeních nebo odvodňovacím zařízení uvnitř prostoru může dojít k určitému stupni ponoření. b. Technika umístěná v dosahu větrného víru od vrtulí, v nízkých polohách na podvozcích nebo zavěšená na podvěsech atd., je vystavena ostřiku od povrchové vody nebo kapalin pro odmrazení přistávacích ploch. c. Při provozu vrtulníků v nízkých výškách nad vodní plochou, zejména při vznášení, bude externě instalovaná technika pravděpodobně vystavena značnému ostřiku vytvářenému vzdušným vírem od rotoru. Pro tyto případy nejsou žádné záznamy o velikostech ostřiku přímo k dispozici. 3
POTENCIÁLNÍ ŠKODLIVÉ VLIVY
3.1
Teplota a. Vysoké a nízké teploty, jimž je technika při instalaci na letadle vystavena, mohou ovlivňovat fyzikální a chemické vlastnosti materiálů použitých při její výrobě. Natahování a smršťování konstrukčních skupin doprovázené snížením jejich mechanické pevnosti a změnami v tažnosti mohou vyústit v kolizi a oddělení sousedících částí a způsobit nepřijatelné úrovně napětí a namáhání. Takovéto napětí a namáhání vedou k deformaci nebo mechanickému selhání. Změny vlastností elektrických a elektronických komponent a změny viskozity maziv snižují přesnost, spolehlivost a provozní efektivnost. Vysoké a nízké teploty ovlivňují fyzikální a chemické vlastnosti raketových paliv. Tyto změněné charakteristiky mohou způsobit, že motory řízených zbraní budou fungovat chybně. b. Aerodynamický ohřev rychle vytváří v konstrukci letadla velké teplotní gradienty a tepelné namáhání (tj. rychlá změna teploty). Rychlý nárůst tepelného namáhání může způsobit zkřehnutí materiálů a vyvolat více závad při nižších úrovních namáhání, než by tomu bylo v případě s pomalejší rychlostí nárůstu při stejné
88
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 236/237 úrovni závažnosti. Ačkoliv jsou křehké materiály obvykle citlivější, materiály s lepší tažností se mohou při opakovaném působení unavit. c. Rychlá změna teploty může vyvolat dynamické efekty změnou torzní a ohybové tuhosti a může změnit účinnost profilu křídla. 3.2
Vlhkost a. Podmínky vlhkého tepla (vyplývající z kombinace neadekvátní ventilace a zvýšeného přijímání vlhkosti, která vzniká uvnitř prostoru letadla v nesených zásobnících a jednotlivých zařízeních) urychlují degradaci materiálu a způsobují více systémových poruch než by vyvolalo pouhé vystavení místním meteorologickým podmínkám. Zhoršení nebo přerušení izolačního odporu obvodu a komponent může vést ke snížení výkonu, snížení spolehlivosti nebo totálnímu selhání elektrických nebo elektronických systémů. V důsledku zaprášení nebo nahromadění vlhkosti v optických systémech, může dojít ke snížení výkonnosti pozorovacích zařízení. b. Horká vlhká vytváří atmosféra v neventilovaných prostorech ideální podmínky pro podporu růstu plísní a napadení korozivními látkami. Je třeba se zabývat vlivy vlhkosti na techniku, vytvořením a udržením suchých krytů, normami a metodami těsnění, bariérami pro vodní páry, vysušovacími postupy a zaznamenáváním úrovní vlhkosti. c. Nízké úrovně vlhkosti mohou ovlivnit vlastnosti elektrických a elektronických komponent a ovlivnit kalibraci, stabilitu a přesnost elektronických systémů.
3.3
Tlak vzduchu
3.3.1 Rozdíly tlaku a. Nízký tlak vzduchu v dané letové výšce a rychlost změn tlaku vznikající během letu mohou vytvořit tlakové rozdíly mezi stěnami krytů a ochranných krytů techniky a komponent. Takové tlakové rozdíly mohou vyvolat deformaci ochranných krytů, způsobit strukturální selhání nebo způsobit střet s vnitřními částmi a v důsledku toho vyvolat nesprávnou funkčnost techniky. I když může být technika vybavena zařízením pro vyrovnávání tlaku, rychlosti změn tlaku během letu mohou překračovat limitní konstrukční hodnoty. b. Technika, která se pro udržení přijatelné provozní teploty spoléhá na hustotu okolní atmosféry, může v důsledku snížené účinnosti chladicího systému v příslušné letové výšce vykazovat snížený výkon nebo se stát nespolehlivou. 3.3.2 Chlazení Technika rozptylující teplo, která pro udržení přijatelné provozní teploty potřebuje proudění, může vykazovat sníženou výkonnost v důsledku snížené účinnosti chladicího systému, která je způsobena nižším tlakem vzduchu v dané letové výšce. 3.4
Námraza a. Vliv námrazy na externě instalovanou techniku může zhoršovat funkci uvolňovacích mechanismů, pák, ovládacích systémů a řídicích ploch, může blokovat otvory a zhoršovat výkon optických systémů. I když zatížení způsobené
89
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 236/237 nárůstem ledu je značným problémem, nestejnoměrné rozdělení může být ještě důležitější vzhledem k tomu, že nesené podvěsy se stanou nevyváženými a vyvolávají nepřijatelné úrovně kompenzačních činností během letu. b. Zledovatění nebo zmrznutí vlhkosti způsobené změnami teploty a tlaku může mít v částečně klimatizovaných nebo neklimatizovaných prostorách za následek sníženou výkonnost a nebo totální selhání techniky. c. Nesprávná funkce techniky může být způsobena zledovatěním nebo zmrznutím vlhkosti vytvořené kondenzací a změnami teploty a tlaku během letu. 3.5
Prach a písek a. Vlivy působení prachem a pískem nasycené atmosféry na úrovni země zahrnují v důsledku nahromadění částic zhoršení výkonu optických systémů, poleptání a poškrábání povrchů, korozi nechráněných základových materiálů, zablokování otvorů a sníženou účinnost chladicích a ventilačních systémů. b. Prachové usazeniny uvnitř techniky pravděpodobně způsobí zkraty izolátorů, vznik statické elektřiny, vzájemné rušení mezi pohyblivými částmi a znečištění mazacích systémů.
3.6
Eroze v důsledku vysokorychlostního dynamického nárazu a. Během letu může styk s kroupami, deštěm, prachem a pískem v důsledku opotřebení krytu antény radiolokátoru a ochranných krytů snížit citlivost sledovacích a pozorovacích systémů. Po letech v nízké výšce při rychlostech 290 m/s – 300 m/s nad pouštními oblastmi bylo zaznamenáno významné snížení optické kvality čelních skel letadel. Naleptání a poškrabání povrchů může vyvolat korozi podkladového materiálu. b. Kontakt s deštěm, kroupami a prachem může vést ke vzniku elektrostatických nábojů a způsobit nesprávnou funkci nebo selhání citlivých částí elektronických systémů.
3.7
Ponoření, srážení a postřik
U techniky vystavené ponoření, srážení a postřiku dojde pravděpodobně ke vniknutí vody (včetně všech obsažených kontaminantů) přes otvory nebo průsaky v technice a přes těsnění a spoje. To vše ovlivňuje strukturální integritu obalů a provozní výkonnost zařízení způsobem podobným tomu, který je popsán v odstavci 3.2. 4
VÝBĚR ZKOUŠEK
4.1
Všeobecná ustanovení a. AECTP-300 uvádí zkušební postupy, které se mohou použít pro simulaci klimatických podmínek, kterými může být technika při používání nebo instalaci na letadlech vystavena. Výběr zkušební metody pro zkoušení vlivu teploty a vlhkosti bude záviset na tom, zda existuje požadavek na simulování denních změn, včetně ohřevu v důsledku slunečního záření (tj. jestliže letadlo je zaparkováno na letišti) nebo podmínek ustáleného stavu (tj. v prostorech letadla během letu) nebo pouze na simulaci maximální nebo minimální teploty denního cyklu. Určitý návod je uveden v odpovídajících kapitolách týkajících se výběru vhodného zkušebního postupu, 90
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 236/237 úrovně parametrů náročnosti zkoušek a zhodnocení výkonnosti. O těchto zkouškách a postupech by měla být potom vydána určitá zpráva. b. Úroveň parametrů náročnosti zkoušek má být přednostně odvozena od specifických měření provedených na příslušném letadle během reprezentativních nejhorších možných podmínek očekávaných během provozu. Podobně lze náročnosti odvodit od údajů získaných pro jiné vzorky techniky používané v podobných aplikacích. 4.2
Záložní parametry náročnosti zkoušek a. Jestliže specifická měření nejsou k dispozici, je třeba pro zkušební metody z AECTP-300 použít záložní úrovně náročnosti. b. Hodnoty teploty a vlhkosti jsou pro vnější okolní (meteorologické) a vynucené (přepravní a skladovací) podmínky uvedeny v části 2311/2. Pokud neexistují specifické naměřené údaje, je možno za reprezentativní předpokládat hodnoty, které představují nejhorší možné podmínky, jimž je instalovaná technika vystavena na letadle parkujícím na letištích nebo na letadlových lodích. Pro techniku přepravovanou v kokpitech nebo v jiných oblastech za průhlednými panely, je třeba předpokládat maximální teploty nejméně 85 °C. c. V části 2311/1 jsou uvedeny hodnoty pro teplotu a vlhkost, které budou pravděpodobně dosaženy nebo překročeny v nejhorším místě při 1% výskytu nejextrémnějšího měsíce v roce (s výjimkou C3 a C4, kde to může být až 20 % nejchladnějšího měsíce).
4.3
Přizpůsobené parametry náročnosti zkoušek
4.3.1 Teplota a vlhkost a. Teploty použité při zkouškách (tj. simulování vysokých teplot během letecké přepravy) mají být odvozeny pomocí jedné nebo obou následujících metod v sestupném pořadí: (1) Ze specificky naměřených údajů zaznamenaných během zkoušek v horkém a studeném počasí. Měření by mělo být provedeno na relevantním místě odpovídajícího letadla. Ostatní faktory ovlivňující teplotu, jako jsou zdroje vyzařující teplo a dodávky klimatizovaného vzduchu, by měly být také zastoupeny. Program zkoušek by měl zahrnovat lety vytvářející pravděpodobně nejhorší možné provozní podmínky (např. aerodynamický ohřev). (2) Z údajů pro podobné aplikace s korekcí rozdílů faktorů uvedených v odstavci (1). b. Teploty použité při zkouškách, které simulují nízké teploty během letecké přepravy, mohou být odvozeny z 1% výskytu okolní teploty vzduchu v dané výšce. Jestliže nejsou naměřené hodnoty k dispozici, je třeba předpokládat nejhorší možný případ teploty v klimatizovaných prostorech −20 °C. c. Pro techniku instalovanou na externích částech letadla lze pro danou geografickou oblast použití určit rychlé změny teploty během přechodu mezi zemí a letovou výškou a naopak z rychlostí stoupání a klesání letadla a odpovídajících teplot v dané letové výšce a na zemi.
91
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 236/237 d. Během letecké přepravy jsou nejhorší možné úrovně vlhkosti obvykle spojeny se sestupem z výšky na zem, zejména při provozu v horkých a vlhkých tropických oblastech. Úrovně relativní vlhkosti se budou blížit nebo rovnat nasycení, zejména pro techniku umístěnou v neklimatizovaných prostorech. Podobné podmínky se mohou vyskytnout uvnitř zařízení v uzavřené konstrukci v důsledku zesilujících vlivů měnícího se tlaku vzduchu. 4.3.2 Aerodynamický ohřev a rychlá změna teploty Pokud nelze uspokojivě předpovědět vlivy rozptýleného tepla výpočtem nebo modelováním, je vhodné provést zkoušky, které simulují vlivy aerodynamického ohřevu během letu. Alternativně je možné za přijatelné považovat zkoušení vlivů tepelného namáhání, které je vyvolané rychlými změnami teploty. 4.3.3 Tlak vzduchu a. Úrovně náročnosti pro zkoušení vlivů nízkého tlaku vzduchu mohou být určeny z dokumentů obsahujících požadavky na prostředí a z výkonu letadla (např. operační výšky, rychlosti stoupání a klesání) a údajů o přetlaku v místě instalace techniky v letadle. b. Při zkoušení vlivu standardního okolního tlaku na techniku instalovanou v přetlakových prostorách by měly být úrovně parametrů náročnosti zkoušek pro tlaky vzduchu nad standardním okolním tlakem získány od výrobce draku letadla nebo provozovatele letadla. Reprezentativní simulace tlakových vln z explozí, dělostřelecké palby a odpálení zbraní se nejlépe získá vystavením techniky skutečným provozním podmínkám. 4.3.4 Prach a písek, námraza, eroze a vyvolané smáčení Pro další podmínky prostředí [tj. prach a písek, námraza (jak v důsledku vlhkosti, tak dynamického působení), postřik atd.] je nepravděpodobné, že přizpůsobení pro specificky naměřená data by bylo z hlediska nákladů efektivní. V těchto případech je třeba zvolit odpovídající záložní náročnosti. Pro uměle vytvořené prachové a pískové atmosféry je preferovanou metodou turbulentní prach. Simulovaný, větrem hnaný prach a písek by se měl použít v případě, kdy uměle vytvářený prach a písek nemůže odpovídajícím způsobem demonstrovat pronikání a erozi částicemi s ostrými hranami. Zkoušení eroze v důsledku vysoké dopadové rychlosti se obvykle omezuje na vzorky materiálů.
92
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 236/237
(VOLNÁ STRANA)
93
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 236/237 Příloha A PŘÍLOHA A STANOVENÍ TEPLOT KRYTU A.1 Hranice krytu Typické znaky vytvářející hranice krytu jsou například povrch střely nebo letadla, přepážky tvořící části střely nebo letadla nebo stěny krytu nebo lišty zařízení. Pokud je známo dostatečné množství parametrů, je možno odhadnout střední vnitřní teplotu v rámci těchto hranic. A.2
Parametry přenosu tepla
A.2.1 Střední specifické teplo Většina zařízení používá řadu materiálů se značně odlišnými hodnotami specifických tepel. Pro elektronické zařízení obsažené v řízených zbraních s konvenční konstrukcí byly naměřeny střední hodnoty specifického tepla pohybující se mezi 600 J/kg · °C –1 000 J/kg · °C. A.2.2 Celkový koeficient přestupu tepla Celkový koeficient přestupu tepla umožňuje vypočítat množství tepla přeneseného z externího zdroje přes stěny krytu. Pro některé aplikace je možno vypočítat samotný teoretický koeficient, nicméně střely se obvykle zkoušejí ve větrném tunelu. Koeficient může být buď celkový, vyjádřený ve W/°C nebo může být vyjádřen ve stejných jednotkách na jednotku plochy určené tloušťky stěny. Při zadání vyšší povrchové teploty stěny je možno vypočítat teplotu opačné strany stěny. A.3
Teplo odstraněné nuceným chlazením vzduchu
Do techniky, o níž je známo, že by se v ní mohly vyskytnout nepříznivě vysoké teploty, bývá často vestavěno zařízení pro nucené chlazení. Pro tento účel se obvykle používá ventilace vzduchu. Odvedené teplo lze vypočítat ze znalosti průtokového množství, jeho specifického tepla a nárůstu teploty. A.4
Výpočty vnitřních teplot – symboly a jednotky
Pro určení teplotního profilu v určitém časovém intervalu se při výpočtu rovnic přenosu tepla používají následující symboly a jednotky: t1 = teplota vnějšího povrchu krytu, °C t2 = střední vnitřní teplota na začátku časového intervalu, °C t3 = střední vnitřní teplota na konci časového intervalu, °C U = celkový přenosový koeficient, W/°C = teplotní nárůst, °C m = hmotnost techniky, kg 94
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 236/237 Příloha A c = střední specifické teplo, J/kg · °C H = tepelný příkon, W Hd = teplo rozptýlené technikou, W He = teplo odvedené chlazením, W Ha = tepelná ztráta nebo zisk ze sousedícího zařízení, W A.5
Zařízení v nečinnosti
Jestliže je teplota krytu vysoká i bez tepla rozptylovaného instalovaným zařízením (např. v důsledku vnějších okolních podmínek nebo nadzvukového letu), může být užitečné určit podmínky uvnitř prostoru bez provozu obsaženého zařízení. Teplo převzaté z vnějšího prostředí: H = U · (t1 – t2) [W] Dodané teplo = m · c · [J] V důsledku toho bude teplotní nárůst = U · (t1 – t2)/m · c [°C] z čehož lze určit t3. Pro techniku na zemi mohou být zjišťovány hodnoty t3, v 15minutových intervalech, zatímco pro letící střelu mohou být vhodnější 10sekundové intervaly. A.6
Zařízení v provozu
Pro vstupní teplo: H = Hd + U · (t1 – t2) – He ± Ha Vnitřní nárůst teploty = (Hd – He ± Ha)/m · c + U · (t1 – t2)/m · c [°C] z čehož lze stanovit t3 a výrazy odvozené pro t2 pomocí t1 a t3. Je třeba poznamenat, že Hd, He a Ha nemohou být pevné veličiny a mohou se měnit s teplotou a nebo s pracovním cyklem techniky
95
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 238
KAPITOLA 238 ČÁST 238/1 UMÍSTĚNÍ NA LODÍCH OBSAH 1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ ........................................................................................ 99
2
CHARAKTERISTIKY PROSTŘEDÍ .............................................................................. 99
2.1
NA POVRCHU PALUBY ...................................................................................................... 99 2.1.1 Teplota ............................................................................................................ 99 2.1.2 Rychlá změna teploty ..................................................................................... 99 2.1.3 Vlhkost .......................................................................................................... 100 2.1.4 Tlak vzduchu ................................................................................................ 100 2.1.5 Námraza ........................................................................................................ 100 2.1.6 Ponoření, srážení a postřik ............................................................................ 100 2.1.7 Hydraulický tlak ........................................................................................... 100
2.2
KLIMATIZOVANÉ PROSTORY........................................................................................... 101 2.2.1 Teplota/vlhkost ............................................................................................. 101 2.2.2 Tlak vzduchu ................................................................................................ 101 2.2.2.1 Všeobecná ustanovení ...................................................................... 101 2.2.2.2 Tlak vzduchu nad standardním okolním prostředím ........................ 101 2.2.2.3 Tlak vzduchu pod standardním okolním prostředím ........................ 101 2.2.3 Srážky a postřik ............................................................................................ 101
2.3
ČÁSTEČNĚ KLIMATIZOVANÉ A NEKLIMATIZOVANÉ PROSTORY ....................................... 101 2.3.1 Teplota a vlhkost........................................................................................... 101 2.3.1.1 Hladinové lodě.................................................................................. 101 2.3.1.2 Ponorky............................................................................................. 102 2.3.2 Tlak vzduchu ................................................................................................ 102 2.3.3 Ponoření, srážky a postřik............................................................................. 103
3
POTENCIÁLNÍ ŠKODLIVÉ VLIVY ............................................................................ 103
3.1
TEPLOTA ........................................................................................................................ 103
3.2
VLHKOST ....................................................................................................................... 103
3.3
TLAK .............................................................................................................................. 103
3.4
NÁMRAZA ...................................................................................................................... 104
3.5
PONOŘENÍ, SRÁŽKY A POSTŘIK ....................................................................................... 104
4 4.1
VÝBĚR ZKOUŠEK........................................................................................................ 104 VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ .............................................................................................. 104 97
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 238 4.2
ZÁLOŽNÍ ZKUŠEBNÍ HODNOTY ........................................................................................ 104
4.3
PŘIZPŮSOBENÉ ZKUŠEBNÍ HODNOTY .............................................................................. 104
98
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 238
ČÁST 238/1 –UMÍSTĚNÍ NA LODÍCH 1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ
Tato část se zabývá klimatickým prostředím, kterému může být technika při rozmístění nebo instalaci na hladinových lodích poháněných jadernými nebo konvenčními prostředky a v ponorkách vystavena. Jsou zde uvedeny a diskutovány charakteristiky klimatických prostředí a jsou doplněny datovými soubory. Jsou také uvedeny informace o možných škodlivých účincích a opatřeních pro jejich nápravu. Tam, kde je to vhodné, je uvedena informace o výběru odpovídající zkušební metody podle AECTP-300. 2
CHARAKTERISTIKY PROSTŘEDÍ
2.1
Na povrchu paluby
2.1.1 Teplota a. Tam, kde neexistuje ventilace nebo nucené chlazení, může teplota uvnitř neventilovaných krytů nebo pod dočasnými přístřešky, které jsou vystaveny slunečnímu záření, překročit teploty, které jsou mimo tento uzavřený prostor. Nejhorší podmínky se zřejmě projeví tam, kde je technika převážena lodí a instalována nebo vezena na palubě v horkých suchých oblastech světa. Množství absorbovaného tepla budou určovat relativní úhel elevace mezi zdrojem a exponovaným povrchem, převažující oblačnost, úprava povrchu, barva a tepelná kapacita ozařovaného povrchu a doba expozice. Vyvolaná teplota vzduchu v okolním uzavřeném prostoru bude záviset na tom, zda bude, nebo nebude prováděno větrání (ventilace) nebo nucené chlazení. Je možné, že extrémní hodnoty okolní teploty vzduchu a slunečního záření se projeví tentýž den, ale zkušenosti ukazují, že pravděpodobnost tohoto jevu je nízká. b. Informace o teplotách vzniklých uvnitř krytého prostoru nebo pod dočasným příkrovem na palubě hladinových lodí nejsou přímo k dispozici a měly by se stanovit ze specifických měření pro jednotlivé aplikace. Pokud nejsou naměřené údaje k dispozici, předpokládá se použití teplot uvedených pro denní cykly přepravy a skladování. Teploty pro oblasti s vysokými teplotami na otevřených mořích (kategorie M1, část 2310/1) jsou přibližně o 2 °C nižší než teploty na pevnině (kategorie A1), z toho vyplývá, že tyto teploty mohou být použity, pokud je loď v těchto daných geografických oblastech provozována v přístavech a mimo ně. Podobné úvahy jsou přiměřenější s ohledem na úroveň náročnosti teploty pro přepravu a skladování v chladných oblastech moří (M3), kde teploty mohou být až o 12 °C vyšší než teploty nad povrchem země ve stejných geografických oblastech (C2). 2.1.2 Rychlá změna teploty Technika vynesená na palubu, pokud loď operuje v oblastech s nízkou teplotou, může být vystavena teplotní změně až 45 °C během dvou až tří minut nebo méně. Naopak technika vystavená slunečnímu záření může být podrobena teplotní změně až 50 °C během podobné doby, pokud je okamžitě po prohřátí ponořena do moře nebo jestliže se ponorka po silném prohřátí okamžitě ponoří. 99
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 238 2.1.3 Vlhkost a. Zařízení umístěná nebo skladovaná na palubě v neventilovaných krytech nebo pod dočasnými přístřešky bude pravděpodobně vystavena vysokým úrovním vlhkosti, zejména při používání v horkých a vlhkých tropických oblastech. Nejhorší případy nastanou v případě, kdy je denní cyklus charakterizován vysokými teplotami během dne a nízkými teplotami v noci, v důsledku toho dojde k odpovídajícím změnám tlaku v zakrytých prostorech, které způsobí nasávání vlhkosti. Jakmile okolní vnější teplota opět vzroste, část vlhkosti zůstane zadržena. Sluneční záření na vnější plochy krytů nebo dočasných přístřešků může mít během teplejší části denního cyklu za následek vystavení zakrytého zařízení vlhkému teplu v mnohem větší míře, než při vnějších okolních podmínkách. Hromadění vlhkosti může vést během chladnější části cyklu k vyšší teplotě rosného bodu a proto k možnosti vzniku stavu nasycení. b. Podmínky pro určité aplikace mají být přednostně stanoveny ze specificky naměřených údajů. Úrovně relativní vlhkosti mohou být snižovány teplem vznikajícím při provozu zařízení. Nejsou-li k dispozici naměřené údaje, lze předpokládat podmínky pro přepravu a skladování pro klimatické oblasti kategorie B uvedené v kapitolách 232/1 a 233/1. 2.1.4 Tlak vzduchu Zařízení umístěná na palubě bude obvykle vystavena tlakům ekvivalentním místnímu tlaku vzduchu na úrovni moře. Může být vyžadováno, aby technika přežila nebo byla schopna provozu po vystavení tlakovým vlnám z rozsáhlých chemických výbuchů nebo jaderných výbuchů v nízké atmosféře. 2.1.5 Námraza Na otevřených palubách bude technika pravděpodobně vystavena tvorbě ledu, který vzniká namrzáním při postřiku. Množství vznikajícího postřiku se může zvyšovat v závislosti na provozu lodě v nepříznivých námořních podmínkách. U lodí operujících v arktické oblasti byly zaznamenány rychlosti nárůstu ledu až 40 mm/h. 2.1.6 Ponoření, srážení a postřik Naměřené údaje určující hodnoty zvlhnutí, kterému je zařízení umístěná nebo vezená na palubě vystavena, nejsou k dispozici. Subjektivní pozorování ukazují, že technika může být po krátkou dobu vystavena srážení vlhkosti odpovídající silnému dešti a nahromadění vody s hloubkou až 150 mm. Pokud ponorka operuje pod hladinou, bude nechráněná technika připevněná k vnějšímu povrchu trupu ponorky vystavena totálnímu ponoření. 2.1.7 Hydraulický tlak Technika vezená na palubě, u které je předpoklad možného ponoření do moře, bude vystavena hydraulickému tlaku závisejícímu na hloubce ponoření definované v požadavcích na konstrukci jednotlivého zařízení. Tlak je úměrný hloubce ponoření podle vzorce: p = 9,8 · d kde p je hydrostatický tlak v kPa a d je hloubka ponoření v metrech.
100
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 238 2.2
Klimatizované prostory
2.2.1 Teplota/vlhkost Teploty v klimatizovaných prostorech hladinových lodí velikosti minolovek a vyšší se pohybují od 15 °C do 30 ºC, přitom relativní vlhkost se pohybuje v rozmezí 30 % – 70 %. Odchylky v rámci těchto limitů budou záviset na vnějších okolních podmínkách a množství tepla, které se vyzařuje provozovaným zařízením a také personálem v daném prostoru. Po ustálení ale mohou být odchylky považovány v klimatické oblasti provozu za konstantní. V případě přerušení dodávek klimatizovaného vzduchu je možno v průběhu 20 minut u hladinových lodí předpokládat teploty kolem 40 °C s relativní vlhkostí 70 % a pro ponorky teploty kolem 50 °C s relativní vlhkostí až 100 %. 2.2.2 Tlak vzduchu 2.2.2.1
Všeobecná ustanovení
Aby byla zabezpečena plynotěsnost proti průniku kontaminace způsobené použitím zbraní hromadného ničení, tlak vzduchu uvnitř prostorů lodi je vyšší než okolní vnější tlak vzduchu. Lze předpokládat, že absolutní tlak, jemuž je technika v tomto prostoru vystavena, je maximální hodnota okolního tlaku, který se může na moři vyskytnout (řádově 1 060 mbar) plus určitá hodnota přetlaku. Pokud není k dispozici specifický údaj, měla by se předpokládat hodnota 8 kPa (80 mbar). 2.2.2.2
Tlak vzduchu nad standardním okolním prostředím
Hodnota přetlaku, jíž bude technika vystavena v případě, pokud se požaduje, aby zůstala instalována během běžného tlakového zkoušení prostorů ponorky, je uvedena v odpovídajícím dokumentu s požadavky na konstrukci. Jinak mohou být informace získány od stavitele lodi. Lze předpokládat, že absolutní tlak, jemuž je technika v tomto prostoru vystavena, je maximální hodnota okolního tlaku, který se může na moři vyskytnout (řádově 1 060 mbar) plus určitá hodnota přetlaku. Pokud je ponorka ponořena, může absolutní tlak v jejích vnitřních prostorech dosáhnout až 1 314 mbar (131 kPa). 2.2.2.3
Tlak vzduchu pod standardním okolním prostředím
Tlak vzduchu v prostorech ponorky může být snížen na 872 mbar (87 kPa) až po dobu 3 hodin během plavby v periskopové hloubce. Mohou se vyskytnout cyklické změny vyvolávající další snížení až o 160 mbar (16 kPa). 2.2.3 Srážky a postřik Úrovně srážení spojené s kondenzací na vrchních plochách a nouzové situace, jako jsou praskliny a průsakové body na vodním potrubí apod. jsou nepředvídatelné. Při zkoušení techniky na shodu s tímto druhem úpravy ovzduší se používá minimální hodnota 280 l/m2/h, včetně zvážení postřiku z požárních rozstřikovačů. 2.3
Částečně klimatizované a neklimatizované prostory
2.3.1 Teplota a vlhkost 2.3.1.1
Hladinové lodě a. Vliv externích okolních podmínek na úroveň teploty a vlhkosti v částečně klimatizovaných a neklimatizovaných prostorech bude záviset na umístění prostorů v lodi. Čím dále je prostor pod hlavní palubou a směrem ke středu trupu, tím menší
101
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 238 budou vlivy okolních podmínek. V některých případech bude teplo a vlhkost rozptýlené strojním zařízením rozhodujícím faktorem, který v případě, že loď je v provozu způsobí, že se vyskytnou konstantní okolní podmínky pohybující se od suchého po vlhké teplo. Některé podmínky mohou být vztaženy pouze do určitých oblastí lodních prostorů. Čím blíže je neklimatizovaný prostor nad hladinou vody směrem k vnějším stěnám trupu nebo hlavní palubě, tím větší jsou nepřímé vlivy slunečního záření na teplotu v daném prostoru, zejména, jestliže loď operuje v klimatických oblastech kategorie A. b. Jestliže nejsou k dispozici naměřené údaje, podmínky v prostorech klimatizovaných čerstvým vzduchem se pohybují od 15 °C do 45 °C s relativní vlhkostí od 30 % do 85 %, ale z výše uvedených důvodů by se měly podmínky pro jednotlivé instalace stanovit ze specificky naměřených údajů. Podmínky ustáleného stavu v lodních prostorech se strojním vybavením se pohybují od 0 °C do 80 °C s 30 % až 80 % relativní vlhkostí s abnormálními výkyvy až do hodnoty 100 %. Vyšší teploty se budou pravděpodobně vyskytovat jako výsledek připojení nebo blízké vzdálenosti od provozního zařízení s vysokými povrchovými teplotami nebo v důsledku umístění v nehybných prostorech bez jakékoliv ventilace. c. Některé druhy techniky mohou být umístěny v chlazených prostorech nebo blízko vnějších příklopů. Pokud není uvedeno jinak, technika v provozu by si měla zachovat správnou funkčnost při teplotách až do −10 °C a sníženou funkčnost při teplotách až −30 °C. 2.3.1.2
Ponorky a. Pokud nejsou k dispozici naměřené údaje, mělo by se předpokládat, že podmínky v prostorech ventilovaných čerstvým vzduchem se budou pohybovat v rozmezí od 15 °C do 45 °C s relativní vlhkostí od 30 % do 85 %. Jestliže je ponorka ponořena, jsou ve všech prostorech v podstatě vyvolané podmínky a budou záviset na úrovni úprav vzduchu dodávaného do jednotlivých prostorů a teple a vlhkosti rozptylované provozem techniky a členy osádky. Ve strojních prostorech budou rozhodujícími faktory teplo a vlhkost uvolňované provozem zařízení. Některé podmínky mohou být vztaženy pouze na určité oblasti daného prostoru. b. V ideálním případě budou podmínky určovány z údajů získaných v zamýšlených místech instalace zařízení. Jestliže nejsou naměřené údaje k dispozici, bude určení podmínek založeno na jiných zdrojích. Trvalé podmínky v prostorech se strojním zařízením se budou pohybovat od 0 °C do 40 °C s relativními vlhkostmi od 20 % do 80 % plus abnormální podmínky (pro doby trvání až 20 minut) až do 80 °C a relativní vlhkost dosahující až 100 %. Trvalé podmínky v reaktorovém prostoru se budou pohybovat od 0 °C do 60 °C a relativní vlhkost od 30 % do 80 % s abnormálními podmínkami (pro doby trvání až 20 minut), stejnými jako v prostorech se strojním zařízením. Některé druhy techniky mohou být umístěny v chlazených prostorech nebo blízko externích příklopů, během nichž, pokud není uvedeno jinak, by si technika v provozu měla zachovat správnou funkčnost při teplotách až do −10 °C a sníženou funkčnost při teplotách až −30 °C.
2.3.2 Tlak vzduchu Lze předpokládat, že v neklimatizovaných prostorech bude tlak vzduchu stejný jako místní vnější tlak vzduchu a bude se i stejným způsobem měnit.
102
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 238 2.3.3 Ponoření, srážky a postřik Jestliže je technika instalována nebo skladována v neklimatizovaných prostorech (např. v nákladovém prostoru, v leteckých hangárech, garážích pro palubní vozidla, motorových a generátorových prostorech, dílnách, prádelnách a kuchyních), existuje vyšší pravděpodobnost, že bude vystavena nějaké formě zvlhnutí, včetně možností částečného ponoření. Pro srážky je třeba předpokládat hodnoty až 280 l/m2/h a hloubky ponoření až 150 mm. 3
POTENCIÁLNÍ ŠKODLIVÉ VLIVY
3.1
Teplota a. Vysoké a nízké teploty mohou ovlivnit základní vlastnosti materiálů použitého při konstrukci. Dočasné nebo trvalé změny rozměrů, snížení mechanické pevnosti nebo pružnosti, chemické reakce a změna elektrických charakteristik mohou snížit provozní výkon, způsobit špatnou funkci, snížit spolehlivost nebo vyvolat celkové selhání systému a jeho částí. b. Rychlá změna teploty způsobuje vysoké rychlosti roztahování a smršťování, výsledkem může být namáhání a lom materiálu, selhání lepených spojů a snížená účinnost těsnění.
3.2
Vlhkost a. Podmínky vlhkého tepla vznikající uvnitř trvalých krytů nebo pod dočasnými přístřešky na palubě, v neklimatizovaných prostorech a jednotlivém zařízení, pravděpodobně vyvolají rychlejší degradaci materiálu a vyšší četnost selhání zařízení, než které mohou nastat v důsledku přímého vystavení externím meteorologickým podmínkám. Snížení nebo porušení izolačního odporu obvodu a jeho částí pravděpodobně způsobí bezpečnostní rizika, snížený výkon, sníženou spolehlivost nebo celkové selhání elektrických nebo elektronických systémů. Výkonnost optických systémů může být snížena zaprášením a srážením vlhkostí na čočkách. b. V neventilovaných prostorech vytváří horká vlhká atmosféra ideální podmínky pro podporu růstu plísní a pro zvýšené napadení korozivními látkami. Dalšími faktory jsou vlivy vlhkosti na techniku, dosažení a udržení suchých vnitřních prostor, normy a metody pro těsnění, bariéry proti vodní páře, vysušovací postupy a stanovení úrovní vlhkosti. c. Nízké úrovně vlhkosti mohou snižovat obsah vlhkosti v materiálu použitém při výrobě elektrických nebo elektronických částí, změnit jejich charakteristiky a ovlivnit stabilitu, která je nezbytná pro udržení výkonnosti systému v určených mezích. V důsledku degradace maziv jak působením suché, tak vlhké atmosféry, může být snížena provozní účinnost mechanických systémů.
3.3
Tlak a. Pokud je těsněná nebo částečně těsněná technika s nízkou rychlostí úniku místěna v prostorech používajících pro zabezpečení plynotěsnosti přetlak, může být citlivá na dočasnou deformaci nebo trvalé mechanické poškození. To se může týkat
103
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 238 zejména ochranných krytů rozměrných zařízení, které odolávají běžným změnám standardního atmosférického tlaku. b. Při vystavení hydrostatickému tlaku je technika s uzavřenou konstrukcí citlivá na strukturální deformaci, která může zhoršit integritu spojů a těsnění a může umožnit vniknutí vody nebo únik jakýchkoliv uvnitř obsažených kapalin nebo plynů. 3.4
Námraza
I když manévrování lodí na hladině může ovlivnit hloubku a tvar vytváření ledu, námraza na technice umístěné na palubě bude podobná té, která vzniká působením samotných přírodních podmínek. V důsledku nárůstu ledu dojde ke zhoršení funkce pákových a uvolňovacích mechanismů a ovládacích systémů nebo k jejich kompletnímu zablokování. Na senzorech a optických zařízeních může zledovatění nebo námraza snížit výkonnost pozorovacích a navigačních systémů. 3.5
Ponoření, srážky a postřik
U techniky vystavené ponoření, srážkám a postřiku dojde pravděpodobně k průniku vody (přes otvory, těsnění a spoje) a k prosakování, které ovlivňuje materiály a provozní výkonnost zařízení stejným způsobem, jako při hromadění vlhkosti. Pro techniku instalovanou nebo skladovanou v motorovém nebo generátorovém prostoru, dílnách, prádelnách a kuchyních, je ještě větší pravděpodobnost, že technika bude vystavena některé formě zvlhnutí nebo částečnému ponoření v důsledku kondenzace, trhlin a průsaků na vodním potrubí. Pro srážení se předpokládají úrovně až 280 l/m2/h a hloubky ponoření až 150 mm. 4
VÝBĚR ZKOUŠEK
4.1
Všeobecná ustanovení
AECTP-300 obsahuje zkušební postupy, které mohou být použity pro simulaci klimatických podmínek, kterými je technika vystavena při rozmístění na palubách lodí a ponorek. Zkušební hodnoty by měly být přednostně určovány z údajů získaných v určitých místech lodního prostoru nebo v oblasti na palubě, ve kterých má být technika instalována. 4.2
Záložní zkušební hodnoty
Při nedostatku naměřených údajů by se měly použít záložní zkušební hodnoty uvedené ve zkušebních metodách v AECTP-300. 4.3
Přizpůsobené zkušební hodnoty a. Pro určení náročnosti teplotních zkoušek je preferovanou metodou přizpůsobení zkoušek, zejména pokud je zkoušený objekt zařízení, které bude umístěno v místech, kde náročnost je určována teplem a vlhkostí vydávanou provozem zařízení, a pro které údaje pro přirozeně existující podmínky nejsou vhodné. V ideálním případě mají být údaje pro odvození parametrů náročnosti zkoušek získány v místech na lodi, ve kterých by měla být technika během simulovaných nejhorších možných provozních podmínek instalována. b. Pro techniku v uzavřených prostorech na nebo nad palubou budou obecně používány zkušební metody využívající denní cyklus. V mnoha případech budou podmínky pro techniku v prostorech mezi palubami simulovány pomocí zkušebních 104
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 238 postupů, které používají konstantní podmínky. Zkoušení na nízké teploty budou obvykle ve všech oblastech lodi používat zkušební postupy, které využívají ustálené podmínky. V některých případech, zejména u zařízení s velkou hmotností a velkou tepelnou časovou konstantou srovnatelnou nebo delší než je denní cyklus, může být pro větší reálnost preferována cyklická zkouška, aby se zabezpečilo, že těsnění a komponenty jsou zatěžovány reprezentativním způsobem. c. Úrovně pro simulování tlaku vzduchu nad standardními okolními podmínkami a hydraulického tlaku by měly být určeny v požadavcích na prostředí pro danou techniku nebo získány od stavitele nebo konstruktéra lodi. Reprezentativní simulace rázových tlakových vln z výbuchů, dělostřelecké palby a odpálení zbraní je nejlépe uskutečnitelná při vystavení zařízení skutečným provozním zařízením. d. Pro jiné podmínky prostředí, jako je námraza a různé formy vlhnutí, by bylo přizpůsobení zkušebních podmínek z hlediska nákladů neefektivní. V takových případech by měly být použity doporučené záložní úrovně náročnosti.
105
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 238
(VOLNÁ STRANA)
106
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 239
KAPITOLA 239 ČÁST 239/1 LETECKÉ A POZEMNÍ ZBRANĚ OBSAH 1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ ...................................................................................... 109
2
PŘÍČINY VYVOLANÝCH KLIMATICKÝCH PROSTŘEDÍ ..................................... 109
2.1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ .............................................................................................. 109
2.2
TEPLOTA ........................................................................................................................ 109 2.2.1 Vyvolané teploty při odpálení ...................................................................... 109 2.2.2 Vyvolané teploty během volného letu .......................................................... 110 2.2.2.1 Všeobecná ustanovení ...................................................................... 110 2.2.2.2 Řízená a neřízená munice ................................................................. 110 2.2.2.3 Aktivní let/aerodynamický (kinetický) ohřev .................................. 111 2.2.3 Vyvolané teploty ve zbraňových systémech aktivovaných cílem (TAWS) . 111
2.3
VLHKOST ....................................................................................................................... 112 2.3.1 Vyvolaná vlhkost při odpálení ...................................................................... 112 2.3.2 Vyvolaná vlhkost během letu. ...................................................................... 112 2.3.3 Vyvolaná vlhkost v instalovaných podvodních zbraních ............................. 112 2.3.4 Vyvolaná vlhkost v instalovaných zbraňových systémech aktivovaných cílem (TAWS) ........................................................................ 112
2.4
TLAK VZDUCHU .............................................................................................................. 112 2.4.1 Tlak vzduchu při odpálení ............................................................................ 112 2.4.2 Tlak vzduchu během volného letu ................................................................ 113 2.4.3 Dynamický tlak vzduchu .............................................................................. 113
2.5
HYDRAULICKÝ TLAK ...................................................................................................... 113
2.6
NÁMRAZA ...................................................................................................................... 114 2.6.1 Námraza na zbraních odpalovaných ze země a z lodí .................................. 114 2.6.2 Námraza na leteckých zbraních .................................................................... 114
2.7
DYNAMICKÉ PŮSOBENÍ KRUP, DEŠTĚ, PRACHU A PÍSKU .................................................. 114 2.7.1 Kroupy .......................................................................................................... 114 2.7.2 Déšť .............................................................................................................. 114 2.7.3 Prach a písek ................................................................................................. 115
3
POTENCIÁLNÍ ŠKODLIVÉ VLIVY ............................................................................ 115
3.1
VYSOKÁ A NÍZKÁ TEPLOTA............................................................................................. 115
3.2
VLHKOST ....................................................................................................................... 115
107
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 239 3.3
TLAK VZDUCHU .............................................................................................................. 115
3.4
DYNAMICKÝ TLAK ......................................................................................................... 116
3.5
HYDRAULICKÝ TLAK ...................................................................................................... 116
3.6
NÁMRAZA ...................................................................................................................... 116
3.7
DYNAMICKÉ PŮSOBENÍ KRUP, DEŠTĚ, PRACHU A PÍSKU .................................................. 116
4
VÝBĚR ZKOUŠEK........................................................................................................ 117
4.1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ .............................................................................................. 117
4.2
ZÁLOŽNÍ PARAMETRY NÁROČNOSTI ZKOUŠEK................................................................ 118
4.3
PŘIZPŮSOBENÉ PARAMETRY NÁROČNOSTI ZKOUŠEK ...................................................... 118 4.3.2 Zkoušky vlivů tlaku vzduchu a hydraulického tlaku. ................................... 118 4.3.3 Námraza ........................................................................................................ 119 4.3.4 Dynamické působení krup, deště, prachu a písku. ........................................ 119
Přílohy Příloha A ........ Faktory ovlivňující teploty vznikající v důsledku kinetického ohřevu ...................................................................................................................... 121
108
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 239
ČÁST 239/1 – LETECKÉ A POZEMNÍ ZBRANĚ 1
VŠEOBECNÁ USTANOVENÍ
Tato část se zabývá klimatickým prostředím, jemuž mohou být vystaveny letecké a pozemní zbraně, včetně řízených střel, bomb a projektilů, během jejich oddělení od nosného zařízení a během jejich samostatného letu k cíli. Jsou uvedeny a diskutovány zdroje a vlastnosti klimatických prostředí. Je uvedena informace o možných škodlivých účincích a o možnostech protiopatření. Kde je to vhodné, jsou vybrány odpovídající zkušební metody z AECTP-300. 2
PŘÍČINY VYVOLANÝCH KLIMATICKÝCH PROSTŘEDÍ
2.1
Všeobecná ustanovení a. Munice bude pravděpodobně vystavena klimatickým podmínkám při odpálení a během letu mezi odpalovacím zařízením a zamýšleným cílem. Vyvolané podmínky se mohou odlišovat nebo jsou podstatně horší než podmínky, které vznikají působením pouze meteorologických podmínek, a to v důsledku operačních a taktických postupů a metod dopravy na cíl, které jsou požadovány pro dosažení potřebného účinku munice v cíli. b. Vyvolané klimatické podmínky, kterým je munice vystavena při odpálení a během letu na cíl, budou záviset na způsobu provedení (tj. hnací síle a řízení tzn. trajektorii letu). Hnací síla se bude pohybovat v rozsahu volného pádu po odpálení a nebo od explozivního pohonu a klouzání po trvalý let poháněný motorem nebo kombinace těchto způsobů dopravy. Trajektorie budou určovány různými metodami v rozsahu od zpočátku nastavených pevných parametrů až po částečně nebo plně autonomní systémy řízení letu. Patří sem i druhy munice, které po dopravě a položení budou záviset na přiblížení se cíle a vyslání nějakého způsobu stimulace. Stupeň úspěšnosti může záviset na reakci na klimatické podmínky, jimž bude uvedená technika vystavena.
2.2
Teplota
2.2.1 Vyvolané teploty při odpálení Charakteristiky a úrovně teplot způsobených pouze meteorologickými podmínkami jsou uvedeny v části 2311/2. Je třeba uvést odkaz na odpovídající část dokumentu z hlediska příčin, vlastností a vlivů teplot, jimž může být technika vystavena při oddělení od odpalovacího prostředku-nosiče (tj. pozemního vozidla, hladinové lodi, ponorky, letadla nebo vrtulníku). V některých případech bude čas strávený na odpalovacím zařízení takový, že vlivy různých faktorů, které mohou vyvolávat teplotní extrémy, se nebudou moci plně rozvinout. Předpokládané časy expozice by měly být určeny z dokumentů obsahujících operační požadavky a požadavky na prostředí pro danou zbraň a odpovídající nosič. a. Teplota munice při odpálení bude záviset na: (1) Geografické oblasti rozmístění. (2) Druhu odpalovacího zařízení a rozsahu, v němž je munice vystavena vnitřním a vnějším podmínkám (např. podzemní sila, zásobníky nebo nechráněná
109
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 239 odpalovací zařízení na zemi nebo hladinových lodích, uzavřené zbraňové prostory nebo nekrytá odpalovací zařízení na letadlech). (3) Času stráveném na odpalovacím zařízení při převažujících okolních podmínkách, včetně vlivu slunečního záření nebo aerodynamického ohřevu vyplývajícího z rychlosti odpalovacího zařízení. b. Teplota systémů a částí nesených na nebo uvnitř zbraně závisí na: (1) Umístění zbraně, tj. ventilovaný nebo neventilovaný prostor nebo oddělení. (2) Nepřímých vlivech solárního ohřevu. (3) Provedených opatřeních nebo řízení teploty v místě instalace systému nebo jeho částí. (4) Teplo rozptylované systémy a částmi, které musí být v provozu před odpálením. (5) Množství součástek v daném prostoru, jako jsou elektrické a elektronické systémy. 2.2.2 Vyvolané teploty během volného letu 2.2.2.1
Všeobecná ustanovení a. Faktory určující teploty, jimž je munice vystavena během volného letu zahrnují: (1) Okolní teplotu vzduchu podél letové dráhy. (2) Rychlost letu. (3) Tepelnou kapacitu munice. (4) Dobu trvání letu. b. Teploty jednotlivých systémů a částí během volného letu závisí na: (1) Účincích aerodynamického ohřevu a na vlastnostech tepelné dráhy uvnitř konstrukce leteckého prostředku-nosiče. (2) Blízkosti zařízení rozptylujícího teplo, jako jsou pohonné, ovládací, řídicí a naváděcí systémy. (3) Množství součástek v daném prostoru, jako jsou elektrické a elektronické systémy. (4) Době trvání letu. (5) Výšce letu (hustota vzduchu).
2.2.2.2
Řízená a neřízená munice a. Rychlosti letu a doby spojené s fází volného letu řízené a neřízené munice, jako jsou bomby a letecké podvodní zbraně, jsou takové, že jakékoliv změny teploty v důsledku tepelných ztrát nebo zisků můžeme ignorovat. b. Výjimku tvoří munice, která na konci své dráhy při vyhledávání a sledování cíle křižuje, tam se mohou během této doby blížit teploty k teplotě okolního vzduchu v rovnováze s teplem operačních systémů nesených na palubě. Získané teploty
110
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 239 bude třeba určit pomocí tepelné analýzy a potvrdit měřeními provedenými během letových zkoušek. c. Tepelné vlivy ovlivňující teplotu leteckých podvodních zbraní mezi uvolněním z nosiče a ponořením budou podobné vlivům, které působí na jiné zbraně, a které dosahují cíle klouzáním a volným pádem. Dráha a letová rychlost může být v některých případech řízena použitím křídel a padáků. Pro zbraně odpalované z hladinových lodí nebudou tepelné vlivy dráhy před ponořením obvykle významné. d. Nejdůležitějším tepelným vlivem pro podvodní zbraně je pravděpodobně rychlost změny teploty, které je munice vystavena během přechodu ze vzduchu do vody. Jako příklady mohou být uvedeny: shoz z letounu do teplé mořské vody následující po vystavení nízké okolní teplotě v letové výšce během přepravy a odpálení do chladné mořské vody z paluby hladinové lodi po předchozím vystavení vysoké teplotě vyvolané slunečním ohřevem. Teploty okolí v různých letových výškách jsou uvedeny v tabulkách standardních atmosfér, jako je např. ISO 5878. e. Teploty, kterým jsou vystavena palubní torpéda, která se po odpálení ponoří, budou záviset na teple produkovaném energetickými zdroji, pohonem a ovládacími systémy, „době letu" a tepelném proudění z konstrukce do okolní vody. Skutečné hodnoty by měly být určeny pomocí tepelné analýzy a podepřeny měřeními provedenými během námořních zkoušek. f. Pokud se týká teplot, jimž jsou vystaveny zbraňové systémy aktivované cílem, jako jsou pozemní a námořní miny po položení nebo odpálení, viz odstavec 2.2.3. 2.2.2.3 Aktivní let/aerodynamický (kinetický) ohřev Munice poháněná raketovým nebo proudovým motorem bude pravděpodobně vystavena aerodynamickému nebo kinetickému ohřevu způsobenému tlakovými a viskózními účinky při pohybu vysokou rychlostí atmosférou. Výsledkem je rychlý nárůst teploty tělesa munice v závislosti na různých parametrech, jak je uvedeno v příloze A. Pro nejobvyklejší aplikace (tj. pro zbraně pohybující se nadzvukovou rychlostí a s krátkou dobou letu) vliv aerodynamického ohřevu překrývá všechny ostatní přechodné teplotní vlivy, jako je např. interní rozptýlení tepla. V případech projektilů, jako jsou např. granáty, jsou časy takové, že vlivy vyvolané tokem tepla nemusí být brány v úvahu. 2.2.3 Vyvolané teploty ve zbraňových systémech aktivovaných cílem (TAWS) a. Pozemní systémy TAWS mohou být po položení nebo odjištění vystaveny teplotám větším, než je okolní teplota, zejména v horkých suchých tropických oblastech. Zbraně umístěné pod neventilovaným krytem (včetně povrchové vrstvy půdy a jiných zemin tvořící povrch země) nebo uvnitř krytů vystavených slunečnímu záření budou pravděpodobně vystaveny teplotám až o 20 °C nebo více nad okolní teplotou. Vyšší teploty se mohou vyskytnout v případě, kdy materiál použitý pro zakrytí zbraně obsahuje průhlednou složku, v tomto případě v horkých suchých oblastech může teplota dosáhnout 85 °C až 90 °C. b. U námořních min, sonarů a pozorovacích systémů se budou teploty po ponoření stabilizovat na teplotě okolní mořské vody. V případě předem položených torpéd bude teplota během "letu" záviset na teple rozptylovaném zdrojem a pohonnými a řídicími systémy, "době letu" a proudění tepla z konstrukce do okolní vody.
111
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 239 Skutečné úrovně by měly být určeny pomocí tepelné analýzy a potvrzeny měřeními provedenými během námořních zkoušek. 2.3
Vlhkost
2.3.1 Vyvolaná vlhkost při odpálení Faktory ovlivňující úrovně vlhkosti, jíž je vystavena munice, systémy a části při odpálení, jsou podobné jako pro teploty uvedené v odstavci 2.2.1.1. Úrovně a vlivy přírodních podmínek jsou uvedeny v části 2311/2. Pro úrovně relativní vlhkosti v závislosti na odpalovacím prostředku (tj. pozemní nosič, hladinová loď, ponorka, letadlo nebo vrtulník) je třeba odkázat na odpovídající kapitolu tohoto standardu. V některých případech bude doba, kterou munice stráví na odpalovacím zařízení taková, že se vlivy různých vlivů nemohou úplně projevit. Předpokládané časy expozice by měly být určeny z dokumentů obsahujících operační požadavky a požadavky na prostředí pro zbraň a odpovídající nosič. 2.3.2 Vyvolaná vlhkost během letu. Pro zbraně vzduch-vzduch a vzduch-země budou jakékoliv změny vlhkosti v částech munice během letu souviset s teplotou. Teplo rozptylované palubními systémy a jeho částmi nebo v důsledku kinetického ohřevu bude pravděpodobně snižovat relativní vlhkost uvnitř částí munice. Možnost nárůstu relativní vlhkosti existuje v tom případě, kdy je vlhkost obsažena v plynech rozptylovaných pohonnými systémy a bateriemi, které poskytují elektrickou energii. Vlivy změn vlhkosti během této fáze nejsou obvykle považovány za významné. 2.3.3 Vyvolaná vlhkost v instalovaných podvodních zbraních a. Uvnitř částí a prostorů min a torpéd odpalovaných z hladinových lodí se může relativní vlhkost změnit při ponoření v důsledku celkové změny teploty zbraně při přechodu ze vzduchu do vody. Prostory obsahující systémy a části, které jsou citlivé vůči vlhkosti, mají být vyplněny suchým plynem. b. Uvnitř námořních min jsou změny relativní vlhkosti zanedbatelné. Vlhkost uvnitř torpéd během „letu" může být zvýšena vlhkostí obsaženou v plynech rozptylovaných bateriemi pohánějícími pohonné systémy. Vliv může být snížen, jestliže jsou prostory naplněny suchým inertním plynem a nebo vyhřívány teplem rozptylovaným palubními zdroji a operačními systémy. 2.3.4 Vyvolaná vlhkost v instalovaných zbraňových systémech aktivovaných cílem (TAWS) Jestliže jsou zbraně TAWS umístěny pod neventilovaný kryt, zejména v otevřeném prostoru v horkých vlhkých tropických oblastech, sluneční záření působící na kryt nebo plášť může vytvářet úrovně relativní vlhkosti převyšující okolní podmínky. Tlakové rozdíly vznikající změnami teploty v průběhu denního cyklu umožňují přijímání vlhkosti a jejich akumulaci. Rosný bod se tím postupně zvyšuje a výsledkem může být nasycení, které se projevuje během chladnějších fází cyklu. 2.4
Tlak vzduchu
2.4.1 Tlak vzduchu při odpálení Úrovně okolního tlaku vzduchu, jimž je munice vystavena při odpálení a uvnitř netěsněných prostorů systémů a částí, budou určovány druhem odpalovacího zařízení (tj. pozemní nosič, hladinová loď, ponorka nebo letadlo) a tím, zda jsou vystaveny přímo převažujícím okolním
112
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 239 podmínkám nebo odpalovány z přetlakového kontejneru nebo odpalovacího sila. Extrémní hodnoty tlaku vzduchu na zemi a úrovni moře jsou uvedeny v části 2311/3. Úrovně okolního tlaku vzduchu, jimž jsou vystaveny letecké zbraně při odpálení, budou ovlivněny výškou letu v okamžiku odpálení nebo uvolnění. Hodnoty okolního tlaku vzduchu v dané letové výšce mohou být stanoveny pomocí mezinárodních norem pro referenční atmosféry, jako je ISO 5878. Úrovně tlaku vzduchu v klimatizovaných kontejnerech nebo odpalovacích silech na hladinových lodích a ponorkách mají být určeny podle dokumentu obsahujícího konstrukční požadavky, podle stavitele lodi nebo výrobce odpalovacího systému. 2.4.2 Tlak vzduchu během volného letu Okolní tlak vzduchu, jemuž je vystavena munice během volného letu, bude určen podle profilu letové výšky. Pro bomby, miny a projektily, které dosahují svého cíle volným letem, se bude letový profil měnit od jednoduchého volného pádu po balistickou dráhu (vytvořenou letovým manévrem letadla nebo dělostřeleckou palbou). Tlaky se budou měnit přímo podle změn letové výšky a rychlostí stoupání a klesání, které jsou určeny nasazením nebo nenasazením zařízení pro řízení letu. Pokud se stejné faktory použijí na raketami nebo motorem poháněné řízené střely, budou se profily letových výšek měnit mnohem více v důsledku výrazně větších rychlostí změn stoupání a klesání. Tento jev se zejména projeví při sledování velmi rychle se pohybujících cílů. Úrovně, jimž mohou být vystaveny určité druhy zbraní, mají být stanoveny po zvážení všech různých letových drah a trajektorií obsažených v konstrukčních požadavcích na munici. 2.4.3 Dynamický tlak vzduchu Čelní plochy a náběžné hrany leteckých zbraní, které jsou vystaveny proudu vzduchu v okamžiku odpálení nebo uvolnění a také všech zbraní vyslaných na cíl při vysokých rychlostech přes okolní atmosféru, budou vystaveny dynamickému tlaku podle vzorce: q = 0,5 · · v² kde q = dynamický tlak v kg/m² = hustota vzduchu v letové výšce v kg/m3 v = rychlost letu v m/s 2.5
Hydraulický tlak a. Podvodní zbraně odpalované z ponorek budou vystaveny hydraulickému tlaku odpovídajícímu hloubce ponoření plavidla v okamžiku odpálení. V odpalovacích silech budou torpéda vystavena působení tlaku vody. Maximální tlaky, jimž bude pravděpodobně technika vystavena, by měly být stanoveny podle odpovědného konstrukčního orgánu odpalovacího systému nebo stavitele ponorky. b. Po odpálení budou torpéda a ostatní druhy podvodních zbraní vystaveny hydraulickému tlaku odpovídajícímu hloubce ponoření podle následujícího vzorce: p = 9,8 · d kde p = tlak vody v kPa d = hloubka pod hladinou vody v metrech. Tlak, jemuž jsou systémy a komponenty vystaveny, bude záviset na tom, zda jsou instalovány v prostorech s otevřenou nebo uzavřenou konstrukcí.
113
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 239 2.6
Námraza
2.6.1 Námraza na zbraních odpalovaných ze země a z lodí a. Námraza na pozemních zbraních při odpálení bude záviset na místních meteorologických podmínkách a době expozice na odpalovacím zařízení před oddělením. Ke tvaru a závažnosti námrazy bude přispívat i orientace s ohledem na převažující vítr a stínění poskytnuté odpalovacím zařízením. b. Vzájemné působení manévrující lodi a pohybu vln může při provozu v nízkých teplotách přispívat k množství postřiku a úrovni a tvaru námrazy, jemuž jsou konstrukce vystaveny, jako je např. odpalovací zařízení na otevřených palubách. Množství a tvar námrazy na jednotlivých zbraních bude záviset na stínění, které odpalovací zařízení poskytuje a vlivu tepla rozptylovaného systémy, které musí být před oddělením v provozu. U lodí operujících v arktických oblastech byly pro konstrukce na otevřených palubách lodí zaznamenány rychlosti nárůstu ledu až 40 mm/hod. Pro operace v chladných oblastech je třeba předpokládat minimální rychlosti tvorby 25 mm/h a přežití při zatížení až 120 kg/m2. 2.6.2 Námraza na leteckých zbraních a. Letecké zbraně vystavené proudění vzduchu během letu budou vystaveny nárazovému namrzání v závislosti na rychlosti letadla, tyto vlivy se zřejmé projeví během odpálení nebo uvolnění ze zbraňového závěsu nebo nosiče. Nárazové namrzání techniky při instalaci na letadle a výsledné problémy, které se mohou vyskytnout, jsou podrobněji popsány v odstavci 3.6. b. Během volného letu bude rychlost řízených střel s reaktivním pohonem a s aktivním naváděním obvykle taková, že bude vylučovat další vytváření námrazy. Námraza, která vznikla, bude odtávat a nebo se rozptylovat činností řídicích ploch. 2.7
Dynamické působení krup, deště, prachu a písku
Čelní plochy a náběžné hrany leteckých zbraní vystavených proudění vzduchu během letu a munice, která má být odpálena za jakéhokoliv počasí, mohou být vystaveny vysokorychlostnímu kontaktu s kroupami, deštěm, prachem a pískem. Vnější plochy mohou být deformovány nebo podléhat mechanickému opotřebení nebo bodové korozi. Panely vyrobené z kompozitních materiálů mohou podléhat skrytému fyzikálnímu poškození. 2.7.1 Kroupy Informace o riziku srážek s kroupami ve vztahu k výšce geografické oblasti, ročnímu období a denní době, jsou uvedeny v části 2311/3. Možnost poškození z kontaktu s jednotlivými kroupami závisí na druhu a hustotě ledu a průměru a dopadové rychlosti. Čelní plochy řízených zbraní, jako jsou anténní kupole a čočky sledovacích systémů a také náběžné hrany nosných ploch a kormidel, budou pravděpodobně poškozeny. 2.7.2 Déšť S dešťovými kapkami je možno se setkat až do výšek 20 km, vyšší úrovně se projevují mezi úrovní moře a výškou 6 km. Faktory ovlivňující opotřebení techniky deštěm zahrnují dopadovou rychlost, tvar techniky a povrchovou úpravu kontaktního prostoru, velikost kapek, jejich počet a frekvenci dopadu. Opakované dopady na stejný bod ovlivňují nárůst namáhání a opotřebení daného povrchu. Mezi odolností vůči korozi a fyzikálními vlastnostmi materiálu existují komplexní vztahy. Odolnost je vyjadřována v hodnotách času potřebného k tomu, aby 114
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 239 kapky o průměru 2 mm v simulovaném dešti o vydatnosti 25 mm/hod a s dopadovou rychlostí 225 m/s vytvořily určitý stupeň opotřebení. 2.7.3 Prach a písek Studie prachových bouří v horkých suchých pouštních oblastech ukazují, že prach zůstává rozptýlen v atmosféře po značnou dobu po skončení bouře. Částice o rozměrech až 10 μm mohou dosáhnout výšek až 1 500 m s horní hranicí pro prach přibližně 3 000 m. Úroveň opotřebení čelních ploch a náběžných hran řízených zbraní závisí na dopadové rychlosti, tvaru a tvrdosti částic a materiálu nebo povrchové úpravě kontaktního povrchu. 3
POTENCIÁLNÍ ŠKODLIVÉ VLIVY
3.1
Vysoká a nízká teplota a. Vlivy vysoké a nízké teploty, kterým je munice vystavena na odpalovacím zařízení až do okamžiku oddělení, jsou uvedeny v odpovídajícím kapitole tohoto standardu (tj. pro instalaci na pozemním vozidle, hladinové lodi, ponorce, letadle nebo vrtulníku). b. Velké rychlosti změny teploty, kterým je vystavena munice, na niž působí aerodynamický ohřev a také během rychlého přechodu ze vzduchu do vody, vyvolají vysoké rychlosti teplotního namáhání konstrukce, systémů a dalších částí. Ačkoliv výsledná úroveň napětí může být stejná, vysoká rychlost jejího vzniku může způsobit zkřehnutí některých materiálů a vyvolat poruchu při mnohem nižší úrovni namáhání, než při postupnějším nárůstu teploty.
3.2
Vlhkost
Pro vysokorychlostní řízené střely a projektily vzniknou škodlivé vlivy způsobené vlhkostí mnohem pravděpodobněji z předešlých podmínek během skladování, přepravy nebo umístění na odpalovací zařízení než jako výsledek podmínek, s nimiž se tato technika setká během relativně krátké konečné fáze rozmístění. Vysoké teploty vznikající v částech a odděleních techniky pravděpodobně sníží úrovně relativní vlhkosti uvnitř těchto uzavřených částí a oddělení. Zatímco na torpéda je možno použít stejný postup, změny relativní vlhkosti mohou hrát určitou roli při použití jiných druhů podvodních zbraní, zejména pokud vnitřní prostory nejsou naplněny inertním plynem. V případě min, které pravděpodobně zůstanou v klidovém stavu po poměrně dlouhou dobu, dokud nejsou aktivovány cílem, může nárůst relativní vlhkosti vznikající v důsledku instalace způsobit následné selhání. Snížení nebo přerušení izolačního odporu obvodu nebo komponent může snížit spolehlivost, vyvolat samovolnou explozi nebo způsobit celkové selhání. 3.3
Tlak vzduchu a. Vzhledem k tomu, že množství tepelných ztrát do atmosféry konvekcí je úměrné hustotě okolního vzduchu, chladicí účinnost bude ve výškách snížena pod úroveň chladicí účinnosti na úrovni země. Pracovní teplota systémů a jejich částí, které vytváří během letu teplo, může narůstat nad teplotu nezbytnou pro optimální výkon. Nižší hustota vzduchu také podporuje přeskok jiskry mezi elektrickými vodiči, vytváření oblouků uvnitř elektrických nebo elektronických částí a koronový výboj v oblastech se silnými elektrickými poli (např. kolem antén), který může způsobit elektromagnetickou interferenci.
115
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 239 b. Vysoké rychlosti stoupání a klesání dosahované řízenými střelami a projektily mohou vyvolat tlakové rozdíly mezi stěnami částečně hermetizovaných prostorů a krytů jednotlivých zařízení a systémů a vyvolat jejich deformaci a možnou interferenci s mechanickými a elektrickými nebo elektronickými zařízeními. Výsledkem je nesprávná funkce nebo totální selhání zbraně. Rychlá nebo explozivní dekomprese může znamenat potenciální nebezpečí také pro zcela hermetizovanou techniku. c. Přesun sloučenin použitých pro zlepšení přenosu tepla a provoz zařízení, které jsou závislé na mazacích vlastnostech vzduchu, může vyvolat nesprávnou funkci a snížení výkonu. 3.4
Dynamický tlak
Významným faktorem při určování závažnosti vibrací vyvolaných turbulentním tokem kolem řízených střel a projektilů je tlak vzduchu. 3.5
Hydraulický tlak
Hydraulický tlak vyvolává mechanické zatížení na konstrukci a vnější plášť podvodních zbraní. Tento tlak může způsobit deformace v místech spojů a těsnění. Jakékoliv vniknutí vody může způsobit chybnou funkci výzbroje a senzorů a zhoršit spolehlivé fungování munice. 3.6
Námraza a. Nárazové namrzání leteckých zbraní, odpalovacích zařízení, zbraňových držáků a pylonů a také spojů mezi nosným prostředkem a zbraní může způsobit interferenci nebo celkové zablokování pák a uvolňovacích mechanismů a vytvořit vážné nebezpečí z hlediska letové bezpečnosti letadla a jeho zranitelnosti v boji. Charakter usazování ledu může vyvolávat dynamické zatížení, ztěžovat jeho oddělování a čistění, zhoršovat aerodynamiku jak zbraně, tak letadla nebo zhoršovat profil nosných ploch zbraně po vypuštění. b. K podobným problémům bude pravděpodobně docházet také při odpálení z otevřených palub hladinových lodí, které operují v nízkoteplotních podmínkách, zejména v těch případech, kde je zbraň na odpalovacím zařízení instalována nechráněná nebo když odpálení zahrnuje otevření určitého zásobníku pravděpodobně také obaleného ledem. c. Namrzání a akumulace ledu na anténních kupolích a optických částech infračervených, laserových a TV senzorů, může snížit výkon naváděcích systémů nebo způsobit, že odpálení zbraně nebude proveditelné.
3.7
Dynamické působení krup, deště, prachu a písku
Mechanické opotřebení, deformace a bodová koroze vnějších ploch anténních kupolí a optických zařízení, hlavic snímačů, řízených zbraní, vyvolaná vysokorychlostním dynamickým působením krup, deště, prachu a písku může snížit citlivost a výkonnost naváděcího systému. U panelů vyrobených z kompozitních materiálů může docházet ke štěpení nebo zlomení vláken. Vznik elektrostatického náboje na kontaktních plochách může způsobit chybnou funkci nebo i selhání citlivých nízkonapěťových systémů a částí a snížit spolehlivost odjišťovacích zařízení, odpalovacích systémů a správnou funkci bojových hlavic.
116
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 239 4
VÝBĚR ZKOUŠEK
4.1
Všeobecná ustanovení a. V AECTP-300 jsou uvedeny zkušební postupy, které se mohou použít pro simulaci klimatických podmínek, kterými budou zbraně vystaveny při odpálení a během konečné fáze letu na cíl. Výběr zkušební metody pro teplotu a vlhkost bude záviset na tom, zda existuje požadavek simulovat klimatické změny, včetně tepelných vlivů slunečního záření nebo pouze maximální a minimální teploty, jimž bude technika během letu vystavena. b. Měly by být uvedeny odkazy na informace uvedené v odpovídajících kapitolách týkající se výběru odpovídajícího zkušebního postupu, náročnosti, zkušebních technik a vyhodnocení výkonu. c. Náročnost zkoušek má být přednostně odvozena od specificky naměřených údajů zaznamenaných během zkoušek prováděných v klimatických podmínkách představujících očekávané provozní podmínky nebo z údajů získaných během používání podobných druhů munice. Aby bylo možno určit nejhorší možné podmínky očekávané při skutečném provozu, mohou být pro řízené zbraně a projektily požadovány údaje pro více než jeden druh trajektorie letu. Úrovně náročnosti lze také odvodit z údajů získaných pro jiné zbraně použité v podobných aplikacích. d. Pro řízené zbraně s podzvukovou rychlostí během letu na cíl a tam, kde účinek kombinovaného prostředí může být více zatěžující nebo rozdílný než pro každé prostředí zvlášť, se použijí zkušební metody pro kombinovaná prostředí teploty a nízkého tlaku. e. Zkoušky, které simulují kinetický ohřev, se doporučují pouze v případech, kdy vzniklé vlivy nelze uspokojivě předpovědět výpočtem nebo počítačovým modelováním. Informace o příslušných zkušebních technikách (včetně informace o kontrole zkušebních parametrů) jsou uvedeny v AECTP-300. V některých případech může být vhodné simulovat tepelné zatížení působící na techniku použitím jednodušší zkoušky pomocí rychlé změny teploty. f. Pro mnoho druhů munice jsou jakékoliv škodlivé vlivy vyvolané prostředím, jako je vlhkost nebo vysokorychlostní dynamický ráz způsobený kroupami, deštěm, prachem nebo pískem, pravděpodobněji výsledkem předchozích podmínek. Vlivy těchto faktorů během velmi krátké doby odpálení a letu na cíl mají pouze malý význam. Výjimkou jsou pozemní miny a také možná některé podvodní zbraně, které jakmile jsou položeny a odjištěny, jsou vystaveny podmínkám, které jsou náročnější nebo mají delší trvání, než ty, které na tuto techniku působily v dřívějších fázích provozní životnosti. Vysoké teploty, teplotní gradienty, nízký tlak vzduchu a rychlosti změn tlaku, kterým jsou během volného letu vystaveny řízené střely a projektily, budou daleko překračovat hodnoty, kterými byla technika vystavena během předchozích fází provozní životnosti. g. Technika, která má projít zkouškami simulujícími klimatické podmínky, kterými bude vystavena při odpálení a během konečné fáze rozmístění, má být nejprve vystavena podmínkám představujícím klimatické a mechanické prostředí, jemuž bude pravděpodobně vystavena během dřívějších fází provozní životnosti.
117
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 239 V případech, že to není možné, má být tento faktor brán v úvahu při hodnocení výsledků zkoušek zejména tam, kde se zjistí, že provozní výkonnost je na hranicích únosnosti. 4.2
Záložní parametry náročnosti zkoušek
Pro ty případy, kde neexistují specifické informace pro přizpůsobení náročnosti konkrétní aplikaci, jsou uvedeny záložní parametry náročnosti zkoušek a informace o jejich volbě v odpovídající kapitole AECTP-300. 4.3
Přizpůsobené parametry náročnosti zkoušek
4.3.1 Teplota a vlhkost a. Úrovně parametrů náročnosti zkoušek použité pro simulování podmínek teploty a vlhkosti při odpálení mají vycházet z informací uvedených v operačních požadavcích a požadavcích na prostředí s ohledem na zamýšlenou geografickou oblast použití a charakteristiky profilu letu. b. Část 2311/2 rozděluje klimatické podmínky na zemi do tří hlavních kategorií: horké suché (kategorie A), horké vlhké (kategorie B) a chladné (kategorie C). Geografické oblasti v každé kategorii jsou rozčleněny podle náročnosti na základě dat shromažďovaných po mnoho let. Hodnoty teploty a vlhkosti jsou uváděny pro vnější okolní (meteorologické) a vyvolané (přepravní a skladovací) podmínky. Pokud nejsou k dispozici statisticky naměřené údaje, hodnoty pro přepravní a skladovací podmínky by se měly předpokládat jako hodnoty reprezentující nejhorší možné podmínky, jimž je zařízení vystaveno bezprostředně před odpálením z pozemních nebo námořních zařízení a také miny po položení. c. Zaznamenané hodnoty teploty a vlhkosti jsou takové hodnoty, které budou pravděpodobně dosaženy nebo překročeny v nejnepříznivějším místě po dobu úměrnou 1 %v nejextrémnějším měsíci roku. d. Úrovně teploty použité ve zkouškách simulujících kinetický (aerodynamický) ohřev a v kombinovaných zkouškách teplota-nízký tlak mají být odvozeny s pomocí jedné nebo obou z následujících metod v sestupném pořadí: (1) Ze statisticky naměřených údajů zaznamenaných během zkoušek v horkém prostředí. Měření mají být provedena na místě odpovídajícím umístění munice. Mají být správně uvedeny ostatní faktory ovlivňující úroveň teploty, jako je konfigurace, teplotní množství, zdroje odvádějící teplo, chladicí vzduch a druhy tepelných ochranných systémů. Program zkoušek má specifikovat letové dráhy, které vytvoří nejhorší možné provozní podmínky. (2) Z údajů získaných při podobných aplikacích s korekcemi na rozdíly faktorů uvedených v odstavci (1). (3) Z údajů odvozených z výpočtů a počítačového modelování. 4.3.2 Zkoušky vlivů tlaku vzduchu a hydraulického tlaku. a. Náročnost simulace nízkého tlaku vzduchu může být určena z provozních požadavků a požadavků na prostředí pro munici (tj. ekvivalentní tlaky vztahující se k maximální operační výšce dle trajektorie letu a rychlost stoupání a klesání).
118
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 239 Mezinárodní tabulky standardních atmosfér jsou uvedeny v normách, jako je například ISO 5878. b. Úrovně parametrů náročnosti zkoušek na vysoký tlak vzduchu a hydraulický tlak jsou určeny pracovním tlakem odpalovacího systému a maximální hloubkou ponoření, v níž může být zbraň odpálena nebo také během letu na cíl. Úrovně tlaku při odpálení mají být určeny podle požadavků na konstrukci nebo podle odpovědného konstrukčního orgánu pro odpalovací systémy. Po odpálení budou hydraulické tlaky souviset s hloubkou ponoření, jak je uvedeno v odstavci 2.5. 4.3.3 Námraza Je pravděpodobné, že přizpůsobení parametrů náročnosti zkoušek specificky změřeným datům pro simulaci vyvolané námrazy by bylo cenově neefektivní / nákladné, proto jsou pro tento případ náročnosti uvedeny u metody 311 v publikaci AECTP-300. 4.3.4 Dynamické působení krup, deště, prachu a písku. Pro simulaci dynamického působení krup, deště, prachu a písku uvádí zkušební metodu AECTP-300. Zkoušení je vhodnější pro letecké podvěsy, které pravděpodobně absolvují před odpálením větší počet letů. Zkušební zařízení, které by simulovalo vyšší rychlosti, které se vyskytnou během volného letu, nemusí být k dispozici.
119
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 239
(VOLNÁ STRANA)
120
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 239 Příloha A PŘÍLOHA A FAKTORY OVLIVŇUJÍCÍ TEPLOTY VZNIKAJÍCÍ V DŮSLEDKU KINETICKÉHO OHŘEVU A.1 Ustálená teplota Pokud se těleso pohybuje atmosférou, vzduch je kolem něj vychylován s výjimkou bodu bezprostředně v čele tělesa známého jako „ustálený bod”, kde je vzduch uveden do klidu. V důsledku tlakového vlivu teplota vzduchu v tomto bodě narůstá. Dosažená teplota je známá jako „ustálená teplota”. Při středních Machových číslech (tj. menších než 3, kdy vzduch je chemicky stabilní a specifická tepla vzduchu při konstantním tlaku a konstantním objemu jsou neměnná) je ustálená teplota TS definována následující rovnicí: 1 TS T 1 M 2 °K 2
kde T∞ je teplota volného proudu ve stupních Kelvina (tj. teplota v oblasti klidného relativního proudění), γ poměr specifických tepel a M∞ Machovo číslo letu. Užitečnou aproximací, která udává nárůst teploty v ustáleném bodu, je rovnice: TS T 5 100
2
°C
kde v je rychlost letu v metrech za sekundu. A.2 Rychlost přenosu tepla Teplotu uvnitř leteckého prostředku během letu určuje rychlost přenosu tepla. Tato rychlost, která se může výrazně měnit, je závislá na následujících faktorech: (1) Charakteristice hraniční vrstvy vzduchu obklopujícího letadlo, která je naopak určována výškou, rychlostí, teplotou a tím, zda proudění vzduchu je laminární nebo turbulentní. (2) Povrchové úpravě vnějšího pláště, která ovlivňuje hraniční vrstvu a účinnost přenosu zářením. (3) Vlivu tepla vytvářeného zařízením neseným uvnitř prostředku-nosiče. A.3 Profil letu Během doby zrychlení bude pravděpodobně tok tepla do povrchové vrstvy letadla velmi intenzivní. Počáteční rozdíly teploty vznikající v konstrukci představují nejen problém samotné teploty, ale také vážnější problém tepelného namáhání. Během následujících ustálených rychlostí letu je průnik tepla do konstrukce snížen a má tendenci k vyrovnání tepelné rovnováhy a snížení diferenciálního namáhání. Rozdělení teploty v letadle je potom rovnoměrnější. Za těchto podmínek ale může průměrná hodnota teplotního namáhání způsobit, že budou překročeny teplotní hranice pro materiály a zařízení uvnitř letadla.
121
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2310 Příloha A A.4 Stanovení povrchové teploty v důsledku aerodynamického ohřevu a. Stanovení teplot vyplývajících z aerodynamického ohřevu je obecně složité a není možné poskytnout obecné řešení. Lze však doporučit určitá vodítka týkající se metod přístupů, omezení a výhrad. To je pouze zjednodušený přístup k tomuto problému a doporučují se konzultace se specializovanými pracovišti. b. Hlavní faktory jsou teplota obnovení hraniční vrstvy a koeficient přestupu tepla. Obě veličiny jsou funkcemi určité trajektorie proudění. Při zjednodušeném přístupu, který je zde popsán, jsou oba tyto faktory uvažovány, jako by byly použity na ploché desky pouze při nulovém zatížení. Jsou použity následující symboly a jednotky: c specifické teplo povrchového materiálu, J/(kg · °C) d tloušťka povrchového materiálu, m h koeficient přestupu tepla, W/(m² · °C) k tepelná vodivost povrchového materiálu, W/(m² · °C) Machovo číslo volného proudění M∞ Q rychlost toku tepla, W/m² r faktor obnovení Tb teplota tělesa nebo povrchové vrstvy, Kelvin Tr teplota obnovení, Kelvin T∞ teplota volného proudění, Kelvin v∞ rychlost letadla ve vztahu k ustálenému proudění, m/s x vzdálenost od ustáleného bodu, m γ poměr specifických tepel α
k difuzivita m²/s c
ρ ρ∞
hustota povrchového materiálu, kg/m3 hustota volného proudu vzduchu, kg/m3
c. Teplota obnovení Teplota obnovení je definována jako teplota, při které probíhá nulový přenos tepla mezi hraniční vrstvou a povrchem tělesa nebo maximální teplota, jíž může dosáhnout povrchová vrstva za ustálených podmínek. Zjednodušený vztah pro určení teploty obnovení je dán následující rovnicí: 1 2 Tr T 1 r M 2
Kelvin
1 Člen r může být dále zjednodušen tak, že má pro laminární proudění 2 v hraniční vrstvě hodnotu 0,17 nebo pro turbulentní proudění 0,18. Obvykle se předpokládá turbulentní proudění, protože poskytuje poněkud pesimističtější výsledky.
122
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 239 Příloha A d. Koeficient přestupu tepla. Koeficient přestupu tepla je měřítkem schopností hraniční vrstvy převádět teplo ze sebe na vrchní vrstvu tělesa. Koeficienty přestupu tepla jsou závislé na druhu proudění (laminární nebo turbulentní), charakteristikách trajektorie proudění, tvaru tělesa a polohy tělesa ve vztahu k ustálenému bodu. Koeficienty přestupu tepla mohou být vyjádřeny různými způsoby pro různé aplikace. Pro zbraňové aplikace, kde je nutno zvažovat nejpesimističtější podmínky, byl vytvořen následující vzorec, který poskytuje rozumné výsledky pro rychlosti letu až do hodnoty Mach 5: 2,362 R
0,83
h x 0,167
kde
A 0,583 A 117
0 ,167
A 0,45 Tb T 0,55 0,035 M 2
Pokud uvažujeme přestup tepla do kuželů s malým úhlem nebo do náběžných hran, lze provést aproximaci koeficientu přestupu tepla přidáním 15 % k hodnotě výše uvedeného vzorce. A.5 Teplo převáděné z hraniční vrstvy V kterémkoliv okamžiku bude množství tepla převáděného z hraniční vrstvy do vnější vrstvy tělesa řízeno teplotou obnovení a koeficientem přestupu tepla následujícím způsobem: Q h Tr Tb
kde Tb je funkcí času, a h a Tr mohou být také funkcí času definovaného pomocí trajektorie. A.6 Určení teploty konstrukce Teplota konstrukce je funkcí konstrukčních detailů tělesa (tj. zda existuje výměna tepla mezi různými částmi tělesa zářením nebo vedením) a konečné úpravy, která ovlivňuje množství tepla zpětně vyzářeného, stejně tak, jako vstup tepla do tělesa v hraniční vrstvě. V případě přechodných teplot je teplota tělesa také funkcí tepelné kapacity a toho, zdali má těleso „tenký" nebo „tlustý" plášť. Kritérium pro „tenký" plášť je h d 0,1 k
(1) Teploty tenkého pláště. Tenký plášť může být definován jako kdyby byl vyroben z vysoce vodivého materiálu, včetně kovových plášťů takové tloušťky, která se obvykle používá při konstrukci zbraní. Existují tloušťky, v nichž může být teplotní gradient přes plášť považován za zanedbatelný. Pro zjednodušený případ tenkého pláště s nulovými ztrátami vedením a zářením lze uvést průběh teploty v závislosti na čase pro těleso vystavené aerodynamickému ohřevu pomocí postupné metody analýzy následujícím způsobem.
Tb 2 P Tr 1 1 P Tb 1
123
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2310 Příloha A h t 2B kde P a B 1 B 2 c d t je časový interval v sekundách. Indexy 1 a 2 se týkají teplot před a na konci časového intervalu. Hodnoty h a c mohou být v případě potřeby považovány za časově závislé. V tomto případě je třeba pro každý časový interval použít průměrné hodnoty.
(2) Teploty tlustého pláště Obvykle mají materiály s tlustým pláštěm nízkou vodivost. U většiny konstrukcí obalů zbraní se jedná o izolační materiály, v nichž se budou projevovat výrazné teplotní gradienty. V případě tlustostěnných nebo izolačních materiálů, je přenos tepla přes materiál přednostně řízen tepelnou vodivostí. Rozdělení teplot v tloušťce materiálu může být aproximováno jeho rozdělením do několika řezů, z nichž každý má tloušťku y metrů, potom lze použít kritérium:
Tb 2,y Tb 1,yy
t
y2
Tb 1, y y Tb 1, yy 2 Tb 1, y
kde Δt je časový interval v sekundách a indexy y, y + y a y – Δy odkazují na teploty v těchto odpovídajících polohách v materiálu. Výše uvedený vzorec poskytuje pouze rozdělení teploty v izolačním materiálu. Při porovnání toku tepla přenášeného z hraniční vrstvy s množstvím tepla absorbovaným materiálem mohou být použity povrchové podmínky. Výsledkem toho jsou následující podmínky pro teplotu povrchu Ts , v jakémkoliv okamžiku:
Ts 1 X Tr X Tb sy k N a indexy (s – Δy) odkazují na teplotu ve vzdálenosti kde X a N 1 N h y Δy metrů uvnitř materiálu.
Výše vzorce uvedené pro výpočet teplotních gradientů přes tloušťku materiálu jsou založeny na jednorozměrové konečné diferenciální aproximaci přes průřez materiálu. V mnoha situacích bude nezbytné použít dvourozměrné rozdělení teploty (např. čelní část letadla). V těchto případech může být metoda konečné diferenciace rozšířena na dva směry, ale je obvykle mnohem užitečnější použít nejmodernější techniky pomocí konečných prvků. Výše uvedené vzorce používají jednoduchou postupnou metodu pro přechod z podmínek v čase 1 do času 2. V rozsáhlých výpočtech může být vhodnější postupný proces, jako je například Crank-Nicholsonova metoda. A.7 Počítačové programy. Výše vzorce uvedené pro určení teplot vyvolaných aerodynamickým ohřevem jsou zjednodušené případy podmínek vyskytujících se v praxi. Obvykle budou s výjimkou velmi jednoduchých případů pro získání rozdělení teploty používány počítačové programy. Mnohé počítačové programy jsou přizpůsobeny speciálním požadavkům jednotlivých plášťů a pro tyto situace nelze poskytnout žádné vhodné obecné informace. K dispozici jsou některé programy obecného použití.
124
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2310
KAPITOLA 2310 ČÁST 2310/1 URČENÍ NÁROČNOSTI ZKOUŠEK OBSAH
1
ROZSAH ......................................................................................................................... 126
1.1
ÚČEL .............................................................................................................................. 126
1.2
POUŽITÍ .......................................................................................................................... 126
1.3
OMEZENÍ ........................................................................................................................ 126
2
DEFINICE DRUHŮ SKLADOVÁNÍ A PŘEPRAVY .................................................. 126
2.1
DRUHY DLOUHODOBÉHO SKLADOVÁNÍ .......................................................................... 126
2.2
DRUHY DOČASNÉHO SKLADOVÁNÍ ................................................................................. 126
2.3
DRUHY SKLADOVÁNÍ NA PALUBĚ LODI ........................................................................... 126
2.4
DRUHY PŘEPRAVY .......................................................................................................... 127
2.5
KATEGORIE SKLADOVÁNÍ A PŘEPRAVY .......................................................................... 127
3
POŽADAVKY PRO ÚSPĚŠNÉ URČENÍ DOBY ŽIVOTNOSTI ................................ 128
3.1
POTŘEBNÉ ÚDAJE ........................................................................................................... 128
3.2
SMĚRNICE PRO MANAŽERY HMOTNÝCH PROSTŘEDKŮ .................................................... 128
4
METODY PRO RACIONALIZACI ÚDAJŮ ................................................................ 129
4.1
METODY PRO URČENÍ VYVOLANÝCH ÚROVNÍ NÁROČNOSTI............................................ 129
4.2
SOUČASNÉ ŘEŠENÍ .......................................................................................................... 131
4.3
OBVYKLE VYVOLANÉ ÚROVNĚ ....................................................................................... 131
4.4
NASTAVENÍ ZKUŠEBNÍCH ÚROVNÍ .................................................................................. 131
4.5
STANOVENÍ ZMÍRŇUJÍCÍCH FAKTORŮ ............................................................................. 132
Přílohy PŘÍLOHA A DEFINICE STANDARDNÍCH TEPLOT PRO KLIMATICKÉ KATEGORIE ......................... 133
125
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2310
ČÁST 2310/1 – URČENÍ NÁROČNOSTI ZKOUŠEK 1
ROZSAH
1.1
Účel
Hlavním cílem této části je: a. Poskytnout přehled metod pro vytvoření závazných zkušebních postupů. b. Poskytnout odborníkům pro vlivy prostředí informace o způsobu shromažďování a analýzy skutečných údajů pro účely odhadu tepelného a chemického stárnutí. 1.2
Použití
Tato část poskytuje informace o vyvolaných prostředích a uvádí metody pro předpovídání těchto prostředí ze zaznamenaných údajů. Jsou použitelné pro techniku, která bude vystavena extrémním klimatickým podmínkám a má známý mechanismus degradace, který může být spojován s působením prostředí. 1.3
Omezení
Tyto metody by neměly být používány v případech, kdy jsou k dispozici pouze omezené údaje a kdy nelze ověřit úplnost údajů. Jako obecné pravidlo se nedoporučuje vypočítávat vyvolaná prostředí, jestliže nejsou k dispozici zaznamenávané údaje alespoň pět let staré a výpočet by neměl být prováděn, jestliže nejsou k dispozici údaje alespoň jeden rok staré. 2
DEFINICE DRUHŮ SKLADOVÁNÍ A PŘEPRAVY
Následující seznam uvádí různé druhy skladování a přepravy a související kategorie jak jsou definovány v odstavci 2.5. 2.1
Druhy dlouhodobého skladování Klimatizované Budova se zemním násypem/podzemí Trvalá budova Dočasné konstrukce
2.2
(Kategorie 1) (Kategorie 2) (Kategorie 2) (Kategorie 3)
Druhy dočasného skladování Kontejner Bunkr “Bouda”/”Iglú (přenosný kryt)” “Stan” Žádný kryt
2.3
(Kategorie 3) (Kategorie 3) (Kategorie 3) (Kategorie 4) (Kategorie 5)
Druhy skladování na palubě lodi Kontejner Ložný prostor/prostor se zákazem vedení palby (RFA) Zbraňová část paluby s účelovým krytem Náklad na palubě
126
(Kategorie 3) (Kategorie 1) (Kategorie 2) (Kategorie 5)
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2310 2.4
2.5
Druhy přepravy Kontejner (všechna vozidla)
(Kategorie 3)
Zabalené materiály: Kolové vozidlo s částečně chráněným ložným prostorem Kolové vozidlo s chráněným ložným prostorem Obrněné vozidlo (vnitřní korba) Obrněné vozidlo (vnější část) Vrtulník Letadlo s pevným křídlem Kolejová doprava (moderní přeprava) Kolejová doprava (běžná přeprava) Přenosná technika
(Kategorie 4) (Kategorie 3 nebo 4) (Kategorie 1 nebo 2) (Kategorie 5) (Kategorie 3) (Kategorie 3) (Kategorie 3) (Kategorie 5) (Kategorie 5)
Nezabalené materiály: Kolové vozidlo s částečně chráněným ložným prostorem Kolová vozidla s chráněným ložným prostorem Obrněné vozidlo (vnitřní korba) Obrněné vozidlo (vnější část) Vrtulník Letadlo s pevným křídlem Kolejová doprava (moderní přeprava) Kolejová doprava (běžná přeprava) Přenosná technika
(Kategorie 4) (Kategorie 4) (Kategorie 1 nebo 2) (Kategorie 5) (Kategorie 3) (Kategorie 3) (Kategorie 3) (Kategorie 5) (Kategorie 5)
Kategorie skladování a přepravy
Následující kategorie jsou definovány na základě podmínek prostředí, které ovlivňují techniku a nejsou zamýšleny pro specifikaci druhů skladování. a. Kategorie 1: Speciální skladování. Podmínky prostředí jsou řízeny (například klimatizovány). Rozsah teploty a vlhkosti by měl být udržován v mezích, o nichž je známo, že chemická degradace materiálů je v rámci jejich vlastností stabilní. Vlhkost okolního prostředí je řízena tak, aby odpovídala vlhkosti techniky (měřeno jako celkově nestálá technika) a aby se zabránilo přenosu vlhkosti mezi technikou a jeho okolím. b. Kategorie 2: Standardní (dlouhodobé) skladování. Teplota je řízena a vlhkost nedosahuje extrémních hodnot. Nemusí se klimatizovat, teplota nedosahuje extrémů vnější okolní teploty. Vlhkost okolí je buď průměrná, nebo existuje dostatečná ochrana pro udržení vlhkosti techniky v přijatelných mezích. c. Kategorie 3: Skladování s ventilací. Technice je poskytnuta dostatečná ochrana, teplota a relativní vlhkost, které obklopují techniku, nejsou horší, než meteorologické podmínky. Vnější povrch skladu bude rozptylovat přímé sluneční záření a při zajištění větrání během horkých období bude stále zabraňovat působení větru a hnaného deště na techniku. d. Kategorie 4: Dočasný kryt. Poskytuje technice určitou ochranu před přírodními živly, ale nezabraňuje různé intenzitě proudění vyplývající ze zvyšování a snižování teploty techniky od různých meteorologických úrovní. Je poskytnuta
127
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2310 ochrana před deštěm, ale úrovně vlhkosti budou více záviset na prostředí, ochranném krytu a balení techniky. e. Kategorie 5: Nedostatečný nebo žádný kryt. Technika může být ovlivňována jak prouděním, tak vedením s důsledku extrémních vyvolaných teplot. Techniku může také ovlivňovat přímý déšť neb pozemní voda, úrovně vlhkosti budou záviset na prostředí a ochraně poskytované technice jeho obalem. 3
POŽADAVKY PRO ÚSPĚŠNÉ URČENÍ DOBY ŽIVOTNOSTI
3.1
Potřebné údaje
Vyvolané podmínky mohou být určeny laboratorním nebo reálným zkoušením. Laboratorní zkoušení je užitečné pro získání údajů o rozdílech způsobených zmírňujícími faktory (jako je barva nátěru), ale nemůže plně simulovat skutečné podmínky. Reálné zkoušení odráží skutečnou situaci, ale může být pouze „částí“ konečného prostředí, které může vynechávat typické, ale ne běžné události jako jsou bouřky nebo místní odlišnosti, jako je rozdíl vlhkosti mezi závětrnou a návětrnou stranou kopců. Vyvolané podmínky by měly být v ideálním případě odvozeny monitorováním skutečných klimatických jevů, jak se reálně vyskytují. 3.2
Směrnice pro manažery hmotných prostředků a. Manažer hmotných prostředků může být považován za orgán, který je skutečně odpovědný za celou životnost (od kolébky do hrobu) příslušné techniky nebo prostředku. Tato zodpovědnost bude velmi pravděpodobně během životnosti techniky přenášena přes několikeré rozdílné skupiny. V ideálním případě by hlavní zodpovědnost za zavedení programů pro shromažďování údajů a určení postupů pro hodnocení doby životnosti měl převzít původní (zásobovací) úřad, ale ne vždy tomu tak je. b. Teplota a vlhkost mohou být monitorovány pomocí malých elektrických záznamníků. Shromažďováním denních údajů trvale během celé životnosti techniky může manažer hmotných prostředků získat velmi přesný obrázek o tepelném namáhání, které působí na danou techniku. Při využití programu pro hodnocení celkové životnosti je umožněn relativně přesný odhad zbývající životnosti prostředku, který lze provést v kterémkoliv časovém okamžiku. c. Pro automatické záznamníky údajů existují dva základní formáty. Oba druhy se mohou také někdy využít pro identifikaci (označení) palety, kontejneru nebo jednotlivého prostředku. Kromě toho by mohly být informace začleněny do širšího systému řízení hmotných prostředků. (1) Jednoduchá a kompaktní záznamová zařízení jsou běžně na trhu dostupná. Tato zařízení jsou relativně levná a jsou dodávána jako utěsněné jednotky, které se ukázaly jako vhodné pro většinu druhů skladů s výbušninami. Manažer hmotných prostředků musí rozhodnout, kde záznamníky umístit a kolik jich pro dané množství techniky použít. Tyto záznamníky lze instalovat kdykoliv během životnosti techniky, nejefektivnější ale je, když jsou nainstalovány včas a zůstanou u daného techniky po celou dobu její životnosti. Tyto záznamníky mohou být též použity pro sledování klimatických podmínek v určitém skladu nebo při určitém druhu přepravy.
128
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2310 (2) Pro drahé, větší prostředky by mohl být mnohem efektivnější integrovaný systém shromažďování údajů. Integrované záznamové přístroje by měly být zvažovány již v konstrukční fázi výrobku a být instalovány pro zaznamenávání teploty a nebo vlhkosti v reálném bodě (bodech), který (které) odpovědný konstrukční orgán určil jako nejvíce ovlivněny (ovlivněné) klimatickými změnami. Tyto body budou pravděpodobně nejvíce techniku omezovat techniky. Má-li být záznamový přístroj úspěšně integrován do výrobku, bylo by třeba, aby odpovědný konstrukční orgán a manažer hmotných prostředků odsouhlasili postup pro výměnu a použití baterií, nastavení záznamníku a přenos informací ze záznamníku. d. Záznamníky mohou být dodávány s řadou různých rozhraní, jako je infračervené (IrDa), kontaktní (sériový port) nebo radiové (RF). Před instalací záznamníků je třeba, aby manažer hmotných prostředků konzultoval o nejvhodnějším rozhraní s odpovídajícím národním orgánem pro skladování a přepravu (NS&TA) a NSA. V případě, že existuje více příslušných orgánů NS&TA (např. námořní, pozemní a leteckých sil), může vzniknout potřeba více než jednoho druhu rozhraní. Spolu s NS&TA a NSA je třeba při rozhodování zvážit různé aspekty, jako je požadavek sledování prostředku, přístup do skladů, četnost odečítání údajů a vliv RF interference a také o tom, kdo bude zástupcem konečného uživatele v oblasti záznamových zařízení a odpovídajících čtecích zařízení. e. Může být také nutno, aby manažer hmotných prostředků sledoval meteorologické údaje pro oblast (oblasti), v nichž je monitorování údajů prováděno. To je potřebné pro určení obalů pro různé formy skladování a přepravy, které zmírňují (nebo zvyšují) vlivy okolního prostředí. Měly by být také k dispozici skutečné meteorologické údaje (z místní meteorologické stanice) a měly by být porovnávány s cykly v části 2311/2. f. Za předpokladu, že údaje o prostředí jsou během trvalého monitorování shromažďovány správně, bude manažer hmotných prostředků, pokud chce odvodit předpověď životnosti techniky, potřebovat také znát mechanismus (mechanismy), podle kterých se u techniky v reakci na různé úrovně teploty a vlhkosti zhoršují její vlastnosti. Mechanismy stárnutí mohou být měřeny s použitím prognostického testování, buď jako plno rozsahová simulace sledu životnosti od výroby po použití nebo likvidaci (MTDS) na kompletní technice a nebo na laboratorní úrovni zkoušením kritických částí techniky. Některé z těchto zkoušek by měly být na různých stupních během předpokládaného cyklu doby životnosti (tzn. v programu sledování nebo kontroly) opakovány, aby předpovědi mohly být ověřeny nebo v případě potřeby revidovány. 4
METODY PRO RACIONALIZACI ÚDAJŮ
4.1
Metody pro určení vyvolaných úrovní náročnosti a. Pokud jsou meteorologické údaje shromážděny, mohou být roztříděny do reprezentativních denních cyklů a ročních prahových úrovní pro předem určené klimatické kategorie, o nichž jsou uvedeny podrobnosti v části 2311/1. Aby byly konzistentní, lze pro analýzu skutečných údajů o technice použít podobnou metodu.
129
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2310 b. Na konci této kapitoly jsou uvedeny hodnoty, které jsou založeny na statistické metodě. Tato metoda určuje číslo z daného vzorku, které bude překročeno pouze v 1 % celkového souboru, a to za předpokladu, že soubor má normální rozdělení. Tuto metodu lze popsat následujícím způsobem: (1) Vezměte vzorek naměřených údajů pro daný měsíc. Pro tento vzorek známe zaznamenanou maximální teplotu (b) a maximální teplotu zaznamenanou každý den. Za předpokladu, že aritmetický průměr hodnot maximálních teplot zaznamenaných každý den je střední hodnotou normálního rozdělení (μ), standardní odchylku (sd) pro toto rozdělení lze odvodit následujícím způsobem: W = kompletní rozsah hodnot => počet sd v kompletním rozsahu (k) sd => 2 (b – μ) proto sd = 2 (b – μ)/k………………....................................…(1) (2) Za předpokladu že rozsah souboru = rozsah vzorků (W) může být hodnota k vzata z tabulek normálního rozdělení, které určují počet sd v rozsahu založeném na velikosti vzorku (r). Proto lze sd odhadnout pro rozdělení souboru s použitím (1). (3) Při známém aritmetickém průměru a sd pro jakoukoliv teplotu T, lze počet dnů, které překročí T pro toto období (měsíců) vypočítat následujícím způsobem: z = standardizovaná normální proměnná = (T – μ) / sd Z toho lze zjistit pravděpodobnost (P) hodnot překračujících T z normálních tabulek hodnoty z (v programu EXCEL lze pravděpodobnost získat použitím funkce =NORMSDIST(z)). Počet dnů překračujících T = P . počet dnů v měsíci (n)……………………(2) (4) Výpočtem (2) pro každý měsíc v roce a součtem pro celý rok (D = ∑Pn) pak D určuje počet dnů překračujících T v kterémkoliv roce. Pro dosažení 1% hodnoty by se T mělo pohybovat až do D = 1 % z 365, tj. D = 3,65. (5) Jakmile byla určena maximální (nebo minimální) 1% hodnota, je také nutno určit odpovídající denní cyklus. Příštím krokem je stanovení opačné hodnoty v cyklu, k níž byla hodnota stanovena (tzn., máte-li 1% maximální hodnotu, potřebujete stanovit hodnotu minimální pro daný sdružený denní cyklus). Opačná hodnota pro maximum byla vypočítána stejně, jak je uvedeno výše s použitím rovnic (1) a (2), ale T bylo vybráno jako teplota, kde D = 99 % z 365 místo 1 %. Pro minimum D = 1 % z 365 místo 99 %. (6) Algoritmy byly sestaveny tak, aby odpovídaly křivce mezi dvěma body určenými výše uvedeným způsobem. Příklad jednoho z těchto algoritmů je uveden níže Čas Teplota 03:00 B + 0,10 · (A – B) 06:00 B 09:00 B + 0,25 · (A – B) 12:00 B + 0,65 · (A – B) 15:00 B + 0,95 · (A – B)
130
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2310 18:00 21:00 24:00
B + 0,70 · (A – B) B + 0,40 · (A – B) B + 0,20 · (A – B)
Kde a
A = D pro 1% maximum (nebo minimum pro cyklus s nízkou teplotou) B = D pro 99% maximum (nebo minimum pro cyklus s nízkou teplotou)
4.2
Současné řešení a. Je velmi pravděpodobné, že výše uvedený postup byl přijat vzhledem k nedostatku dostačujících výpočetních možností v daném okamžiku, tzn. tehdy, kdy byl vyvinut. Dnes existují vylepšené způsoby výpočtu maximálního denního cyklu s použitím moderních počítačů pro rychlou analýzu dat. b. Nespojitá metoda: To je rozšíření metody uvedené výše, ale teploty zaznamenané každý den jsou nespojitě seskupeny (např. podle hodin). S použitím moderních počítačů lze popsaný iterační matematický proces provést pro každý nespojitý časový krok uvedený výše a pro vytvoření denní křivky jednotlivé body spojit. c. Spojitá metoda: Ve skutečnosti nejsou data nespojitá, ale spojitá. Moderní statistické a výpočetní metody umožňují, aby data byla analyzována jako kontinuální cyklus s pomocí metod časových řad.
4.3
Obvykle vyvolané úrovně
Záložní vyvolané podmínky pro klimatické kategorie uvedené v části 2311/1 jsou uvedeny v příloze A. Pokud nejsou k dispozici žádné údaje pro vytvoření vyvolaných cyklů, uvádí příloha A záložní vyvolané cykly, které se mají v případě nedostatku reálných údajů použít jako zkušební podmínky představující nejextrémnější terénní podmínky pro každou kategorii. 4.4
Nastavení zkušebních úrovní a. Při stanovení odhadu životnosti techniky s náročnými bezpečnostními kritérii je obvyklé simulovat stárnutí zkoušením v klimatické komoře na základě urychlených zkoušek. b. Sluneční záření může být také spojeno se zkouškami v horkém prostředí a zrychlenými zkouškami stárnutí. Sluneční záření však bylo velmi pravděpodobně přítomné při shromažďování prvotních údajů a není běžné ho zahrnovat do zkoušek, pokud se nepředpokládají speciální vlivy, jako jsou například fotochemické vlivy. c. 1% denní cykly uvedené v příloze A byly dlouhou uznávány jako záložní zkušební úrovně pro zrychlené stárnutí materiálu obsahujícího pohonné hmoty a výbušniny. Pro úpravu těchto úrovní lze použít metodu na určení úrovní použitou v odstavci 3.1, ale pouze v případě, že je k dispozici dostatek potřebných údajů. Těmito údaji jsou úrovně teploty a vlhkosti vzduchu, a proto je technika pro zkoušku zabalena, jako kdyby byla v uspořádání pro skladování a přepravu. Pro kompletní analýzu životnosti je doba trvání zkoušky stanovena zhodnocením klimatických podmínek a dobou, kdy se předpokládá, že se technika bude používat a také použitím snížené doby trvání zkoušek pomocí zvýšení úrovně klimatického
131
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2310 působení buď vyšší teplotou, nebo zvýšeným maximem při použití kolísání teploty. Pro porovnání teplot pro určení úrovně zrychlení se obecně používá Berthelotův (včetně prací Arrhenia a Eyringa) vztah. Aplikace této metody zrychlení je uvedena v AECTP-600, část 602. d. V řadě případů, kdy se velké zařízení skládá z materiálů s různě omezenou životností, nelze výše uvedené zkoušení efektivně provést na hotovém výrobku. V těchto případech musí být pro určení vztahu mezi vlastnostmi materiálu, teplotou a časem, které jsou potřebné pro stanovení životnosti, založeno na laboratorním zkoušení materiálů jednotlivých částí. Je třeba dbát, aby bylo zajištěno, že kompatibilita materiálů nebude při určování faktorů omezujících životnost problémem. e. V případech, kdy jsou údaje shromažďovány s pomocí záznamníků, je možno odhady provozní životnosti trvale aktualizovat s využitím nových údajů, nahrazujících ve výpočtech pro určení životnosti vyvolané údaje. Dříve je však třeba mít k dispozici přijatelný počet záznamů příslušných údajů. Při výpočtu bezpečné životnosti by měly být ze souboru vzorků spíše používány maximální než průměrné hodnoty. 4.5
Stanovení zmírňujících faktorů a. Pokud se má použít laboratorní zkoušení v malém měřítku, může být nutné zhodnotit ochranu, kterou technice poskytuje jeho obal, pouzdro nebo nátěr. Tímto způsobem je možno vyloučit nadměrné nebo naopak nedostatečné zkoušení příslušné techniky. b. Nejjednodušší metodou pro stanovení polehčujících faktorů je umístění záznamníku údajů v rámci dané struktury (např. balení techniky) a podrobení celé struktury, včetně obsahu, očekávaným klimatickým podmínkám po malý počet cyklů. Analýza údajů ze záznamníku by měla poskytnout údaje o zeslabení vlivů, které potom mohou být použity pro jakékoliv další zkoušení (bez obalu). Doporučuje se také použít druhý záznamník mimo strukturu jako kontrolu pokusu. c. Pokud není možno záznamový přístroj umístit v zařízení podle předpokladu, může být nezbytné pro stanovení rozptylu tepla nebo průniku vlhkosti spolehnout na zkušenosti odpovědného konstrukčního orgánu spolu s modelováním pomocí konečných prvků. d. Stejné metody mohou být obvykle použity pro stanovení zmirňujících faktorů, které jsou poskytovány skladovacími konstrukcemi v terénu. V případech, kdy pro skladovací struktury nejsou tyto faktory stanoveny, může být Kategorie 1 prezentována konstantní teplotou a relativní vlhkostí, Kategorie 2 a 3 meteorologickými cykly podle části 2311/2 a kategorie 4 a 5 mohou být považovány za kategorie neposkytující žádnou ochranu.
132
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2310 Příloha A PŘÍLOHA A DEFINICE STANDARDNÍCH TEPLOT PRO KLIMATICKÉ KATEGORIE TABULKA 1 – Denní cyklus pro podmínky skladování a přepravy kategorie „A“ Kategorie
A1
A2
A3
Místní čas Hodiny
Vyvolané teploty vzduchu ºC
Vyvolané teploty vzduchu ºC
Vyvolané teploty vzduchu ºC
0100 0200 0300 0400 0500 0600 0700 0800 0900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400
35 34 34 33 33 33 36 40 44 51 56 63 69 70 71 70 67 63 55 48 41 39 37 35
33 32 32 31 30 31 34 38 42 45 51 57 61 63 63 62 60 57 50 44 38 35 34 33
31 29 29 28 28 29 31 35 40 44 50 54 56 58 58 56 53 50 46 41 37 34 33 32
POZNÁMKY 1 Vlhkosti pro skladovací podmínky A1, A2 a A3 se pro různé situace značně liší, nemohou být prezentovány jednoduchým souborem podmínek. 2 Tlak páry v horkých suchých oblastech se bude lišit podle vzdálenosti od moře nebo jiných velkých vodních ploch, ale bude se pravděpodobně pohybovat v rozmezí 3 mbar až 12 mbar pro kategorii A1 a 12 mbar až 25 mbar pro kategorii A2. Denní kolísání pravděpodobně překročí 3 mbar pro kategorii A1 a 2 mbar pro kategorii A2.
133
DENNÍ TEPLOTNÍ MAXIMA °C
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2310 Příloha A
POČET DNÍ
OBRÁZEK 1 – Rozdělení maxim denních teplotních cyklů během roku pro skladovací podmínky A1, A2 a A3. Související denní teplotní cyklus je získán z tabulky 1.
134
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2310 Příloha A
TABULKA 2 – Denní cyklus pro podmínky skladování a přepravy kategorie „B“ Kategorie Místní čas Hodiny 0100 0200 0300 0400 0500 0600 0700 0800 0900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400
B1 Vyvolaná teplota vzduchu ºC
23
B2 Relativní vlhkost %
88
23
88
28
76
31
66
32
67
29
75
26
84
24
88
B3
Vyvolaná teplota vzduchu ºC
Relativní vlhkost
Relativní vlhkost
%
Vyvolaná teplota vzduchu ºC
33 32 32 31
69 70 71 72
35 34 34 34
67 72 75 77
30 31 34 38
74 75 64 54
33 33 36 40
79 80 70 54
42 45 51 57
43 36 29 22
44 51 57 62
42 31 24 17
61 63 63 62
21 20 19 20
66 69 71 69
16 15 14 16
60 57 50 44
21 22 32 43
66 63 58 50
18 21 29 41
38 35 34 33
54 59 63 68
41 39 37 35
53 58 62 63
%
POZNÁMKA: Podmínky pro skladování a přepravu uvedené v Kategorii B1 se vztahují na 358 dnů za rok. Pro zbývajících 7 dnů jsou během 24 hodin přibližně konstantní teploty vzduchu 24 ºC, relativní vlhkost 100 % a rosný bod při teplotě 24 ºC.
135
DENNÍ TEPLOTNÍ MAXIMA °C
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2310 Příloha A
POČET DNÍ
OBRÁZEK 2 – Rozdělení maximálních hodnot denních teplotních cyklů během roku pro skladovací podmínky B1, B2 a B3. Související denní teplotní cyklus je získán z tabulky 2.
136
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2310 Příloha A
TABULKA 3 – Denní cyklus pro podmínky skladování a přepravy kategorie „M“ Kategorie
M1
M2 Relativní vlhkost
Hodiny
Vyvolaná teplota vzduchu ºC
0100
M3 Relativní vlhkost
%
Vyvolaná teplota vzduchu ºC
32
52
33
71
0200
31
56
32
73
0300
31
56
32
70
0400
30
58
31
75
0500
30
60
30
78
0600
30
64
31
75
0700
33
56
34
63
0800
38
42
38
51
0900
42
31
42
40
1000
48
22
45
36
1100
53
18
51
27
1200
61
12
57
20
1300
67
9
61
16
1400
68
8
63
13
1500
69
8
63
13
1600
68
9
62
14
1700
65
11
60
15
1800
61
15
57
20
1900
53
20
50
26
2000
45
32
44
36
2100
40
39
38
51
2200
36
45
35
60
2300
34
50
34
63
2400
33
51
33
67
Místní čas
%
Vyvolaná teplota vzduchu ºC
−34
−34 −28
−23 −23
−26
−31
−34
POZNÁMKA: Relativní vlhkost směřuje k nasycení při všech vyvolaných teplotách vzduchu uvedených v kategorii M3
137
DENNÍ TEPLOTNÍ MAXIMA °C
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2310 Příloha A
POČET DNÍ
OBRÁZEK 3 – Rozdělení maximálních nebo minimálních hodnot denních teplotních cyklů během roku pro skladovací podmínky M1, M2 a M3. Související denní teplotní cykly jsou získány z tabulky 3 TABULKA 4 – Denní cyklus pro podmínky skladování a přepravy kategorie „C“ Kategorie
C0
C1
C2
Místní čas Hodiny
Vyvolaná teplota vzduchu ºC
Vyvolaná teplota vzduchu ºC
Vyvolaná teplota vzduchu ºC
0300
−21
−33
−46
0600
−21
−33
−46
0900
−19
−33
−43
1200
−12
−28
−37
1500
−10
−25
−37
1800
−14
−29
−39
2100
−19
−32
−43
2400
−21
−33
−45
POZNÁMKY: 1 Teploty vzduchu jsou během 24 hodin přibližně konstantní na hodnotě −51 ºC pro kategorii C3 a −57 ºC pro kategorii C4. 2 Skladovací teploty jsou poněkud nižší než odpovídající meteorologické teploty, protože skladovací přístřešky jsou často lepšími zářiči do noční oblohy než okolní vzduch nebo půda. 3 Relativní vlhkost směřuje k nasycení pro všechny teploty vzduchu uvedené pro kategorie C0 až C4.
138
DENNÍ TEPLOTNÍ MINIMA °C
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2310 Příloha A
POČET DNÍ
OBRÁZEK 4 – Rozdělení maximálních nebo minimálních hodnot denních teplotních cyklů během roku pro skladovací podmínky C0, C1, C2, C3 a C4. Související denní teplotní cykly jsou získány z tabulky 4. TABULKA 5 – Dodatečné poznámky ke kategoriím prostředí Obecné poznámky ke kategoriím „B“ B1
B2
B3
Meteorologické podmínky (část 2311/2) jsou odvozeny od podmínek zaznamenaných v Singapuru. Protože přímé sluneční záření je zanedbatelné, je stejný soubor hodnot uveden pro skladovací podmínky. Zkoušky by měly vycházet ze 7 dnů nasycení při 24 ºC a teplotních a vlhkostních cyklů pro zbývajících 358 dnů. Skladovací podmínky jsou definovány stejně jako pro skladovací podmínky A2 při zohlednění relativně vysoké okolní teploty vzduchu a přímého slunečního záření, které se může vyskytnout při převažující jasné obloze. Skladovací podmínky jsou definovány stejně jako pro skladovací podmínky A1 při zohlednění relativně vysoké okolní teploty vzduchu a přímého slunečního záření, které se může vyskytnout při převažující jasné obloze. Obecné poznámky ke kategoriím „C“
C3
C4
Protože nejchladnější dny jsou ve skutečnosti dlouhé noci, teplota je během 24 hodin konstantní. Pokud je dostatek času pro vytvoření teplotní rovnováhy, je skladovací cyklus stejný jako meteorologické podmínky. Jako v případě C3. Obecné poznámky ke kategoriím „M“
M2 M3
I když je výskyt vyšších teplot a vlhkostí známý, jen zřídka se vyskytují současně. Skladovací podmínky jsou stejné jako meteorologické podmínky, protože v těchto podmínkách nízkého záření je dostatek času pro vytvoření teplotní rovnováhy.
139
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2310
(VOLNÁ STRANA)
140
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311
KAPITOLA 2311 CELOSVĚTOVÉ EXTRÉMNÍ KLIMATICKÉ PODMÍNKY A PODMÍNKY PROSTŘEDÍ PRO DEFINOVÁNÍ KONSTRUKČNÍCH A ZKUŠEBNÍCH KRITÉRIÍ OBSAH 1
ROZSAH ......................................................................................................................... 142
1.1
ÚČEL .............................................................................................................................. 142
1.2
POUŽITÍ .......................................................................................................................... 142
1.3
OMEZENÍ ........................................................................................................................ 142
2
SMĚRNICE PRO ČÁSTI 2311/1–3 ............................................................................... 143
2.1
INFORMACE PRO UŽIVATELE........................................................................................... 143
2.2
SMĚRNICE PRO NAVRHOVÁNÍ ČLÁNKŮ PRO KLIMATICKÉ PROSTŘEDÍ V DOKUMENTECH PRO SPECIFIKACI DANÉ TECHNIKY ...................................................... 144
3
TERMÍNY A DEFINICE ............................................................................................... 146
Přílohy Příloha A Zdroje a odkazy .................................................................................................... 149
ČÁST 2311/1 – KLIMATICKÉ KATEGORIE A JEJICH GEOGRAFICKÁ POLOHA..... 151 ČÁST 2311/2 – CELOSVĚTOVÉ PODMÍNKY TEPLOTY A VLHKOSTI OKOLNÍHO VZDUCHU A ÚROVNĚ PŘÍMÉHO SLUNEČNÍHO ZÁŘENÍ................ 159 ČÁST 2311/3 – DALŠÍ FAKTORY KLIMATICKÉ PROSTŘEDÍ ..................................... 185
141
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311
ÚVOD K ČÁSTEM 2311/1, 2311/2 A 2311/3 1
ROZSAH
Tato část poskytuje informace o obecném účelu, použití a omezeních řady částí 2311 a poskytuje dodatečné návody pro uživatele. 1.1
Účel
Účelem řady částí 2311 je popsat základní klimatické faktory, které vytváří významné klimatické prostředí vyskytující se kdekoliv na světě s výjimkou Antarktidy následujícím způsobem: a. Přesně určit každé z těchto významných klimatických prostředí pomocí podmínek teplotních a vlhkostních kategorií a určit, ve kterých oblastech světa se každá kategorie vyskytuje. b. Vytvořit standardní popisy okolní teploty a vlhkosti vzduchu pro každou z těchto kategorií v podmínkách denního a ročního kolísání. c. Při určování konstrukčních kritérií doporučit denní cykly teploty vzduchu, vlhkosti a přímého slunečního záření. d. Přesně určit další klimatické faktory, které jsou významné v každé klimatické kategorii. e. Doporučit velikosti těchto dalších klimatických faktorů, které by měly být zvažovány při vyhodnocování celkového vlivu klimatu na techniku. f. Stanovit, jak se hodnota klimatických faktorů mění s výškou. g. Uvést zaznamenané nejintenzivnější hodnoty pro každý klimatický faktor. 1.2
Použití Tyto části 2311 jsou přednostně určeny jako odkazy nebo návody pro použití světových klimatických podmínek pro oblastní použití: a. Sestavování článků o klimatickém prostředí (souvisejících s profilem prostředí životního cyklu) pro požadované dokumenty zamýšlené pro použití vojenskými silami NATO. b. Vyhodnocování reakcí na klimatické prostředí pomocí analýz nové a již existují techniky uvažované pro použití vojenskými silami NATO, zvláště pokud má být technika používána v klimatických podmínkách odlišných od podmínek, pro něž byla technika konstruována.
1.3
Omezení
Řada částí 2311 nepředepisuje zkoušky nebo plány zkoušek ani neuvádí všechny možné vlivy nepříznivých klimatických podmínek na techniku.
142
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311 2
SMĚRNICE PRO ČÁSTI 2311/1–3
2.1
Informace pro uživatele
Části 2311/1–3 uvádí informace o základních klimatických faktorech, které zahrnují světové klima v podobě pravděpodobnosti výskytu vhodné pro potřeby ozbrojených sil NATO. a. Část 2311/1 zahrnuje klimatické kategorie a jejich geografickou polohu. b. Část 2311/2 zahrnuje celosvětové podmínky teploty okolního vzduchu a vlhkosti a úrovně přímého slunečního záření. c. Část 2311/3 zahrnuje další klimatické faktory, které je třeba brát v úvahu při zvažování techniky zamýšlené pro použití ozbrojenými silami NATO. d. Mapy klimatických kategorií byly aktualizovány s použitím nových údajů. Při definování klimatických kategorií byly použity stejné metody a geografické hranice zůstaly relativně konstantní. e. Aby bylo možno zajistit relativně homogenní hranice, analýza pro kategorie „B“ byla mírně pozměněna. f. Základní polohy kategorií zemského povrchu jsou ukázány na mapách světa (mapy 1A, 1B a 1C) v části 2311/1, odpovídající denní cykly jsou v části 2311/2. g. Kategorie mořského povrchu jsou volně spojeny s tropickými, mírnými a arktickými vodami, ale nejsou zobrazeny žádné hraniční zóny, protože se uvažuje, že lodě mohou během provozu vstupovat do všech vod. h. Podmínky teploty, doprovodné vlhkosti a slunečního záření, které se vyskytují během celého roku v každé z klimatických kategorií, jsou uvedeny v části 2311/2 v podobě počtu dnů roku, v nichž je průměrně právě dosažena nebo je překročena určitá teplota. Kromě toho je uvedena také celková doba, kdy je během celého roku určitá teplota překročena. i. Ačkoliv byly kategorie „B“ spojovány pouze s oblastmi označovanými po alespoň podstatnou část průměrného roku jako vlhké, ale podmínky, které představují, se mohou v těchto oblastech vyskytovat příležitostně, po relativně krátkou dobu, např. v oblastech charakterizovaných suchými podmínkami, jako jsou pouště. Proto by měla být v dokumentech pro specifikaci dané techniky vybrána nebo určena odpovídající klimatická kategorie s vysokou vlhkostí, i když je známo, že se technika nebude používat v žádné z oblastí definované pro kategorie „B“. j. Pro techniku, která je provozována na mořských plochách, by měla být v dokumentech pro specifikaci dané techniky určena vysokoteplotní kategorie M1, přechodná kategorie M2 a nízkoteplotní kategorie M3 na základě toho, že lodě během provozu běžně vstupují do tropických, mírných a arktických vod. k. Střídání teploty v důsledku fázové přeměny, jako je například zmrznutí vody, může být pro některou techniku mnohem náročnější, než střídání teplotních extrémů. To by mělo být bráno v úvahu a v případě potřeby by měly být specifikovány odpovídající teplotní cykly, která vycházejí, pokud je to možné, z podmínek pro klimatické kategorie uvedené v částech tohoto dokumentu. l. Faktory zmírňující teplotu jsou uvedeny pro výškové kóty hlavně nad hladinou moře (tabulka 2 část 2311/2). 143
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311 m. Pro výbušninu, pohonné hmoty a pyrotechniku se doporučuje, aby úrovně teploty a vlhkosti byly založeny na pravděpodobnosti 1% překročení za jeden měsíc nejhoršího období roku (obvykle 3krát až 4krát během roku). Denní cykly definované tímto doporučením jsou pro každou kategorii uvedeny v části 2311/2. Výše uvedené kritérium je použitelné v mnoha případech, ale za jiných okolností, například když teplem vyvolaná závada techniky nepředstavuje riziko nebo nevyvolá chybnou činnost hlavního systému, by měly být rizikové situace zhodnoceny tak, že je možno použít teploty, která je odvozena od odpovídajících procentních hodnot představujících optimální kompromis. Horní nebo dolní hodnoty teploty a vlhkosti pro taková kritéria lze získat z pravděpodobnostních grafů v části 2311/2. Pokud se zvažují použít kritéria za 10 procenty rizika (tzn. vycházející z pravděpodobnosti 10% překročení během jednoho měsíce v nejhorším období roku), mělo by být postupováno obezřetně. Tyto údaje jsou potom použity jako mezní hodnoty pro denní cykly se stejným rozsahem hodnot jako odpovídající denní cykly v tabulkách 6–19 části 2311/2. n. V tabulkách 2 a 3 části 2311/2 jsou uvedeny hodnoty teplot a vlhkosti v různých nadmořských výškách v podobě nejvyšší, nejnižší hodnoty a hodnoty 1% výskytu vysokých a nízkých hodnot. Pro určení konstrukčních kritérií pro techniku, zvláště výbušniny, pohonné hmoty a pyrotechniku se doporučují 1% hodnoty, ale stejně jak již bylo uvedeno, v určitých případech je možno použít méně náročná kritéria. Jsou uvedeny pouze přírodní vlivy, vyvolané vlivy, jako je např. aerodynamický ohřev, nejsou zvažovány. o. Kromě teploty a vlhkosti lze z části 2311/3 určit různé jiné klimatické faktory související s každou kategorií. Tyto faktory by měly být uvedeny v dokumentech pro specifikaci dané techniky a brány v úvahu při specifikaci celkového klimatického prostředí. p. Není pravděpodobné, že by se podmínky teploty a vlhkosti vyskytující se v kterémkoliv daném roce při terénních zkouškách v určitém místě, blížily extrémním hodnotám uvedeným pro klimatickou kategorii příslušného místa. q. Návod pro výpočet 1% hodnot lze nalézt v části 2310/1. 2.2
Směrnice pro navrhování článků pro klimatické prostředí v dokumentech pro specifikaci dané techniky a. Odstavce těchto dokumentů, které se týkají klimatického prostředí pro jednu část techniky, by měly zahrnovat nejúplnější informace o všech vlivech klimatu, v němž se požaduje, aby technika zůstala bezpečná a upotřebitelná a nebo byla schopna přijatelného výkonu. b. Objednatel by měl v počátku rozhodnout, ve kterých oblastech světa a po jak dlouhou dobu se pro každou z těchto oblastí požaduje skladování a provoz techniky během jeho plánované životnosti a zahrnout tyto informace do dokumentace pro specifikaci dané techniky. Provede se to uvedením jedné nebo více ze čtrnácti odlišných klimatických oblastí, z nichž jedenáct se vztahuje k pozemním oblastem a tři k mořským, tak jak je uvedeno v části 2311/1. c. Pro techniku umístěnou na povrchu země by měla dokumentace pro specifikaci dané techniky určit soubor podmínek z vysokoteplotních kategorií (A1, A2 a A3),
144
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311 nízkoteplotních kategorií (C0, C1, C2, C3 a C4) a kde má zásadní význam vysoká vlhkost; měla by být také vybrána jedna z kategorií (B1, B2 nebo B3). d. Při přípravě dokumentace pro specifikaci dané techniky by měla být zvážena situace, kdy teploty v oblastech spadajících do kategorií A1, A2, A3, M1 a M2 jsou blízko svých maximálních hodnot, potom není pravděpodobné, že ostatní klimatické faktory (uvedené v části 2311/3) kromě přímého slunečního záření a atmosférického tlaku, se přiblíží úrovním své maximální intenzity. e. Pro velké mořské plochy se očekává, že budou specifikovány všechny tři kategorie „M“, protože lodě mohou během provozu vplouvat do tropických, mírných a arktických vod. Pro pobřežní vody je mnohem vhodnější specifikovat odpovídající pozemní kategorii. f. Zvažování vlivů kombinovaného prostředí, kterému bude technika vystavena, má při přípravě dokumentace pro specifikaci dané techniky zásadní význam. g. Dokumentace pro specifikaci dané techniky by měla pro konstrukční účely pro každou jednotlivou část techniky určovat přijatelné pravděpodobnosti výskytu teploty a vlhkosti. Tyto pravděpodobnosti výskytu je možno odvodit z odpovídajících tabulek v části 2311/2. Tyto tabulky jsou vhodné pro vytvoření teplotních a vlhkostních úrovní pro ty klimatické kategorie, v nichž se provoz techniky předpokládá. h. Pravděpodobnosti, že bude dosažena nebo překročena určitá teplota v oblastech příslušných klimatických kategorií jsou uvedeny v části 2311/2. Základem je jak počet dnů za rok, kdy k výskytu pravděpodobně dojde, tak celkový času za rok po výskyt který trvá. i. Pro výbušniny, pohonné hmoty a pyrotechniku se doporučuje pravděpodobnost výskytu jedno procento za měsíc během nejteplejšího nebo nejchladnějšího období roku (podle toho co je vhodnější). Pro usnadnění jsou denní cykly odpovídající této pravděpodobnosti výskytu pro každou klimatickou kategorii uvedeny jak v grafické, tak tabelární podobě. j. Pro všechny ostatní druhy techniky by měl objednatel rozhodnout o optimální hodnotě pravděpodobnosti výskytu, přičemž by měl vzít v úvahu všechny příslušné faktory, zahrnující náklady, problémy konstrukce a výroby a způsoby rozmístění. Vybrané hodnoty by měly být uvedeny v dokumentaci pro specifikaci dané techniky. k. Dokumentace pro specifikaci dané techniky by měla určit, zdali byla brána v úvahu expozice v nadmořské výšce. l. Pro expozici v nadmořské výšce se doporučují 1% hodnoty výskytu uvedené v tabulkách 3 až 5 části 2311/2. Pokud úvahy s vyšší prioritou neurčují opak. m. Další klimatické faktory, které by měly být brány v úvahu v dokumentaci pro specifikaci dané techniky jsou uvedeny v části 2311/3 a jejich nejvyšší a nebo nejnižší hodnoty, které kdy byly spolehlivě zaznamenány, jsou uvedeny v odpovídajících kapitolách této části. n. Obecně se jako konstrukční kritéria často používají extrémní hodnoty tlaku. Pro mnohé jiné klimatické faktory se však extrémní hodnoty vždy nepoužívají.
145
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311 o. Jestliže dokumentace pro specifikaci dané techniky vyžaduje, aby určitá část techniky byla bezpečná a schopná uspokojivého výkonu při vystavení určitým úrovním, které se odlišují se od úrovní požadovaných v částech 2311/1, 2311/2 a 2311/3, pak by měla být jakákoliv odchylka zdůvodněna. p. Nemělo by se automaticky očekávat, že technika konstruovaná tak, aby byla bezpečná a schopná uspokojivého výkonu za podmínek specifikovaných pro jednu kategorii, bude schopna stejného výkonu za podmínek specifikovaných pro jinou kategorii. q. Velmi zřídka se požaduje, aby byla technika bezpodmínečně bezpečná a nebo schopná uspokojivého výkonu při vystavení nejvyšším a nejnižším teplotám, které kdy byly spolehlivě zaznamenané v oblastech určitých kategorií specifikovaných pro danou techniku 3
TERMÍNY A DEFINICE
Pro účely těchto částí jsou použity následující termíny a definice: a. Klimatická kategorie: klasifikace klimatu v každé oblasti světa jako soubor teplotních a vlhkostních podmínek. b. Technika: všeobecně používaný název pro veškeré zařízení, sklady, balení a dodávky používané ozbrojenými silami NATO. c. Meteorologická teplota: okolní teplota vzduchu měřená za standardních podmínek ventilace a ochrany před zářením v meteorologické stanici ve výšce 1,2 m až 2 m nad zemí. d. Rosný bod: teplota, při níž je vzduch nasycen vodní parou. Rosný bod je teplota, při níž páry začínají při poklesu teploty kondenzovat jako kapky vody. e. Sluneční záření: kombinace infračerveného, viditelného a ultrafialového záření ze slunce. Spektrální rozdělení energie slunečního záření v poledne na hladině moře, když slunce je přímo nad hlavou, je uvedeno v tabulce 1. f. Vlivy slunečního záření: dva hlavní vlivy slunečního záření jsou (i) teplo a (ii) fotochemické vlivy na materiály. Tepelná odezva techniky na toto záření bude záviset ve značné míře na tepelné kapacitě materiálu a povrchové úpravě, ale obecně má na povrchu za následek nárůst teploty o 20 ºC, za podmínek jasné oblohy a ve dnech, kdy přímé sluneční záření dosáhne nebo překročí intenzitu 1 000 W/m2. Pro přesnější výsledky jsou nutné reálné zkoušky nebo přesná simulace. Pro techniku přímo vystavenou slunečnímu záření nebo vysokým úrovním odraženého záření je nutno brát v úvahu také efekt degradace plastických hmot, pryže, nátěrů atd. vlivem ultrafialových a modrozelených složek světla. Více informací o slunečním záření je uvedeno v Metodě 305, Příloha A.
146
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311 TABULKA 1 – Spektrální rozdělení energie slunečního záření na hladině moře Přirozené Tolerance (% Intenzita z celkové Šířka záření Spektrální pásmo záření hodnoty) pásma (nm) (% z celkové (W/m2) hodnoty) Min Max Ultrafialové – B Ultrafialové – A
Viditelné Infračervené
Spektrální pásmo intenzity záření (W/m2)
280–320
0,5
0,3
0,7
5,6
320–360
2,4
1,8
3
26,6
360–400
3,2
2,4
4,4
35,8
400–520
17,9
16,1
19,7
200,5
520–640
16,6
14,9
18,3
185,9
640–800
17,3
12,8
19
193,8
800–3000
42,1
33,7
50,5
471,5
471,5
1 120
1 120
Celkově
5,6 62,7
580,2
Poznámka: Hodnoty rozhraní mezi ultrafialovým, viditelným a infračerveným zářením uvedené v některých odkazových dokumentech se mírně liší od hodnot v této tabulce.
147
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311
(VOLNÁ STRANA)
148
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311 Příloha A PŘÍLOHA A ZDROJE A ODKAZY A.1 ZDROJE ÚDAJŮ (1) US AFCRL-TR-74-0052: Synopsis of Background Material for Mil. Std 210B, Climatic Extremes for Military Equipment (1974) (Souhrn základních materiálů pro Mil. Std. 210B, Klimatické extrémy pro vojenská zařízení). (2) US MIL-HDBK-310 Global Climatic Data for Developing Military Products (1997) (Globální klimatické údaje pro vývoj vojenských výrobků). (3) UK Met 0.617: Tables of Temperature, Relative Humidity and Precipitation for the World (1965) (Tabulky teploty, relativní vlhkosti a atmosférických srážek z celosvětových oblastí). (4) UK Met O 856 Tables of temperature, relative humidity, precipitation and sunshine for the world (Tabulky teploty, relativní vlhkosti, atmosférických srážek a slunečního záření z celosvětových oblastí). Part 1 N. America (1980), Part 3 Europe (1973) and Part 4 Africa (1983). (5) UK IMI Summerfield T.R. No 70/10: Application of Simulated Real-Life Climatic Cycles Derived from Available Meteorological Data (1970) (Použití simulovaných skutečných klimatických cyklů odvozených z dostupných meteorologických údajů). (6) GAM EG 13, Annex Environmental Data (Příloha Údaje o prostředí) A.2 ODKAZY (1) STANAG 2805A: Minimum Fordability Requirements for Tactical Vehicles and Guns, and Minimum Immersion Requirements for Combat Equipment Normally Installed or Carried in Open Vehicles or Trailers (Požadavky na brodění a plavbu bojových a zabezpečovacích vozidel). (2) UK Def Stan 00-35 Environmental Handbook for Defence Materiel, Part 4 Natural Environments (Příručka vlivů prostředí pro vojenskou techniku, část 4 Přírodní prostředí), Issue 3, 7th May 1999.
149
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311
(VOLNÁ STRANA)
150
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/1
KAPITOLA 2311/1 KLIMATICKÉ KATEGORIE A JEJICH GEOGRAFICKÁ POLOHA OBSAH 1
ROZSAH ......................................................................................................................... 152
1.1
ÚČEL .............................................................................................................................. 152
1.2
POUŽITÍ .......................................................................................................................... 152
1.3
OMEZENÍ ........................................................................................................................ 152
1.4
INFORMACE PRO UŽIVATELE........................................................................................... 153
2
MAPY POLOH KLIMATICKÝCH KATEGORIÍ ........................................................ 154
2.1
MAPA 1 KLIMATICKÉ KATEGORIE: EXTRÉMNĚ HORKÁ SUCHÁ A1, HORKÁ SUCHÁ A2 & MÍRNÁ A3 ..................................................................................... 156
2.2
MAPA 2 KLIMATICKÉ KATEGORIE: VLHKÁ TEPLÁ B1, VLHKÁ HORKÁ B2 & VLHKÁ HORKÁ POBŘEŽNÍ POUŠŤ B3 ............................................................................... 157
2.3
MAPA 3 KLIMATICKÉ KATEGORIE: MÍRNÁ CHLADNÁ C0, STŘEDNÍ CHLADNÁ C1, CHLADNÁ C2, VELMI CHLADNÁ C3 & EXTRÉMNĚ CHLADNÁ C4 ..................................... 158
151
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/1
ČÁST 2311/1 – KLIMATICKÉ KATEGORIE A JEJICH GEOGRAFICKÁ POLOHA 1
ROZSAH
Tato část poskytuje informace o obecném účelu, použití a omezeních části 2311/1 a uvádí další informace pro uživatele. 1.1
Účel
Pro usnadnění diskuse o okolních teplotách vzduchu a vlhkostech bylo pro reprezentaci výrazných druhů klimatu, se kterými se lze v zemských oblastech světa setkat, vybráno jedenáct klimatických kategorií a další tři byly zvoleny pro popis podmínek na moři 1.2
Použití a Pro techniku umístěnou na povrchu země by měla dokumentace pro specifikaci dané techniky určit soubor podmínek z vysokoteplotních kategorií (A1, A2 nebo A3), nízkoteplotních kategorií (C0, C1, C2, C3 nebo C4) a kde má zásadní význam vysoká vlhkost; měla by být také vybrána jedna z kategorií (B1, B2 nebo B3). b. Pokud nejsou pro techniku vystavenou slunečnímu záření k dispozici skutečné údaje, je mnohem vhodnější použít část 2310/1 pro vyvolané klimatické prostředí než přírodní meteorologické teploty. c. Pro velké mořské plochy se běžně specifikují všechny tři kategorie „M“, protože lodě mohou během provozu vplouvat do tropických, mírných i arktických vod. Pro pobřežní vody je mnohem vhodnější specifikovat odpovídající pozemní kategorii. d. Měla by být také věnována pozornost tomu, zda zvážit kombinaci okolních teplot a souvisejících vlhkostí, kterými bude technika vystavena.
1.3
Omezení a. Geografické oblasti na mapách 1 – 3 uvedené v této části jednoznačně neuvádí, že klima v každém místě přesně odpovídá ročním rozdělení a denním cyklům uvedeným v části 2311/2. b. Tyto mapy jsou uvedeny pouze jako pomůcka pro technické a logistické rozhodování pro určitou položku techniky, pro určení požadovaných klimatických konstrukčních a výkonových kritérií. Pokud jsou požadovány údaje použitelné pouze pro určité části oblasti, mělo by dojít ke konzultacím s příslušnými meteorologickými orgány. Aby se zabránilo omezením při rozmístění, měl by být tento přístup používán co nejméně. c. Použití tohoto dokumentu je zamýšleno pro návrh prvotních konstrukčních kritérií. Jakmile je technika zavedena do používání, upřednostňuje se monitorování skutečných podmínek. d. Přiřazovat kategorie určitým oblastem moří se nepovažuje za praktické. Jako obecné vodítko se na oblasti s tropickými nebo mírnými podmínkami použijí kategorie M1 a M2, zatímco kategorie M3 představuje arktické podmínky.
152
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/1 1.4
Informace pro uživatele a. Osm z kategorií příslušejících k zemskému povrchu (označovaných A1, A2, A3, C0, C1, C2, C3 a C4) je definováno jako charakteristickým znakem teplotou, zatímco zbývající tři (označované B1, B2 a B3) představují klima, v nichž je vysoká vlhkost doprovázena vysokými teplotami. Tyto veličiny jsou charakteristické pro tyto oblasti. b. Místa, do nichž tyto kategorie patří, jsou zobrazena na mapách 1 – 3. c. Pro mořské hladiny jsou dvě kategorie (označované M1 a M3) definovány jako charakteristickým znakem teplotou, zatímco třetí zbývající (označovaná M2) představuje mořské klima, v němž je vysoká teplota doprovázena vysokou vlhkostí. d. Horní a dolní hodnoty cyklů uvedené v části 2311/2 jsou uvedeny v tabulce 2. e. Kategorie „B“ jsou definovány v tabulce 1 s použitím vlhkosti (rosný bod) a také teploty. Hodnoty dostupné pro velký počet stanic byly: T99 (99% výskyt teploty v nejteplejším měsíci), T01 (1% výskyt teploty v nejchladnějším měsíci) a TDT 99 (99% výskyt rosného bodu v nejteplejším měsíci). Hodnoty TDT 99 bylo použito proto, že byla považována za nejlepší jednoduchý diskriminant pro vlhkost kategorie B. Má výhodu v tom, že může být vypočítána stejným způsobem jako T99 a použita na stejný měsíc. Tabulka zobrazuje kritéria, která byla použita pro vytvoření oblasti každé klimatické kategorie B. f. V určitých případech může být nezbytné zvážit další hodnotu TD99 (což jest 99% výskyt rosného bodu pro nejvlhčí měsíc). g. Pro použití naměřených údajů o prostředí by mělo být vynaloženo určité úsilí, zejména pro teplotu a vlhkost, protože pravděpodobně existuje způsob poruchy, který z vlivů teploty a vlhkosti vychází. TABULKA 1 – Definice pro vlhké klimatické kategorie
Klimatická kategorie
B1 (džungle) B2 (savana s horkým suchým obdobím) B3 (Perský záliv, Aden)
T99 (99% výskyt teploty vzduchu nejteplejšího měsíce ºC)
T01 (1% výskyt teploty vzduchu nejchladnějšího měsíce ºC)
TDT 99 (99% výskyt teploty rosného bodu v nejteplejším měsíci ºC)
31 až 35 35 až 39,5
17 -
24,5 25,5
39,5
-
29
Poznámky: Tyto definice jsou založeny na 3hodinových nebo 6hodinových údajích z let 1983 – 2001 pro několik tisíc World Met Office (WMO – Světová meteorologická organizace) povětrnostních pozemních stanic po celém světě. Definice B1: kritérium T01 17 ºC – to jsou vlhké tropické oblasti. Oblasti „džungle", jako je Kongo nebo povodí Amazonky, jsou poměrně dobře pokryty meteorologickými stanicemi, ačkoli v západní a střední Africe a některých částech Amazonie je nedostatek dobrých stanic.
153
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/1 Na většině malých tropických ostrovů platí hodnota T99, kde vane mořská bríza, to ale bude pod 35 ºC. Definice B2: je obtížné definici provést, protože není jasné, jestli zdůraznit teplotu nebo vlhkost, ty ještě mohou dosahovat maximálních hodnot v různých měsících. Mnohé tropické vrchoviny zejména v Africe nepatří do kategorií B. Některé oblasti B2 byly typické oblasti savan, které obklopují oblasti džunglí a blíží se kategorii A2. Tuto kategorii je třeba stále ještě upravovat. Definice B3: přesná poloha stanice ve vztahu k vnitřní části pouště a teplému moři je kritická. Ze strany země patří buď do kategorie A1, nebo do A2, zatímco malé ostrovy v Perském zálivu mohou být pouze A3, nebo B2, např. Bahrajn je A2. Ománský a Adenský záliv jsou B3 stejně jako Perský záliv a pobřeží Rudého moře. Oblasti B3 jsou pobřežní a nezasahují do mořských oblastí. TABULKA 2 – Sumarizované celosvětové teplotní a vlhkostní cykly Cyklus
Meteorologická Teplota (ºC)
Relativní vlhkost (%)
A1
32 až 49
8 až 3
A2
30 až 44
44 až 14
A3
28 až 39
78 až 43
7 dní
24
100
358 dní
23 až 32
88 až 66
B2
26 až 35
100 až 74
B3
31 až 41
88 až 59
C0
−6 až −19
C1
−21 až −32
C2
−37 až −46
C3
−51
C4
−57
M1
29 až 48
M2
25,5 až 35
67 až 21 100 až 53
M3
−23 až −34
Směřuje k nasycení
B1
2
Směřuje k nasycení
MAPY POLOH KLIMATICKÝCH KATEGORIÍ
Na následujících stranách jsou uvedeny mapy klimatických kategorií. Je nutno si uvědomit, že hranice mezi jednotlivými oblastmi jsou určeny přibližně a jejich ohraničení není konečné.
154
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/1 2.1 MAPA 1 Klimatické kategorie: Extrémně horká suchá A1, horká suchá A2 & mírná A3
POLOHA KLIMATICKÝCH KATEGORIÍ
OBRÁZEK 1 – Extrémně horká suchá A1, horká suchá A2 & mírná A3
155
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/1 2.2 MAPA 2 Klimatické kategorie: Vlhká teplá B1, vlhká horká B2 & vlhká horká pobřežní poušť B3
POLOHA KLIMATICKÝCH KATEGORIÍ
OBRÁZEK 2 – Vlhká teplá B1, vlhká horká B2 & vlhká horká pobřežní poušť B3 156
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/1 2.3 MAPA 3 Klimatické kategorie: Mírná chladná C0, střední chladná C1, chladná C2, velmi chladná C3 & extrémně chladná C4
POLOHA KLIMATICKÝCH KATEGORIÍ
OBRÁZEK 3 – Mírná chladná C0, střední chladná C1, chladná C2, velmi chladná C3 & extrémně chladná C4 157
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/1
(VOLNÁ STRANA)
158
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3
KAPITOLA 2311/2 CELOSVĚTOVÉ PODMÍNKY TEPLOTY A VLHKOSTI OKOLNÍHO VZDUCHU A ÚROVNĚ PŘÍMÉHO SLUNEČNÍHO ZÁŘENÍ OBSAH 1
ROZSAH ......................................................................................................................... 160
1.1
ÚČEL .............................................................................................................................. 160
1.2
POUŽITÍ .......................................................................................................................... 160
1.3
OMEZENÍ ........................................................................................................................ 161
2
ZMÍRŇUJÍCÍ FAKTORY PRO KLIMATICKÉ PODMÍNKY PROSTŘEDÍ .............. 161
2.1
FAKTORY ZMÍRŇUJÍCÍ TEPLOTU PRO ZVÝŠENÁ MÍSTA ..................................................... 161
2.2
TEPLOTA A VLHKOST V ZEMĚPISNÝCH VÝŠKÁCH............................................................ 162 2.2.1 Okolní teplota vzduchu v nadmořské výšce – celosvětová .......................... 162 2.2.2 Okolní teplota vzduchu v nadmořské výšce – nad otevřenými moři............ 162 2.2.3 Vlhkost v nadmořské výšce – celosvětová ................................................... 163 2.2.4 Přímé sluneční záření v nadmořské výšce .................................................... 163
3
PODMÍNKY OKOLNÍ TEPLOTY VZDUCHU, VLHKOSTI A PŘÍMÉHO SLUNEČNÍHO ZÁŘENÍ NAD ZEMÍ A BLÍZKO HLADINY MOŘE . 164
3.1
A1 – EXTRÉMNÍ HORKÁ SUCHÁ KATEGORIE ................................................................... 164
3.2
A2 – HORKÁ SUCHÁ KATEGORIE .................................................................................... 165
3.3
A3 – MÍRNÁ KATEGORIE ................................................................................................ 166
3.4
OBECNÉ ÚDAJE PRO METEOROLOGICKÉ PODMÍNKY KATEGORIE A ................................. 168
3.5
B1 – VLHKÁ TEPLÁ KATEGORIE ..................................................................................... 169
3.6
B2 – VLHKÁ HORKÁ KATEGORIE .................................................................................... 170
3.7
B3 – VLHKÁ HORKÁ KATEGORIE POBŘEŽNÍ POUŠŤ ......................................................... 171
3.8
OBECNÉ ÚDAJE PRO METEOROLOGICKÉ PODMÍNKY KATEGORIE B .................................. 172
3.9
C0 – MÍRNÁ CHLADNÁ KATEGORIE ................................................................................ 173
3.10 C1 – STŘEDNÍ CHLADNÁ KATEGORIE.............................................................................. 174 3.11 C2 – CHLADNÁ KATEGORIE ............................................................................................ 175 3.12 C3 – VELMI CHLADNÁ KATEGORIE ................................................................................. 175 3.13 C4 – EXTRÉMNĚ CHLADNÁ KATEGORIE .......................................................................... 176 3.14 OBECNÉ ÚDAJE PRO METEOROLOGICKÉ PODMÍNKY KATEGORIE C .................................. 177 3.15 M1 – NÁMOŘNÍ HORKÁ KATEGORIE ............................................................................... 178 3.16 M2 – NÁMOŘNÍ STŘEDNÍ KATEGORIE ............................................................................. 179 3.17 M3 – NÁMOŘNÍ CHLADNÁ KATEGORIE ........................................................................... 180 3.18 OBECNÉ ÚDAJE PRO METEOROLOGICKÉ PODMÍNKY KATEGORIE M ................................. 181
159
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3
ČÁST 2311/2 – CELOSVĚTOVÉ PODMÍNKY TEPLOTY A VLHKOSTI OKOLNÍHO VZDUCHU A ÚROVNĚ PŘÍMÉHO SLUNEČNÍHO ZÁŘENÍ 1
ROZSAH
1.1
Účel
Tato část poskytuje informace o podmínkách okolní (meteorologické) teploty, slunečního záření a vlhkosti, které se vyskytují na zemi, na nebo blízko mořské hladiny a na mořských plochách různých klimatických kategorií uvedených v části 2311/1. Tyto podmínky pozemních a mořských ploch zahrnují: a. Graf počtu dnů v roce, v nichž je průměrně dané teploty dosaženo nebo je překročena v 5–10 procentech klimaticky nejméně příznivých oblastí každé kategorie. b. Graf relativní vlhkosti související s teplotou. c. Denní meteorologické teplotní cykly představující podmínky ve dnech, kdy se vyskytují extrémní nebo téměř extrémní teploty. d. Graf celkového počtu dnů a hodin v roce, kdy je dosažena nebo je překročena daná teplota. 1.2
Použití a. Tyto denní cykly se doporučuje používat při stanovení konstrukčních kritérií pro techniku ozbrojených sil NATO. b. Pro místa s vyšší nadmořskou výškou je v tabulce 2 této části uveden odpovídající korekční faktor. Pro meteorologické podmínky ve výšce by se mělo pracovat s tabulkami 3 až 5. c. Přibližné hranice pro tyto kategorie jsou zobrazeny na mapách 1, 2 a 3 (část 2311/1). Popis některých z důležitějších oblastí zemského povrchu každé kategorie doprovází denní cykly teploty a vlhkosti, které jsou uvedené v této části 2311/2. Pro mořskou plochu jsou teplotou jako hlavní charakteristickým znakem definovány dvě kategorie (M1 a M3), zbývající kategorie (M2) představuje mořské klima, v němž je teplota doprovázena vysokou vlhkostí. d. Horní a dolní hodnoty cyklů podrobně uvedené v části 2311/2 jsou uvedeny v tabulce 1.
160
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 TABULKA 1 – Sumarizované celosvětové teplotních a vlhkostních cyklů Cyklus A1 A2 A3 B1 7 dní 358 dní B2 B3 C0 C1 C2 C3 C4 M1 M2 M3
1.3
Meteorologické hodnoty Teplota (ºC) Relativní vlhkost (%) 32 až 49 30 až 44 28 až 39
8 až 3 44 až 14 78 až 43
24 23 až 32 26 až 35 31 až 41 –6 až –19 –21 až –32 –37 až –46 –51 –57 29 až 48 25,5 až 35 –23 až –34
100 88 až 66 100 až 74 88 až 59
Směřuje k nasycení
67 až 21 100 až 53 Směřuje k nasycení
Omezení
Nepovažuje se za praktické přiřazovat kategorie určitým oblastem moří, ale jako obecné vodítko se kategorie M1 a M2 používají na oblasti s tropickými nebo mírnými podmínkami, zatímco M3 představuje arktické podmínky. 2
ZMÍRŇUJÍCÍ FAKTORY PRO KLIMATICKÉ PODMÍNKY PROSTŘEDÍ
2.1
Faktory zmírňující teplotu pro zvýšená místa
Teploty uvedené pro kategorie A1, A2 a A3 se vztahují k výškám od hladiny moře po 900 m. Pro výšky větší než 900 m by se měly být použít zmírňující faktory uvedené v tabulce 2. Podobným způsobem by se měly použít údaje pro kategorie B1, B2 a B3, které se vztahují k výškám od hladiny moře po 1 200 m, zmírňující faktory uvedené v této tabulce jsou pro větší výšky nad 1 200 m. TABULKA 2 – Faktory zmírňující teplotu pro zvýšená místa Klimatická kategorie
Výšky nad MSL (střední úroveň hladiny moře)
Zmírňující faktory
A1, A2, A3 B1 B2, B3
900 m 1 200 m 1 200 m
−1 ºC na 100 m −2 ºC na 300 m −1 ºC na 100 m
161
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 2.2
Teplota a vlhkost v zeměpisných výškách
2.2.1 Okolní teplota vzduchu v nadmořské výšce – celosvětová V tabulce 3 jsou zaznamenány teploty okolního vzduchu pro rozsah výšek, u kterých je na celosvětovém základě odhadnuto, že jsou dosahovány nebo překračovány po dobu 7,4 hodin (tj. 1 procento z měsíce) nejteplejšího období roku a po dobu téměř 7,4 hodin nejchladnějšího období průměrného roku. Teploty v jiných výškách mohou být v daném rozsahu vypočítány lineární interpolací mezi dvěma nejbližšími zaznamenanými hodnotami. Jsou také uvedeny spolehlivě zaznamenané nejvyšší a nejnižší teploty v těchto výškách TABULKA 3 – Okolní teploty vzduchu ve výškách – celosvětové Výška km 0 1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 35 40 45 50
kft 0 3,28 6,56 13,1 19,7 26,2 32,8 39,4 45,9 52,5 59,1 65,6 72,2 78,7 85,3 91,9 98,4 115 131 148 164
Nejvyšší zaznamenaná teplota ºC
Hodnota 1% úrovně výskytu vysoké teploty ºC
Hodnota 1% úrovně výskytu teploty ºC
Nejnižší zaznamenaná teplota ºC
58 41 32 19 8 –4 –13 –22 –30 –35 –35 –31 –39 –33 –27 –22 –17
49 40 30 17 6 –5 –13 –22 –30 –37 –37 –32 –30 –33 –28 –23 –18 3 25 30 37
–61 –53 –41 –48 –57 –66 –74 –73 –75 –86 –86 –86 –84 –85 –84 –83 –83 –81 –71 –70 –70
–68 –54 –47 –53 –61 –68 –75 –80 –77 –87 –88 –87 –85 –86 –84 –84 –85
Poznámka: Je třeba si všimnout, že ne všechny tyto nejvyšší (nebo nejnižší) teploty se objevily v různých výškách současně a ani nutně na stejném místě a že soubor hodnot uvedených v tabulce 3 nepředstavuje specifický profil teplota-výška. 2.2.2 Okolní teplota vzduchu v nadmořské výšce – nad otevřenými moři Rozsah okolních teplot vzduchu nad otevřenými moři v jakékoliv výšce pod 16 km (52,5 kft) je výrazně menší než rozsah nad zemským povrchem. Vysoké a nízké hodnoty nad otevřenými moři, které jsou vypočítané podobným způsobem jako pro celosvětové podmínky,
162
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 jsou uvedeny v tabulce 4. Hodnoty teploty vzduchu nad 16 km (52,5 kft) jsou stejné jako celosvětové hodnoty. TABULKA 4 – Okolní teplota vzduchu v nadmořské výšce – nad otevřenými moři Výška km
kft
0 1 2 4 6 8 10 12 14 16
Nejvyšší zaznamenaná teplota ºC
Hodnota 1% úrovně výskytu vysoké teploty ºC
Hodnota 1% úrovně výskytu nízké teploty ºC
Nejnižší zaznamenaná teplota ºC
51 34 26 16 2 –8 –20 –36 –35 –35
48 33 25 14 1 –9 –21 –39 –37 –37
–34 –29 –31 –39 –46 –56 –69 –74 –75 –86
–39 –31 –32 –40 –47 –58 –70 –75 –76 –87
0 3,28 6,56 13,1 19,7 26,2 32,8 39,4 45,9 52,5
Poznámka: Je třeba si uvědomit, že ne všechny tyto nejvyšší (nebo nejnižší) teploty v různých výškách se objevily současně a ani nutně na stejném místě a že soubor hodnot uvedených v tabulce 3 nepředstavuje specifický profil teplota-výška. Povrchové hodnoty vycházejí z údajů z Abadamu a Anchorage, Aljaška. 2.2.3 Vlhkost v nadmořské výšce – celosvětová Hodnoty vlhkosti vyjádřené jako rosné body, které jsou v průměrném roce překročeny celkem po dobu 7,4 hodin během nejvlhčího měsíce v různých výškách až do 8 km (26 kft), jsou uvedeny v tabulce 5 společně s nejvyššími hodnotami vůbec kdy zaznamenanými. TABULKA 5 – Vlhkost v nadmořské výšce Výška km 0 1 2 4 6 8
kft
1% úroveň výskytu vysoké vlhkosti rosného bodu ºC
Nejvyšší zaznamenaný rosný bod ºC
0 3,28 6,56 13,1 19,7 26,2
31 29 24 16 3 –8
34 30 26 18 3 –7
2.2.4 Přímé sluneční záření v nadmořské výšce I když tepelný efekt přímého slunečního záření v určité výšce je větší než na hladině moře, pro účely této části jsou hodnoty, které se používají na hladině moře a které jsou definovány v různých dodatcích této části, také uváděny pro určitou výšku. Degradující vliv ultrafialové
163
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 části slunečního záření na některé materiály (viz kapitola 2311 – všeobecná ustanovení, odstavec 3.f) se výrazně zvyšuje s nadmořskou výškou. Žádné diagramy nejsou uvedeny, protože účinek je závislý na vlnové délce a výrazně se mění s druhem materiálu. Pro další informace o slunečním záření ve výškách viz Metoda 305, Příloha A. 3
PODMÍNKY OKOLNÍ TEPLOTY VZDUCHU, VLHKOSTI A PŘÍMÉHO SLUNEČNÍHO ZÁŘENÍ NAD ZEMÍ A BLÍZKO HLADINY MOŘE
3.1
A1 – Extrémní horká suchá kategorie a. Kategorie A1 se používá pro oblasti, kde panují velmi vysoké teploty, jmenovitě horké suché pouště severní Afriky, části Středního východu, severní Indie a jihozápadní oblasti USA. b. Obecné údaje pro meteorologické podmínky jsou uvedeny na obrázcích 1 až 3. c. Kromě toho je v tabulce 6 uveden cyklus maximální teploty a související vlhkosti, který se doporučuje jako konstrukční kritérium pro techniku, která je vystavena meteorologickým podmínkám A1. Nejvyšší teplota tohoto cyklu je taková teplota vzduchu, které je v průměru dosaženo nebo je překročena v nejteplejších místech dané kategorie po celkovou dobu přibližně 7,4 hodin (tj. 1 procento z měsíce) během nejteplejšího období roku. Profil tohoto cyklu je typický pro dny, kdy je této teploty právě dosaženo. d. Nejvyšší hodnota teploty, která byla spolehlivě zaznamenána pro meteorologické podmínky A1, je 58 ºC.
164
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 TABULKA 6 – Denní cyklus pro klimatickou kategorii A1 Místní čas
Meteorologické podmínky
Hodiny
Teplota okolního vzduchu ºC
Relativní vlhkost %
Sluneční záření W/m2
0100 0200 0300 0400 0500 0600 0700 0800 0900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400
35 34 34 33 33 32 33 35 38 41 43 44 47 48 48 49 48 48 46 42 41 39 38 37
6 7 7 8 8 8 8 6 6 5 4 4 3 3 3 3 3 3 3 4 5 6 6 6
0 0 0 0 0 55 270 505 730 915 1040 1120 1120 1040 915 730 505 270 55 0 0 0 0 0
Poznámka: V extrémně horkých suchých oblastech se bude tlak páry měnit podle vzdálenosti od moře nebo jiných velkých vodních ploch, ale bude pravděpodobně v rozmezí 3 milibary až 12 milibarů. Denní kolísání pravděpodobně nepřekročí 3 milibary. 3.2
A2 – Horká suchá kategorie a. Kategorie A2 se používá pro oblasti, kde jsou vysoké teploty doprovázené středně nízkou vlhkostí, jmenovitě nejjižnější části Evropy, většina australského kontinentu, jižní střední Asie, severní a východní Afrika, pobřežní oblasti severní Afriky, jižní části USA a většina Mexika. b. Obecné údaje pro meteorologické podmínky jsou uvedeny na obrázcích 1 až 3. c. Kromě toho je v tabulce 7 uveden cyklus maximální teploty a související vlhkosti, který se doporučuje jako konstrukční kritérium pro techniku vystavenou meteorologickým podmínkám A2. Nejvyšší teplota tohoto cyklu je taková teplota vzduchu, které je v průměru dosaženo nebo je překročena v nejteplejších místech
165
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 dané kategorie po celkovou dobu přibližně 7,4 hodin (tj. 1 procento z měsíce) během nejteplejšího období roku. Profil tohoto cyklu je typický pro dny, kdy je této teploty právě dosaženo. d. Nejvyšší hodnota teploty, která byla spolehlivě zaznamenána pro meteorologické podmínky A2, je 53 ºC. TABULKA 7 – Denní cyklus pro klimatickou kategorii A2 Místní čas
Meteorologické podmínky
Hodiny
Teplota okolního vzduchu ºC
Relativní vlhkost %
Sluneční záření W/m2
0100 0200 0300 0400 0500 0600 0700 0800 0900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400
33 32 32 31 30 30 31 34 37 39 41 42 43 44 44 44 43 42 40 38 36 35 34 33
36 38 43 44 44 44 41 34 29 24 21 18 16 15 14 14 14 15 17 20 22 25 28 33
0 0 0 0 0 55 270 505 730 915 1040 1120 1120 1040 915 730 505 270 55 0 0 0 0 0
Poznámka: V horkých suchých oblastech se bude tlak páry měnit podle vzdálenosti od moře nebo jiných velkých vodních ploch, ale bude pravděpodobně v rozmezí 12 milibarů až 25 milibarů. Denní kolísání pravděpodobně nepřekročí 2 milibary. 3.3
A3 – Mírná kategorie a. Kategorie A3 se používá pouze pro takové oblasti, kde se vyskytují středně vysoké teploty a středně nízká vlhkost po alespoň určitou část roku. Je zvláště reprezentativní pro podmínky v Evropě s výjimkou nejjižnějších částí, Kanadu, severní oblasti Spojených států a jižní oblasti australského kontinentu.
166
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 b. Kategorie A3 se však pro účely této dohody používá pro všechny zemské plochy s výjimkou těch, které jsou označeny A1 nebo A2. c. Kromě toho je v tabulce 8 uveden cyklus maximální teploty a související vlhkosti, který se doporučuje jako konstrukční kritérium pro techniku vystavenou meteorologickým podmínkám A3. Nejvyšší teplota tohoto cyklu je taková teplota vzduchu, které je v průměru dosaženo nebo je překročena v nejteplejších místech dané kategorie po celkovou dobu přibližně 7,4 hodin (tj. 1 procento z měsíce) během nejteplejšího období roku. Profil tohoto cyklu je typický pro dny, kdy je této teploty právě dosaženo. d. Nejvyšší hodnota teploty, která byla spolehlivě zaznamenána pro meteorologické podmínky A3, je 42 ºC. TABULKA 8 – Denní cyklus pro klimatickou kategorii A3 Místní čas Hodiny 0100 0200 0300 0400 0500 0600 0700 0800 0900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400
Meteorologické podmínky Teplota okolního vzduchu ºC 30 29 29 28 28 28 29 30 31 34 36 37 38 38 39 39 38 37 35 34 34 32 32 31
167
Relativní vlhkost % 69 72 74 76 78 78 74 67 59 51 47 45 44 43 43 44 46 48 50 53 56 59 63 66
Sluneční záření W/m2 0 0 0 0 0 45 170 500 800 960 1020 1060 1020 915 660 250 70 15 0 0 0 0 0 0
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 3.4
Obecné údaje pro meteorologické podmínky kategorie A
DENNÍ TEPLOTNÍ MAXIMA °C
Obrázek 1 pro kategorie A1, A2 a A3 ukazují počet dní v roce, v nichž je průměrně překročena daná teplota spolu s odpovídajícími rosnými body. Související denní teplotní cykly jsou v tabulkách 6 – 8.
ROSNÝ BOD °C
POČET DNÍ
POČET DNÍ
OBRÁZEK 1 – Počet dní v roce, v nichž je průměrně překročena daná teplota spolu s odpovídajícími rosnými body Počet hodin v každém roce, pro něž teplota vzduchu právě dosáhne nebo překročí hodnotu uvedenou v meteorologických podmínkách A1, A2 a A3. Vypočítáno z údajů uvedených v obrázku 1 a tabulkách 6 – 8.
168
TEPLOTA °C
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3
POČET HODIN
OBRÁZEK 2 – Počet hodin v každém roce, pro něž teplota vzduchu právě dosáhne nebo
překročí hodnotu uvedenou v meteorologických podmínkách A1, A2 a A3 3.5
B1 – Vlhká teplá kategorie a. Kategorie B1 se používá pro ty oblasti, kde se vyskytují středně vysoké teploty doprovázené trvale velmi vysokou relativní vlhkostí. S těmito podmínkami se můžeme setkat v deštných pralesích a dalších tropických oblastech během období trvalé oblačné pokrývky, kde sluneční záření není významným faktorem. Takové geografické oblasti zahrnují Zaire a povodí Amazonky, jihovýchodní Asii včetně východní Indie, severovýchodní pobřeží Madagaskaru a ostrovy karibské oblasti. b. Meteorologické v Singapuru.
podmínky
jsou
odvozeny
od
podmínek
zaznamenaných
c. Obecné údaje pro meteorologické podmínky jsou uvedeny na obrázcích 4 a 5. d. Doporučuje se, aby zkoušky techniky byly založeny jak na 7 dnech nasycení při teplotě 24 ºC, tak teplotních a vlhkostních denních cyklech, které představují podmínky pro zbytek roku. e. Tyto údaje jsou uvedeny v tabulce 9.
169
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 TABULKA 9 – Denní cyklus pro klimatickou kategorii B1 Místní čas Hodiny
Meteorologické podmínky Teplota okolního vzduchu ºC
Relativní vlhkost
Rosný bod
Sluneční záření
%
ºC
W/m2
Přibližně konstantní při 24 ºC během 24 hodin
Není podstatné ve dnech, kdy se projeví vlivy teploty a vlhkosti
7 dní za rok 0300 0600 0900 1200 1500
Přibližně konstantní Přibližně konstantní při 24 ºC při 95 % – 100 % během 24 hodin během 24 hodin
1800 2100 2400 358 dní za rok 0300
23
88
21
0600
23
88
21
0900
28
76
23
1200
31
66
24
1500
32
67
25
1800
29
75
24
2100
26
84
23
2400
24
88
22
3.6
Není podstatné ve dnech, kdy se projeví vlivy teploty a vlhkosti
B2 – Vlhká horká kategorie a. Kategorie B2 se používá pro ty oblasti, kde se vyskytují středně vysoké teploty doprovázené vysokou vlhkostí a vysokým přímým slunečním zářením. Tyto podmínky se vyskytují ve vlhkých tropických oblastech. b. Meteorologické podmínky jsou odvozeny z pozorování provedených v pobřežních stanicích Mexického zálivu a následně potvrzeny pozorováními v jiných tropických oblastech. c. Obecné údaje pro meteorologické podmínky jsou uvedeny na obrázcích 4 a 5. d. V tabulce 10 je kromě toho uveden cyklus maximální teploty a související vlhkosti, který se doporučuje jako konstrukční kritérium pro techniku vystavenou meteorologickým podmínkám kategorie B2. Ačkoliv je známo, že se v oblastech kategorie B2 vyskytují vyšší teploty a vlhkosti, jen málokdy k tomu dojde současně na stejném místě.
170
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 TABULKA 10 – Denní cyklus pro klimatickou kategorii B2 Místní čas
3.7
Meteorologické podmínky
Hodiny
Teplota okolního vzduchu ºC
Relativní vlhkost %
Sluneční záření W/m2
0100 0200 0300 0400 0500 0600 0700 0800 0900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400
27 26 26 26 26 26 27 29 31 32 33 34 34 35 35 34 33 32 31 29 28 28 27 27
100 100 100 100 100 100 94 88 82 70 77 75 74 74 74 76 79 82 86 91 95 95 100 100
0 0 0 0 0 45 230 460 630 800 900 970 990 915 795 630 410 230 45 0 0 0 0 0
B3 – Vlhká horká kategorie pobřežní poušť a. Kategorie B3 se používá pro ty oblasti, kde se vyskytují středně vysoké teploty doprovázené vysokým obsahem vodní páry ve vzduchu v blízkosti země a také vysokým úrovním slunečního záření. Tyto podmínky se vyskytují v horkých oblastech blízko velkých vodních ploch, jako je Perský záliv a Rudé moře. b. Meteorologické podmínky jsou odvozeny z pozorování provedeného v Dhahranu a jiných horkých, vlhkých stanicích. c. Obecné údaje pro meteorologické podmínky jsou uvedeny na obrázcích 4 a 5. d. Kromě toho je v tabulce 11 uveden cyklus maximální teploty a související vlhkosti, který se doporučuje jako konstrukční kritérium pro techniku, která je vystavena meteorologickým podmínkám kategorie B3. Ačkoliv je známo, že se v oblastech kategorie B3 vyskytují vyšší teploty a vlhkosti, jen zřídka k tomuto jevu dojde současně na stejném místě.
171
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 e. Zde uvedené meteorologické podmínky jsou sezónní a vyskytují se pouze v letních měsících. V zimních měsících jsou podmínky méně náročné, ale pro techniku, u které se uvažuje celosvětové operační rozmístění, se musí předpokládat nejnáročnější meteorologické podmínky. TABULKA 11 – Denní cyklus pro klimatickou kategorii B3 Místní čas
3.8
Meteorologické podmínky
Hodiny
Teplota okolního vzduchu ºC
Relativní vlhkost %
Sluneční záření W/m2
0100 0200 0300 0400 0500 0600 0700 0800 0900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400
31 31 31 31 31 32 34 36 37 38 39 40 41 41 41 41 39 37 36 34 33 32 32 31
88 88 88 88 88 85 80 76 73 69 65 63 59 59 59 59 65 69 73 79 85 85 88 88
0 0 0 0 0 45 315 560 790 920 1040 1080 1000 885 710 460 210 15 0 0 0 0 0 0
Obecné údaje pro meteorologické podmínky kategorie B
Obrázek 3 pro B1, B2 a B3 ukazuje počet dnů roku, kdy je v průměru právě dosažena nebo překročena uvedená teplota pro meteorologické podmínky B1, B2 a B3. Související denní teplotní cykly a odpovídající rosné body nebo relativní vlhkosti mohou být získány z tabulek 9–11.
172
DENNÍ TEPLOTNÍ MAXIMA °C
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3
POČET DNÍ
OBRÁZEK 3 – počet dnů roku, kdy je v průměru právě dosažena nebo překročena uvedená teplota pro meteorologické podmínky B1, B2 a B3
TEPLOTA °C
Obrázek 4 ukazuje počet hodin v každém roce, kdy teplota vzduchu právě dosáhne nebo překročí dané hodnoty v meteorologických podmínkách B1, B2 a B3. Vypočítáno z informací uvedených na obrázku 4 a v tabulkách 9 – 11.
POČET HODIN
OBRÁZEK 4 – počet hodin v každém roce, kdy teplota vzduchu právě dosáhne nebo překročí dané hodnoty v meteorologických podmínkách B1, B2 a B3 3.9
C0 – Mírná chladná kategorie a. Kategorie C0 se jednoznačně používá pouze pro ty oblasti, v nichž se vyskytují středně nízké teploty, jako jsou pobřežní oblasti západní Evropy s převažujícím vlivem moře, jihovýchodní Austrálie a nížiny Nového Zélandu.
173
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 b. Pro účely této dohody se však kategorie C0 používá pro všechny zemské plochy s výjimkou těch, které jsou v mapě 3 označeny jako kategorie C1, C2, C3 nebo C4. Stejně tak se použije na oblasti jako je Sahara nebo Perský záliv. c. Obecné údaje pro meteorologické podmínky jsou uvedeny na obrázcích 6 až 8. d. Kromě toho je v tabulce 12 uveden cyklus minimální teploty, který je doporučen jako konstrukční kritérium pro techniku, která je vystavena meteorologickým podmínkám C0, Tento cyklus je odvozen z pozorování provedených v 5 – 10 procentech nejchladnějších částí Evropy této kategorie. Nejnižší teplota tohoto cyklu je taková teplota vzduchu, které je v průměru dosaženo nebo je překročena po celkovou dobu přibližně 7,4 hodin (tj. 1 procento z měsíce) během nejchladnějšího období roku. Profil tohoto cyklu je typický pro dny, kdy je této teploty právě dosaženo. e. Nejnižší teplota, která byla vůbec kdy spolehlivě zaznamenaná pro meteorologické podmínky C0, je −24 ºC. TABULKA 12 – Denní cyklus pro klimatickou kategorii C0 Místní čas Hodiny 0300 0600 0900 1200 1500 1800 2100 2400
3.10
Meteorologické podmínky Teplota okolního vzduchu ºC –19 –19 –15 –8 –6 –10 –17 –19
Relativní vlhkost
Sluneční záření
%
W/m2
Směřuje k nasycení
Není podstatné ve dnech, kdy se projeví vlivy teploty
C1 – Střední chladná kategorie a. Kategorie C1 se používá pro ty oblasti, kde se vyskytují středně nízké teploty, jako je střední Evropa, Japonsko a střední části USA. b. Obecné údaje pro meteorologické podmínky jsou uvedeny na obrázcích 4 až 6. c. V tabulce 13 je kromě toho uveden cyklus minimální teploty, který je doporučen jako konstrukční kritérium pro techniku vystavenou meteorologickým podmínkám kategorie C1. Nejnižší teplota tohoto cyklu je taková teplota vzduchu, které je v průměru dosaženo nebo je překročena po celkovou dobu přibližně 7,4 hodin (tj. 1 procento z měsíce) během nejchladnějšího období roku. Profil tohoto cyklu je typický pro dny, kdy je této teploty právě dosaženo. d. Nejnižší teplota, která byla spolehlivě zaznamenána pro meteorologické podmínky C1, je −42 ºC.
174
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 TABULKA 13 – Denní cyklus pro klimatickou kategorii C1 Místní čas
3.11
Meteorologické podmínky
Hodiny
Teplota okolního vzduchu ºC
0300 0600 0900 1200 1500 1800 2100 2400
–32 –32 –26 –21 –21 –25 –28 –32
Relativní vlhkost %
Sluneční záření W/m2
Není podstatné ve dnech, kdy se Směřuje k nasycení projeví vlivy doprovodné teploty
C2 – Chladná kategorie a. Kategorie C2 se používá pro chladnější oblasti, které zahrnují severní Norsko, prérijní provincie Kanady, Tibet a velkou část Ruské federace. b. Obecné údaje pro meteorologické podmínky jsou uvedeny na obrázcích 6 až 8. c. V tabulce 14 je kromě toho uveden cyklus minimální teploty, který se doporučuje jako konstrukční kritérium pro techniku vystavenou meteorologickým podmínkám C2. Nejnižší teplota tohoto cyklu je taková teplota vzduchu, které je v průměru dosaženo nebo je překročena po celkovou dobu přibližně 7,4 hodin (tj. 1 procento z měsíce) během nejchladnějšího období roku v několika chladnějších oblastech Kanady. Profil tohoto cyklu je typický pro dny, kdy je této teploty právě dosaženo. d. Nejnižší teplota, která byla spolehlivě zaznamenána pro meteorologické podmínky C2, je −56 ºC. TABULKA 14 – CYKLY C2 Místní čas
3.12
Meteorologické podmínky
Hodiny
Teplota okolního vzduchu ºC
0300 0600 0900 1200 1500 1800 2100 2400
–46 –46 –43 –37 –37 –39 –43 –45
Relativní vlhkost %
Sluneční záření W/m2
Není podstatné ve dnech, kdy se Směřuje k nasycení projeví vlivy teploty
C3 – Velmi chladná kategorie a. Kategorie C3 se používá pro nejchladnější oblasti severoamerického kontinentu a oblasti obklopující nejchladnější části (C4) Sibiře a Grónska. b. Obecné údaje pro meteorologické podmínky jsou uvedeny na obrázcích 4 až 6.
175
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 c. V tabulce 15 je kromě toho uveden cyklus minimální teploty, který se doporučuje jako konstrukční kritérium pro techniku vystavenou meteorologickým podmínkám kategorie C3. Nejchladnější dny jsou ve skutečnosti prodloužené noci, teplota je během 24 hodin konstantní. TABULKA 15 – Denní cyklus pro klimatickou kategorii C3 Místní čas
3.13
Meteorologické podmínky
Hodiny
Teplota okolního vzduchu ºC
Relativní vlhkost %
Sluneční záření W/m2
0300 0600 0900 1200 1500 1800 2100 2400
Přibližně konstantní teplota −51 ºC během 24 hodin
Není podstatné ve dnech, kdy se Směřuje k nasycení projeví vlivy teploty
C4 – Extrémně chladná kategorie a. Kategorie C4 se používá pro nejchladnější oblasti Grónska a Sibiře. b. Obecné údaje pro meteorologické a skladovací podmínky jsou uvedeny na obrázcích 4 až 6. c. V tabulce 16 je kromě toho uveden cyklus minimální teploty, která se doporučuje jako konstrukční kritérium pro techniku vystavenou meteorologickým podmínkám kategorie C4. Nejchladnější dny jsou ve skutečnosti prodloužené noci, teplota je během 24 hodin konstantní. d. Nejnižší teplota, která byla vůbec kdy spolehlivě zaznamenaná pro meteorologické podmínky C4, je −68 ºC. TABULKA 16 – Denní cyklus pro klimatickou kategorii C4 Místní čas
Meteorologické podmínky
Hodiny
Teplota okolního vzduchu ºC
0300 0600 0900 1200 1500 1800 2100 2400
Přibližně konstantní −57 ºC během 24 hodin
176
Relativní vlhkost %
Sluneční záření W/m2
Není podstatné ve dnech, kdy se Směřuje k nasycení projeví vlivy teploty
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 3.14
Obecné údaje pro meteorologické podmínky kategorie C
DENNÍ TEPLOTNÍ MINIMA °C
Obrázek 5 pro kategorie C0, C1, C2, C3 a C4 ukazují počet dnů roku, v nichž je v průměru právě dosažena nebo překročena uvedená teplota spolu s odpovídajícími rosnými body. Související denní teplotní cykly jsou v tabulkách 12 – 16.
ROSNÝ BOD °C
POČET DNÍ
POČET DNÍ
OBRÁZEK 5 – Počet dnů roku, v nichž je v průměru právě dosažena nebo
překročena uvedená teplota spolu s odpovídajícími rosnými body Počet hodin v každém roce, kdy teplota vzduchu právě dosáhne nebo je nižší než uvedená teplota pro meteorologické podmínky C0, C1, C2, C3 a C4. Vypočet je proveden z informací uvedených na obrázku 4 a v tabulkách 12 – 16.
177
TEPLOTA °C
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3
POČET HODIN
OBRÁZEK 6 – Počet hodin v každém roce, kdy teplota vzduchu právě dosáhne nebo je nižší než uvedená teplota pro meteorologické podmínky C0, C1, C2, C3 a C4 3.15
M1 – Námořní horká kategorie a. Kategorie M1 se používá pro rozsáhlé oblasti tropických moří, kde převažující klimatickou charakteristikou, je vysoká teplota okolního vzduchu. b. Obecné údaje pro meteorologické podmínky jsou uvedeny na obrázcích 7 až 8. c. V tabulce 17 je kromě toho uveden cyklus maximální teploty a související vlhkosti, který se doporučuje jako konstrukční kritérium pro techniku vystavenou meteorologickým podmínkám M1. Nejvyšší teplota tohoto cyklu je taková teplota vzduchu, které je v průměru dosaženo nebo je překročena v nejteplejších místech dané kategorie po celkovou dobu přibližně 7,4 hodin (tj. 1 procento z měsíce) během nejteplejšího období roku. Profil tohoto cyklu je typický pro dny, kdy je této teploty právě dosaženo. d. Nejvyšší teplota, která byla vůbec kdy spolehlivě zaznamenaná pro meteorologické podmínky M1, je 51 ºC.
178
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 TABULKA 17 – Denní cyklus pro klimatickou kategorii M1 Místní čas
3.16
Meteorologické podmínky
Hodiny
Teplota okolního vzduchu ºC
Relativní vlhkost %
Sluneční záření W/m2
0100 0200 0300 0400 0500 0600 0700 0800 0900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400
32,5 31,5 31 29,5 29 29 31,5 34,5 38 40,5 43 45 46.5 48 48 47,5 46,5 45 42,5 40,5 38 36,5 35 34
51 53 55 60 64 67 61 51 38 32 28 25 22 21 21 23 27 33 37 41 43 45 47 49
0 0 0 0 0 55 270 505 730 915 1040 1120 1120 1040 915 730 505 270 55 0 0 0 0 0
M2 – Námořní střední kategorie a. Kategorie M2 se používá pro teplejší oblasti moří ve středních zeměpisných šířkách, zvláště pro oblasti mírných moří, kde hlavními klimatickými charakteristikami jsou vysoká vlhkost kombinovaná se středně vysokými teplotami. b. Obecné údaje pro meteorologické podmínky jsou uvedeny na obrázcích 7 až 8. c. V tabulce 18 je kromě toho uveden cyklus maximální teploty a vlhkosti, který se doporučuje jako konstrukční kritérium pro techniku vystavenou meteorologickým podmínkám M2. I když je známo, že se v oblastech kategorie M2 vyskytují jak vyšší teploty, tak vyšší vlhkosti, ale jen zřídka se obě vyskytnou na stejném místě současně.
179
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 TABULKA 18 – Denní cyklus pro klimatickou kategorii M2 Místní čas
3.17
Meteorologické podmínky
Hodiny
Teplota okolního vzduchu ºC
Relativní vlhkost %
Sluneční záření W/m2
0100 0200 0300 0400 0500 0600 0700 0800 0900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400
26,5 26,5 26 26 25,5 26 28 29,5 31 32,5 33,5 34 35 35 35 34 33 32 30 29 28 27,5 27,5 27
100 100 100 100 100 100 90 82 74 70 67 63 58 55 54 57 62 71 77 82 88 90 90 94
0 0 0 0 0 45 170 470 790 920 1040 1080 1040 930 710 470 190 15 0 0 0 0 0 0
M3 – Námořní chladná kategorie a. Kategorie M3 se používá v chladnějších oblastech moří, zvláště v arktické oblasti, kde převažující klimatickou charakteristikou je nízká okolní teplota. b. Obecné údaje pro meteorologické podmínky jsou uvedeny na obrázcích 7 až 8. c. V tabulce 19 je kromě toho uveden cyklus maximální teploty a související vlhkosti, který se doporučuje jako konstrukční kritérium pro techniku vystavenou meteorologickým podmínkám M3. Nejnižší teplota tohoto cyklu je taková teplota vzduchu, které je v průměru dosaženo nebo je překročena v chladnějších oblastech po celkovou dobu přibližně 7,4 hodin (tj. 1 procento z měsíce) během nejchladnějšího období roku. Profil tohoto cyklu je typický pro dny, kdy je této teploty právě dosaženo. d. Nejvyšší teplota, která byla spolehlivě zaznamenaná pro meteorologické podmínky M1, je −38 ºC.
180
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 TABULKA 19 – Denní cyklus pro klimatickou kategorii M3 Místní čas
3.18
Meteorologické podmínky
Hodiny
Teplota okolního vzduchu ºC
0300 0600 0900 1200 1500 1800 2100 2400
–34 –34 –28 –23 –23 –26 –31 –34
Relativní vlhkost %
Sluneční záření W/m2
Směřuje k nasycení
Není podstatné ve dnech, kdy se projeví vlivy teploty
Obecné údaje pro meteorologické podmínky kategorie M
Obrázek 7 ukazuje počet dnů roku, ve kterých je v průměru právě dosažena nebo překročena uvedená teplota nebo v případě kategorie M3 nebyla překročena daná minimální teplota spolu s odpovídajícími rosnými body pro meteorologické podmínky M1, M2 a M3. Související denní teplotní cykly jsou získány z tabulek 17 – 19.
181
DENNÍ TEPLOTNÍ MAXIMA °C
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3
ROSNÝ BOD °C
POČET DNÍ
POČET DNÍ
OBRÁZEK 7 – Počet dnů roku, ve kterých je v průměru právě dosažena nebo překročena uvedená teplota nebo v případě kategorie M3 nebyla překročena daná minimální teplota spolu s odpovídajícími rosnými body pro meteorologické podmínky M1, M2 a M3.
182
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3
TEPLOTA °C
Počet hodin v každém roce, kdy teplota vzduchu právě dosáhne nebo překročí uvedenou hodnotu nebo v případě kategorie M3 není překročena minimální teplota pro meteorologické podmínky M1, M2 a M3. Vypočítáno podle informací uvedených na obrázku 7 a v tabulkách 17 – 19
POČET HODIN
OBRÁZEK 8 – Počet hodin v každém roce, kdy teplota vzduchu právě dosáhne nebo překročí uvedenou hodnotu nebo v případě kategorie M3 není překročena minimální teplota pro meteorologické podmínky M1, M2 a M3
183
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3
KAPITOLA 2311/3 DALŠÍ FAKTORY KLIMATICKÉHO PROSTŘEDÍ OBSAH 1
ROZSAH ......................................................................................................................... 185
1.1
ÚČEL .............................................................................................................................. 185
1.2
POUŽITÍ .......................................................................................................................... 185
1.3
OMEZENÍ ........................................................................................................................ 185
2
DALŠÍ FAKTORY KLIMATICKÉHO PROSTŘEDÍ ................................................... 185
2.1
ATMOSFÉRICKÝ TLAK .................................................................................................... 185
2.2
KONCENTRACE OZÓNU ................................................................................................... 186
2.3
VÍTR ............................................................................................................................... 187 2.3.1 Střední rychlost větru .................................................................................... 187 2.3.2 Nárazovost .................................................................................................... 188 2.3.3 Extrémní větry .............................................................................................. 189
2.4
ATMOSFÉRICKÉ SRÁŽKY................................................................................................. 191 2.4.1 Déšť .............................................................................................................. 192 2.4.2 Riziko kapání ................................................................................................ 193 2.4.3 Ponoření ........................................................................................................ 193 2.4.4 Kroupy .......................................................................................................... 194 2.4.5 Hromadění ledu ............................................................................................ 194 2.4.6 Zatížení způsobené sněhem a velikost krystalů sněhu.................................. 194
2.5
HNANÝ PÍSEK A PRACH ................................................................................................... 195 2.5.1 Rozdělení a tvrdost písku.............................................................................. 195 2.5.2 Rozdělení a koncentrace prachu ................................................................... 196
2.6
TEPLOTA HLADINY MOŘSKÉ VODY ................................................................................. 197
Přílohy PŘÍLOHA A ODKAZY .......................................................................................................... 199 PŘÍLOHA B CHARAKTERISTIKY VĚTRU .............................................................................. 201
184
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3
ČÁST 2311/3 – DALŠÍ FAKTORY KLIMATICKÉHO PROSTŘEDÍ 1
ROZSAH
1.1
Účel
V této příloze jsou stručně uvedeny další faktory a tam, kde je to možné, uvádí úrovně intenzity, které by měly být použity v odpovídajících podmínkách jako konstrukční a zkušební kritéria pro techniku zamýšlenou pro užívání v ozbrojených silách NATO. Kromě toho jsou uvedeny nejvyšší a nebo nejnižší úrovně intenzity, které kdy byly v přírodních podmínkách spolehlivě zaznamenány. 1.2
Použití
I když při přípravě přehledu o klimatickém prostředí techniky jsou prioritní teplota, vlhkost a sluneční záření, měly by se brát v úvahu také další faktory, které jsou v tomto dokumentu uvedené. 1.3
Omezení
Některé z dalších klimatických extrémů prostředí nesmí být v závislosti na požadavcích uživatele a nebo předpokládanému provozu od výroby po použití (životní cyklus) použity. 2
DALŠÍ FAKTORY KLIMATICKÉHO PROSTŘEDÍ
2.1
Atmosférický tlak a. Technika by měla zůstat bezpečná a schopná přijatelného výkonu při všech hodnotách atmosférického tlaku od nejvyšších po nejnižší, které jsou zaznamenané pro každé prostředí, jehož vlivům bude technika vystavena. b. Nejvyšší hodnota atmosférického tlaku zaznamenaná na úrovni mořské hladiny je 1 084 mbar. Nejnižší hodnota zaznamenaná na úrovni mořské hladiny je 870 mbar a nejnižší hodnota pro nejvyšší výškovou kótu předpokládanou pro provoz, skladování a přepravu techniky ozbrojených sil NATO je 503 mbar. c. Nejvyšší a nejnižší hodnoty atmosférického tlaku určené pro rozsah nadmořských výšek až do 30 km (98,4 kft) jsou uvedeny v tabulce 1. d. Četnost výskytu (99% a 1%) hodnot atmosférického tlaku až do nadmořské výšky 80 km je uvedena v tabulce 1, údaje jsou převzaty z Mil Hdbk-310.
185
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 TABULKA 1 – Atmosférický tlak ve výšce (1 mbar = 0,1 kPa = 1 hPa = 100 Pa) Výška
Výška
km
kft
Nejvyšší zaznamenaný atmosférický tlak mbar
0 1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
0 3.28 6,56 13,1 19,7 26,2 32,8 39,4 45,9 52,5 59,1 65,6 72,2 78,7 85,3 91,9 98,4 114,8 131,2 147,6 164,0 180,4 196,9 213,3 229,7 246,1 262,5
1084 930 821 643 501 385 294 226 168 123 88 65 45 35 26 20 15 -
99% 1% atmosférický atmosférický tlak tlak mbar mbar 920 817 642 499 384 293 226 167 123 88 65 45 34 25 19 15 7,6 4,1 2,2 1,2 0,71 0,39 0,19 0,086 0,037 0,015
847 742 550 408 299 218 157 111 79 56 41 29 21 15 11 9 3,1 1,5 0,67 0,31 0,15 0,074 0,035 0,017 0,0080 0,0035
Nejnižší zaznamenaný atmosférický tlak mbar 870 842 736 548 406 296 215 154 111 79 56 40 28 20 14 10 7 -
Poznámka: Zaznamenané tlaky v různých výškách se nemusí vyskytovat současně nebo v témže místě a soubor hodnot uvedených v tabulce 1 nepředstavuje specifický profil tlaku ve výškách. 2.2
Koncentrace ozónu
Jestliže je v dokumentaci pro specifikaci dané techniky vyžadováno, aby bylo při navrhování techniky vzato v úvahu působení ozónu, měly by se brát jako reprezentativní meteorologické podmínky pro výšky od 0 (úroveň mořské hladiny) do 30 km (98,4 kft) 1% koncentrace uvedené v tabulce 2.
186
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 TABULKA 2 – Koncentrace ozónu ve výškách pro meteorologické podmínky Výška km
kft
Koncentrace ozónu pro meteorologické podmínky μg/m3
0 1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
0 3,28 6,56 13,1 19,7 26,2 32,8 39,4 45,9 52,5 59,1 65,6 72,2 78,7 85,3 91,9 98,4
220 205 190 170 170 460 735 865 975 1100 1075 845 730 650 505 430 330
Poznámka: Největší koncentrace ozónu, která kdy byla zaznamenaná na otevřeném moři na úrovni mořské hladiny v důsledku přírodních podmínek, je 980 μg/m3. 2.3
Vítr
Vítr podléhá výkyvům, které se pohybují v různých stupnicích, od zlomků sekundy po několik minut. Výkyvy kolem střední hodnoty rychlosti zahrnují nárazy větru. Mezi místy s malou vzdáleností se mohou vyskytnout velké odchylky a není možné určit všechny specifické problémy, které mohou vzniknout. Tato kapitola se pokouší poskytnout údaje, které souvisejí se středními větry a nárazy. 2.3.1 Střední rychlost větru (a) Kolísání rychlosti větru s výškou V nejnižších úrovních atmosféry je primární vlastností tření o zemský povrch, proto střední rychlost větru obecně stoupá se stoupající výškou nad zemí až do asi 600 metrů, nad touto výškou bude kolísání hlavně závislé na jiných faktorech, než je tření. Protože měřený vítr závisí na nadmořské výšce, všechny hodnoty byly podle Světové meteorologické organizace (WMO) redukovány na hodnoty ve standardní výšce 10 m. (b) Četnost velmi silných větrů Obrázky 1 a 2 ukazují procentuální četnost v průměrném roce, kdy se střední rychlost větru (měřená v intervalech od 5 minut do 10 minut) rovná nebo překračuje hodnotu 14 ms-1, respektive 25 ms-1. Grafy jsou do určité míry 187
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 subjektivní a vztahují na standardní výšku 10 metrů nad mořem nebo otevřený a nízko ležící zemský povrch, neměly by se proto používat pro odvozování pravděpodobností v hornatých oblastech nebo v těch případech, kdy v důsledku vystavení těchto vlivů vznikají zvláštní problémy. 2.3.2 Nárazovost Nárazovost vyplývá hlavně z nerovnosti zemského povrchu a je zdůrazněna v těch případech, kdy vítr vane přes stromy, budovy a jiné překážky. Je však také charakteristickým rysem vzdušných vírů vznikajících konvektivními proudy. Takové proudy se snadno vytvářejí tehdy, kdy teplota blízko povrchu rychle klesá s výškou, tj. obvykle během nejteplejší části dne. Nárazovost nad zemí má proto obvykle větší vliv ve dne než v noci, zatímco nad mořem, kde vlivy tření a rozsahy denní teploty jsou malé, je nárazovost relativně malá v kterékoliv denní době a souvisí obvykle s konvekcí, která vzniká, když přes teplé moře proudí studený vzduch. (a) Perioda měření Nárazy zaznamenané přístrojem jsou závislé na citlivosti tohoto přístroje. Z tohoto důvodu lze předpokládat, že pro údaje, které se týkají extrémních rychlostí nárazů atd., byly použity rychlosti zprůměrované za dobu trvání cca 3 sekundy. (b) Extrémní rychlosti nárazů Obrázek 3 je mapa světa, která ukazuje maximální nárazy, pravděpodobně se vyskytující jednou za 10 let. Toto vychází z analýz podle odkazu 3 a také podle různých směrnic pro konstrukci budov. Odhady jsou uvedeny pro standardní výšku 10 metrů nad hladinou moře nebo rovný povrch země a nejsou použitelné na hornaté oblasti nebo místa s místními zvláštnostmi působení nebo topografií. Jsou také vyloučeny výjimečně vysoké nárazy, které se mohou vyskytnout v tropických bouřích. (c) Poměry nárazu (1) Poměr maximální rychlosti nárazu ke střední rychlosti větru je uváděn jako „poměr nárazu“ a poskytuje měřítko nárazovosti větru. (2) Pro rovná plochá místa v otevřené krajině udává tabulka 3 poměr pravděpodobného, maximálního nárazu zprůměrovaného na dobu (t) ke střední hodinové rychlosti větru. Tyto faktory jsou pravděpodobně příliš vysoké pro otevřená pobřežní stanoviště, ale budou příliš nízké pro města a městskou zástavbu a mohou být dost nízké pro otevřené, ale nerovné venkovské oblasti. Poměry uvedené v tabulce 2 byly proto navrženy pro odhad maximálních rychlostí po dobu 1 minuty, 30 sekund a 10 sekund, s použitím známé střední hodinové rychlosti větru. (3) Protože je poměr nárazu do značné míry určován nerovností terénu, lze údaj o této nerovnosti získat z poměru maximálního nárazu naměřeného v průběhu 3 sekund ke střední hodinové rychlosti větru. Obě tyto hodnoty jsou stanoveny z mnohaletého shromažďování údajů. Při znalosti tohoto poměru je možno s použitím faktorů uvedených v tabulce 5 vypočítat maximální rychlost pro jakékoliv časové intervaly až do 1 hodiny. V důsledku závislosti
188
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 poměrů nárazů na terénu mohou být mezi tabulkami 3 a 4 určité drobné rozdíly. TABULKA 3 – Pravděpodobný maximální náraz pro rovná místa v otevřené krajině. Poměr pravděpodobné maximální střední rychlosti zprůměrované pro čas (t) ke střední hodinové rychlosti čas (t)
1 10 1 30 20 10 5 2 1 0,5 hodina minut minuta sekund sekund sekund sekund sekundy sekunda sekundy
poměr nárazu
1,00
1,06
1,24
1,32
1,36
1,43
1,48
1,54
1,57
1,60
TABULKA 4 – Předpokládané poměry pro odhad maximálních středních rychlostí v krátkých časových úsecích ze známé hodnoty střední hodinové rychlosti Otevřené venkovské krajiny Městská zástavba a města
1 minuta
30 sekund
10 sekund
1,25 1,45
1,33 1,60
1,45 1,80
TABULKA 5 – Faktory pro výpočet maximálních rychlostí větru pro různé intervaly s použitím středních rychlostí měřených během hodiny POMĚR maximální střední rychlost/ střední hodinová rychlost 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1
KONVERZNÍ FAKTORY 10 minut 1 minuta 1,05 1,05 1,06 1,06 1,06 1,06 1,06 1,06
1,17 1,20 1,23 1,25 1,27 1,28 1,29 1,30
30 sekund
15 sekund
10 sekund
3 sekundy
1,22 1,26 1,30 1,34 1,37 1,39 1,42 1,44
1,27 1,33 1,38 1,44 1,48 1,52 1,56 1,60
1,30 1,37 1,43 1,50 1,55 1,60 1,66 1,71
1,40 1,50 1,60 1,70 1,80 1,90 2,00 2,10
2.3.3 Extrémní větry Obecný pojem „cyklona“ popisuje oblast, kde je atmosférický tlak nižší než v okolních prostorech a obecné proudění vzduchu jde severně od rovníku proti směru hodinových ručiček a na jižní polokouli ve směru hodinových ručiček. Systémy s nízkým tlakem, které vyvolávají silné větrné podmínky, mohou být roztříděny a definovány, ale definice nejsou vždycky jednoznačné a názvy se oblast od oblasti mění. a. Brázdy nízkého tlaku nebo tlakové níže Tyto názvy se používají pro cyklóny ve středních nebo vysokých geografických šířkách nebo pro slabé tropické cyklóny. Velikosti průměru těchto jevů se pohybují v rozmezí od několika set po přibližně 2 000 km a obvykle se pohybují ze západu na východ. Rozsáhlé a vytrvalé silné větry jsou zejména nad severním Atlantikem, jižními oceány jižně od přibližně 40o jižní šířky a otevřenými pobřežními oblastmi.
189
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 Rychlosti větru v těchto oblastech mohou po dobu 10 % až 25 % roku překračovat 14 m/s (27 kt), avšak stálé větry mají obvykle rychlost nižší než 31 m/s (60 kt), i když nárazy mohou přibližně jednou za 10 let překročit 51 m/s (100 kt). b. Tropické bouře nebo tropické cyklóny Cyklóny, které se vytváří nad teplými tropickými oceány na ploše o průměru běžně 500 km – 1000 km, se obvykle pohybují z východu na západ, ale mají tendenci směřovat od rovníku. Rychlosti větru jsou obvykle v rozsahu 17 m/s – 32 m/s (34 kt – 63 kt), tj. víc než je síla vichřice ale méně, než je síla hurikánu. c. Hurikány Podle definice se tropická bouře stane hurikánem (nebo tajfunem, cyklónou atd.), pokud jsou rychlosti větru 33 m/s (64 kt) nebo více, horní limit není známý, ale byly zaznamenány rychlosti kolem 103 m/s (200 kt). Hurikány se často pohybují rychlostí 15 km/h – 30 km/h (8 kt – 16 kt), ale tato rychlost může překračovat zvláště ve vyšších zeměpisných šířkách až 50 km/h (27 kt) a mohou trvat od 2 dnů do 2 týdnů. Označení zasažené oblasti a pravděpodobnosti jsou uvedeny na obrázku 4. d. Větrné smršti (1) Tyto v úzké oblasti se otáčející větrné bouře se běžně vyskytují nad většinou světa. Mnohé jsou malé, neškodné, přechodné jevy, ale některé mají destruktivní vlivy v důsledku kombinovaných vlivů síly větru, otáčení a sání. Extrémní jevy, obvykle označované tornáda, jsou často spojeny s bouřkami a mohou se vyskytovat jako skupina jednotlivých bouřkových částí. Oblast, která je nejčastěji postihovaná tornády jsou USA, kde je jich zaznamenáno každý rok 700–1200. Stejně jako v jiných částech světa nejobvyklejší druhy tornáda trvají pouze minutu nebo dvě a způsobí pouze malé škody. Cesta destruktivních tornád je často široká 100 m – 700 m a délka dráhy je menší než 25 km, doba trvání může být 30 minut. Tornáda s nejvíce devastujícími vlivy (snad 2 % z celkového počtu) mohou být široká 1,5 km až 2 km a jejich dráha dlouhá až 450 km. Doba trvaní může být 2 hodiny až 4 hodiny. Horní hranice rychlosti větru není známa, ale současné odhady předpokládají hodnotu kolem 125 m/s (250 kt). (2) Dokonce i v nejzranitelnější části USA je pravděpodobnost, že jednotlivé místo o velikosti 2,59 km2 (1 míle2) bude během roku napadeno tornádem je menší než 1 ku 1 000, dokonce i v nejvíc zranitelné části USA. Možnost napadení oblastí v severozápadní Evropě je odhadnuta na méně než 1:10 000 s dobou opakování 1krát za nejméně 20 000 let. (3) Větrné smršti, které v malé míře nastávají v různých částech světa, mohou být dost prudké, že zvednou ze země prach nebo dokonce i vodu a jsou viditelné jako prašný vír nebo jako vodní smršť. e. Nerotační jevy Prudké větry se mohou vyskytnout také nad polárními oblastmi, kde klesající proudy vzduchu ze zvýšených ledovcových planin mohou dosáhnout rychlostí kolem 75 m/s (150 kt). Kdekoliv ve světě mohou nárazy větru související s poryvy
190
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 vzduchu z bouře na povrchu jednotlivých míst vytvořit větry s rychlostí 50 m/s (100 kt). f. Stupnice systémů větru Obrázek 5 je schematický diagram, který popisuje relativní stupnici a sílu meteorologických systémů větru. g. Konstrukční kritéria Pokud primární úvahy neurčují opak, měla by dokumentace pro specifikaci dané techniky vyžadovat, aby technika zůstala bezpečná při vystavení podmínkám popsaným na obrázku 3. Technika by měla být schopná uspokojivého výkonu při vystavení vlivům větrů a nárazům větru s rychlostmi do maximálních příslušných hodnot uvedených v tabulce 6. TABULKA 6 – Rychlosti větru a nárazů větru ve výškách 3 m nad zemí doporučené jako konstrukční kritéria 1minutová ustálená rychlost Rychlost nárazů větru pro nejkratší horizontální rozměr techniky (m/s) (m/s) 22
0,7 m 34
1,5 m 31
3m 30
8m 28
15 m 27
30 m 26
Poznámka: Údaje jsou založeny na hodnotě 99% konstantní rychlosti větru po dobu 1 minuty, 3 metry nad zemí ve Stornoway v prosinci (22 m/s), s odpovídajícími rychlostmi nárazů. 2.4
Atmosférické srážky a. Atmosférické srážky jsou definovány jako veškeré formy hydrometeorů, jak kapalné tak pevné, které jsou volně v atmosféře a které dosáhnou povrchu země. Zahrnují déšť, sníh a kroupy, z nichž je každý určován pod příslušným názvem. b. Intenzita srážek je v tomto dokumentu definována jako rychlost, se kterou srážky padají. Ačkoliv hodnoty v tabulce 6 mohou být považovány za okamžité rychlosti, ve skutečnosti jsou to průměrné hodnoty sledované po dobu jedné minuty nebo i déle. c. Na rozdíl od teplot vzduchu, které jsou v určitou dobu nad relativně velkými plochami často v podstatě stejné (± 5 ºC), hodnota intenzity srážek je specifická pro oblasti s vysokou nadmořskou výškou, kde bylo provedeno měření, a kde v relativně malé vzdálenosti se může intenzita lišit dvojnásobně i více. Proto není praktické vztahovat v tomto dokumentu intenzitu srážek k určitým oblastem světa, takže bez ohledu na dešťové podmínky v Evropě, jsou uváděny pouze údaje na celosvětovém základě. d. Ve výškách pod hranicí mrznutí, v oblasti tropů je to 4,5 km (14,8 kft), se mohou srážky vyskytovat jako kapalné nebo pevné částice, ale nad touto úrovní budou převládat sníh nebo kroupy. e. Pro všeobecné meteorologické podmínky, které byly zjištěny na celosvětovém základě, by měla technika zůstat bezpečná a měla by být schopna uspokojivého výkonu za podmínek, pokud je vystavena srážkám, jejichž intenzity se dosáhne
191
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 nebo se překročí pouze v průběhu určité malé části nejvlhčího měsíce roku. Obvykle se jako tato malá část bere v úvahu 0,5 procenta, ale za některých podmínek, kdy může být potřebné specifikovat vyšší intenzitu, se doporučuje hodnota 0,1 procenta. f. Intenzity srážek zjištěné na celosvětovém základě a spojené s těmito časovými hodnotami jsou pro rozsah výšek až do 20 km uvedeny v tabulce 6. Pro techniku určenou pouze pro Evropu mohou být intenzity ve výšce 0 m (mořská hladina) zmírněny na hodnoty, které jsou uvedeny pro evropské dešťové podmínky v tabulce 8. TABULKA 7 – Intenzity srážek – celosvětové Výška km
kft
0 1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
0 3,28 6,56 13,1 19,7 26,2 32,8 39,4 45,9 52,5 59,1 65,6
Intenzita překročená po dobu 0,5 % nejvlhčího měsíce mm/min
Intenzita překročená po dobu 0,1% nejvlhčího měsíce mm/min
Odhadnuté největší vyskytující se srážky
0,80 0,87 0,93 1,00 1,10 0,77 0,51 0,35 0,22 0,11 0,02 0
3,13 3,40 3,60 4,10 4,20 3,00 2,00 1,40 0,84 0,40 0,09 0
31 34 36 41 42 30 20 14 9 4 1 0
mm/min
2.4.1 Déšť a. Celosvětové údaje jsou založeny na pozorováních v jihovýchodní Asii, která je považována za nejvlhčí oblast světa. b. Ve vybrané oblasti by tedy technika měla zůstat bezpečná a měla by být schopna uspokojivého výkonu v dešti, jehož intenzita je dosažena nebo překročena pouze po určitou malou část nejvlhčího měsíce roku. c. Pro obecné meteorologické podmínky by tato malá část měla být 0,5 procenta. Pro určité podmínky, kdy se uvažuje vyšší intenzita srážek, se doporučuje hodnota, která je překročena po 0,1 procenta doby. Intenzity, které souvisejí s těmito časovými hodnotami, jsou uvedeny v tabulce 7. d. Intenzity uvedené v tabulce 7 budou málokdy přetrvávat déle než několik po sobě následujících minut. Během přívalového deště se intenzita deště mění nepředvídatelným způsobem a přinejmenším při některých příležitostech budou nejvyšší intenzity deště, které se ve vlhkém období vyskytují, překročeny po dobu 0,1 procenta o dvojnásobek nebo i vícenásobek. Nejvyšší hodnoty, které byly vůbec
192
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 kdy zaznamenané na celosvětovém základě pro trojnásobnou dobu působení, jsou uvedeny v tabulce 8. e. Možným následkem silného přívalového deště jsou záplavy, které mohou vést k ponoření techniky do vody (viz Ponoření 2.4.3). TABULKA 8 – Celosvětové intenzity deště (úroveň mořské hladiny) Oblast
Intenzity překročené po dobu 0,5 % nejvlhčího měsíce
Intenzity překročené po dobu 0,1 % nejvlhčího měsíce
Celý svět Evropa
0,80 mm/min 0,58 mm/min
3,13 mm/min 0,80 mm/min
TABULKA 9 – Největší intenzity deště na úrovni hladiny moře Doba
Průměrná intenzita deště mm/min
1 minuta 42 minut 12 hodin 24 hodin
31,0 7,3 1,9 1,31
2.4.2 Riziko kapání a. Jestliže se vlhký vzduch dostane do kontaktu s technikou, které má povrchovou teplotu pod rosným bodem okolního vzduchu, nastane kondenzace. Pokud v důsledku toho dojde k nahromadění dostatečného množství vody na povrchu techniky, má tendenci vytvářet kuličky, které budou po dosažení dostatečné velikosti stékat dolů nebo odkapávat z převislých ploch. Kondenzace bude lépe probíhat tam, kde jsou povrchové materiály dobrými vodiči tepla, jako jsou například kovy nebo sklo. V chladných podnebích by mohlo vzniknout další nebezpečí v důsledku rozpínání kapek po zmrznutí. b. Netěsněné objekty s vnitřní atmosférou kromě toho mohou při chladnutí nasávat okolní vzduch. Pokud je obsah vlhkosti ve vzduchu dostatečný, uvnitř objektu dojde ke kondenzaci a konečný obsah vody nemusí být při následném vzrůstu teploty kompletně odstraněn. Opakované cykly takového prostředí by mohly vyvolat progresivní zvýšení obsahu kapalné vody uvnitř objektu. Při zmrznutí se opět vytváří další riziko. 2.4.3 Ponoření Ponoření je definováno jako celkové nebo částečné pokrytí vodou po omezenou nebo určitou dobu. Vlivy ponoření na části techniky jsou v podstatě určovány dvěma faktory, hloubkou a dobou trvání ponoření, obojí je ovlivňováno jinými faktory než klimatickými. Existuje určitá dohoda, že v případě kdy provozní požadavky nejsou určeny jinak, je pro zkušební účely určena hloubka v rozmezí 150 mm a 4 m se standardní dobou ponoření 2 hodiny. Je třeba poznamenat, že pokud je relativně teplá část techniky částečně nebo úplně ponořena do chladnější vody, může dojít ke snížení tlaku uvnitř techniky, to naopak může způsobit zhoršení nebo zmírnění vniknutí vlhkosti.
193
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 2.4.4 Kroupy V oblastech světa, kde jsou kroupy nejintenzivnější, se v průměru vyskytují dvě krupobití v měsíci, ve kterém je největší výskyt krupobití v každém roce. Průměrné trvání každé bouře je kolem deseti minut. Vzhledem ke krátké době trvání těchto period, není krupobití významným faktorem při konstrukci většiny techniky používané ozbrojenými silami NATO. Možnými výjimkami jsou případy, kdy kroupy mohou ohrozit životy nebo důležité zařízení. Ačkoliv byly zaznamenány kroupy s průměrem až 140 mm, jen velmi málo jich překračuje průměr 25 mm. Odhadované 0,001% a 0,01% průměry krup v oblastech s nejvýznamnějším výskytem během měsíce a s nejvýraznějším působením jsou 50 mm, respektive 20 mm. 2.4.5 Hromadění ledu Při konstrukci brát by se mělo v úvahu hromadění ledu na částech techniky, pokud dokumentace pro specifikaci dané techniky naznačuje, že by se technika mohla používat v oblastech kategorií M3 a C. Základními zdroji tohoto ledu jsou tvorba ledu, mrznoucí déšť, znovu zmrznutí tajícího sněhu a zmrznutí kondenzátu. Tloušťka ledu bude záviset na době trvání expozice, obrysech techniky a rozptylování tepla při provozu techniky. 2.4.6 Zatížení způsobené sněhem a velikost krystalů sněhu a. Vlivy zatížení vyvolaného hromaděním sněhu by se měly brát v úvahu pro takové objekty, jako jsou budovy, přístřešky, vozidla a jiné relativně velké objekty, vystavené sněžení v oblastech kategorií M3 a C. b. Pro účely tohoto dokumentu je „zatížení způsobené sněhem“ definováno jako hmotnost sněhu na jednotku plochy na zemi a předpokládá se, že části techniky jsou vystaveny stejnému zatížení způsobenému sněhem, jakým je vystavena okolní plocha země, i když ve skutečnosti je to obvykle poněkud menší. c. Základním faktorem určujícím zatížení techniky sněhem je četnost odklízení sněhu. Je proto vhodné, aby specifické úrovně zatížení sněhem, které jsou definované v tomto dokumentu, byly odvozeny od úrovní sledovaných u třech skupin techniky, částečně trvale instalovaná, dočasně instalovaná a přenosná, z nichž každá má při provozu výrazně rozdílnou četnost odklízení sněhu. (1) Částečně trvale instalovaná technika. Tato skupina se používá hlavně pro částečně instalace, které i když jsou demontovatelné, nejsou příliš mobilní. Obecně by sníh mezi sněhovými srážkami odklízen nebyl, a proto zatížení je výsledkem nahromadění za celou sezónu. (2) Dočasně instalovaná technika. Tato skupina se používá pro velké objekty, jako jsou přenosné hangáry, na nichž se shromažďuje sníh. Mezi bouřemi je sníh odklízen a zatížení sněhem je výsledkem jedné sněhové vánice. (3) Přenosná technika. Používá se pro techniku, jako jsou stany, které se mohou denně přesouvat. Deformace, které vznikají v důsledku zatížení sněhem, požadují denní odklízení, a proto nahromadění sněhu nepřekročí množství vzniklé 24hodinovým sněžením. d. Zatížení sněhem, které souvisejí s každou z těchto skupin techniky, je uvedeno v tabulce 9 a je v průměru takové, že je tohoto zatížení jednou dosaženo nebo je překročeno v kterémkoliv po sobě následujícím roce. Jsou také uvedeny nejvyšší hodnoty zatížení sněhem. 194
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 e. Zatížení techniky sněhem na moři není obvykle pro vytvoření nějakého rizika dostatečné. Pokud se však v tomto prostředí pro určitou část techniky o zatížení sněhem uvažuje, pak by se měly pro přenosnou techniku požívat hodnoty uvedené v tabulce 10, protože se předpokládá, že sníh bude pravidelně odstraňován. f. Zatížení sněhem není použitelné pro prostředí za letu. g. Velikosti čerstvě padajících sněhových krystalů doprovázených pouze lehkým větrem se pohybují od 0,5 mm do 20 mm, v průměru se středním rozsahem 0,1 mm až 1,0 mm. Pokud okolní teploty vzduchu jsou nižší než −33 ºC a střední rozsah se blíží při vyšších teplotách vzduchu k hodnotám 2,0 mm až 5,0 mm, největší velikosti se vyskytují v případech, kdy teplota vzduchu je právě pod bodem mrazu. h. Jestliže jsou sněhové krystaly hnány větrem o rychlostí 18 ms-1 nebo vyšší, lámou se a obrušují do zrn se zakulacenými nebo zaoblenými hranami. Průměr těchto zrn se pohybuje od 0,02 mm do 0,2 mm. TABULKA 10 – Stanovené limity a nejvyšší zaznamenané zatížení sněhem Druh techniky
Perioda hromadění sněhu
Stanovený limit zatížení sněhem kg/m2
Nejvyšší zaznamenané zatížení sněhem kg/m2
Částečně trvale instalovaná Dočasně instalovaná Přenosná
Celá sezóna Jednotlivá sněhová bouře 24 hodin
240 100 50
586 191 113
2.5
Hnaný písek a prach
„Písek“ a „prach“ jsou termíny používané pro pevný nesoudržný částicový materiál, obvykle minerálního původu, který se nachází na povrchu země nebo je rozptýlený v atmosféře. Rozsah průměrů částic písku a prachu se společně pohybuje v rozmezí 0,1 mm až 200 μm, poslední hodnota je dolním limitem pro velmi jemné kamínky. I když se písek a prach obvykle rozdělují na základě průměrů částic, univerzálně přijatelná hodnota pro rozdělení neexistuje. a. V tomto dokumentu je použita klasifikace založená na rozdílném aerodynamickém chování. Částice menší než 75 μm mohou v důsledku přírodní turbulence vzduchu zůstat rozptýleny v atmosféře po velmi dlouhou dobu, dokonce po celé roky. Tyto částice jsou většinou označovány jako „prach“. Naopak částice v průměru větší než 150 μm nejsou ve vzduchu schopny zůstat, pokud nejsou trvale vystaveny intenzivním přírodním větrům, silným prouděním vzduchu nebo turbulencím, které mohou být vyvolány například letadly, vrtulníky nebo konvoji pozemních vozidel. Tyto částice se nazývají „písek“. Pro střední rozsah průměrů od 75 μm do 150 μm existuje postupná změna časů usazování a částice jsou v různých dokumentech označovány různě jako „prach“ nebo „písek“. b. Pro účely laboratorní simulace je doporučená hodnota pro rozlišení písku od prachu 149 μm. 2.5.1 Rozdělení a tvrdost písku a. Písek je po zemském povrchu značně rozptýlený. Existují obrovské písečné oblasti na Sahaře a v Saudské Arábii stejně jako významné oblasti na většině světových 195
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 pouští. Všechny kontinenty mají písečné pláže různé šířky a existují velká ložiska na nebo blízko povrchu v mnoha vnitrozemních oblastech, které byly dříve pokryty vodou. Následkem tohoto značného výskytu písku je nutno předpokládat, že většina druhů techniky, která se používá v ozbrojených silách NATO, bude během své životnosti působení písku vystavena. b. Nejdůležitějšími vlastnostmi písku jsou obvykle tvrdost a angularita (hranatost). Z celosvětového hlediska se většina písku skládá z křemene (SiO2), který má v nejběžnější podobě v Mohsově stupnici tvrdost 7. Tvrdost ostatních minerálů, které se mohou vyskytnout v písku, se pohybuje od hodnoty 2 pro bílou sádru až po hodnotu 9 pro částice obsahující korund. c. I když se zrnka písku během času vzájemným působením zaoblí, v podstatné části většiny vzorků písku se nachází zrna s hranatým tvarem. Tato zrna vznikají v důsledku vlastnosti některých horninotvorných minerálů, zejména křemene, lámat se v důsledku působení nárazu podle štěpných rovin. d. Pohyb písku je tlakem větru obecně omezen na vzduchovou vrstvu v prvním metru nad zemí. Dokonce i v této vrstvě se přibližně polovina pískových zrnek (v závislosti na hmotnosti) pohybuje v prvních 10 milimetrech nad povrchem a většina zbylé části je v rámci prvních 100 mm. V důsledku těchto nízkých výšek pohybu většiny zrnek písku, je nejvíce škod způsobených vlivem pískem na nebo v blízkosti úrovně země. Mimo větrných období, kdy je písek i ve větších výškách. 2.5.2 Rozdělení a koncentrace prachu a. Na rozdíl od písku mohou částice prachu vzhledem k jejich nízké konečné rychlosti zůstat ve vzduchu nekonečně dlouho a mohou se kdekoliv usazovat. b. V suchých podmínkách se zemina s více než 9hmotnostními procenty prachových částic stane středně prašná a zeminy se 14 procenty nebo více jsou potenciálně velmi prašné. To znamená, že když je více než 40 procent zemského povrchu ve světě s výjimkou Antarktidy definováno jako povrch s nedostatkem vláhy a dalších 40 procent je sezónně suchých, přítomnost prachu je nutno očekávat nad většinou zemského povrchu světa po podstatnou část roku. Dokonce i v oblastech s obdobími silných dešťů vytváření prach při porušení ochranného krytu problémy. Mnohé vlhké oblasti jsou tak dobře odvodňovány, že většina nechráněné půdy se po silném dešti také stane po krátkou dobu prašnou. c. Je prokázáno, že problémy s prachem se zhoršují v důsledku vyšších teplot atmosféry, relativní vlhkostí pod 30 procent a vysušujícím vlivem větru, není ale přesně známo v jakém rozsahu. d. Nejúčinnějším činitelem vzniku prachu je pravděpodobně sám člověk, zejména pokud je vybaven stroji pro zvýšení své rychlosti a mobility. Tanky, nákladní automobily, buldozery, dělostřelectvo, letectvo a pochodující jednotky jsou velmi účinné při porušování ochranného vrstvy a následné tvorbě malých částic v takovém rozsahu, že je nutno v blízkosti takových činností problémy s prachem očekávat. Určité možné výjimky jsou místa, která jsou pod trvalou vrstvou sněhu, ledu nebo vody a tam, kde jsou srážky tak časté, že povrch nikdy nevyschne. e. V tabulce 11 jsou uvedeny koncentrace prachu ze tří výrazně odlišných prostředí. Technika by měla zůstat bezpečná a měl by být schopna uspokojivého výkonu při
196
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 vystavení koncentracím prachu uvedeným v nejreprezentativnějších místech a způsobech rozmístění v daných prostředích. TABULKA 11 – Koncentrace prachu v atmosféře Koncentrace prachu 180 mg/m3 1,0 g/m3
2,0 g/m3
2.6
Prostředí Typické pro prach nasbíraný a přepravovaný větrem síly vichřice (typicky 18 m/s ve 3 m) v místech vzdálených od běžných vojenských činností. Vyskytuje se v místech s vojenskou přítomností. I když je výrazně vyšší než pro přírodní prachové bouře, je to pro vojenskou činnost na celosvětovém základě realistická úroveň. Představitel nejnáročnějších podmínek souvisejících s činností letectva (obzvláště vrtulníků). Proud vzduchu od rotoru vrtulníku je dostatečně silný, aby kromě prachu vynesl do velkých výšek i zrnka písku.
Teplota hladiny mořské vody a. Části techniky, které mohou plavat na nebo být ponořeny do mořské vody, by měly zůstat bezpečné a být schopny uspokojivého výkonu, který odpovídá jejich provoznímu stavu při ponoření do vody s jakoukoliv teplotou od 36 ºC do−2 ºC. Mořská voda s průměrnou slaností mrzne při −2 ºC. b. Horní hodnota je teplota hladiny mořské vody, která je překročena pouze po dobu 7,4 hodin z určitého měsíce v roce, v němž jsou teploty moře nejvyšší. Podobně dolní hodnota je teplota hladiny mořské vody, která je překročena pouze po dobu 7,4 hodin z určitého měsíce v roce, v němž jsou teploty moře nejnižší. c. Nejvyšší a nejnižší teploty hladiny mořské vody, které kdy byly zaznamenané, jsou 38 ºC a −6 ºC.
197
ČOS 999933 1. vydání Kapitola 2311/3 Příloha A Oprava 1 PŘÍLOHA A ODKAZY A.1 ODKAZY (1) “Upper Winds over the World” (Větry v horních vrstvách zemské atmosféry), Parts I and II. H. Hestie and PM Stephenson, London, HMSO, 1960. (2) “Upper Winds over the World”(Větry v horních vrstvách zemské atmosféry), Parts III. GB Tucker, London, HMSO, 1960. (3) “Wind Speeds over Short Periods of Time” (Rychlosti větru v krátkých časových úsecích). CS Dust, London Meteorological Magazine, Vol 89, p.181, 1960. (4) “Extreme Wind Speeds over the United Kingdom for Period Ending 1963.” (Extrémní rychlosti větru nad Velkou Británií pro období končící v roce 1963) HC Shellard, London Meteorological Office Climatological Memorandum No 50, 1968. (5) “Extreme Wind Speeds over the United Kingdom for Period Ending 1971.” (Extrémní rychlosti větru nad Velkou Británií pro období končící v roce 1971) Carol E. Hardman, N.C. Helliwell and J.S. Hopkins, London Meteorological Office Climatological Memorandum No 50A, 1973. (6) “Mariners World-Wide Climatic Guide to Tropical Storms at Sea” (Námořní celosvětový klimatický průvodce tropických bouří na moři) , HL Crutcher & RG Quayle, Washington, NOAA, Naval Weather Service, NAVAIR 50-7C-61, 1974.
198
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 Příloha A
(VOLNÁ STRANA)
199
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 Příloha B PŘÍLOHA B CHARAKTERISTIKY VĚTRU Grafy zobrazené na obrázcích 1 a 2 uvádí procenta četnosti v průměrném roce, kdy se střední rychlost větru (měřená v intervalech od 5 minut do 10 minut) rovná nebo překračuje 14 m/s a 25 m/s. Grafy se vztahují k standardní výšce 10 m nad velmi otevřeným a nízko položeným terénem a proto by neměly být používány pro odvozování pravděpodobností v hornatých oblastech ani v případech, kdy se vyskytují speciální problémy z hlediska polohy nebo expozice. Graf na obrázku 3 ukazuje maximální nárazy, které se pravděpodobně vyskytnou jednou za 10 let. Tyto hodnoty jsou založeny na analýzách podle odkazu 3 a různých směrnicích pro konstrukci budov. Odhady jsou uvedeny pro standardní výšku 10 metrů nad hladinou moře nebo rovnou zemí, nepoužívají se také na hornaté oblasti nebo místa s místními zvláštnostmi působení větru nebo jinými zvláštnostmi dané oblasti. Nejsou také zahrnuty výjimečně vysoké nárazy, které se mohou v tropických bouřích vyskytnout. Podle definice se tropická bouře stane hurikánem (nebo tajfunem, cyklónou atd.), pokud rychlosti větru jsou 33 m/s (64 kt) nebo více, horní mez není známa, ale spolehlivě byly zaznamenány rychlosti kolem 103 m/s (200 kt). Hurikány často mají rychlost 15 km/h – 30 km/h (8 kt – 16 kt), ale tato rychlost může překračovat 50 km/h (27 kt), zejména ve vyšších zeměpisných šířkách, bouře mohou existovat od 2 dnů do 2 týdnů. Obrázek 4 uvádí označení zasažené oblasti a pravděpodobnosti výskytu. Obrázek 5 je schematický diagram, který popisuje relativní stupnici a sílu meteorologických větrných systémů. Přibližné maximum označených systémů je 250 hodin životnosti s průměrným rozsahem 2 500 km. Čárkované čáry označují běžně přijatelné hranice, ale v rámci větších silných větrných systémů se často vyskytují nárazy v rozsahu 100 m/s – 200 m/s.
Obecně vnitrozemí C1
Obecně vnitrozemí C1
Obecně vnitrozemí C1
OBRÁZEK 1 – Procentuální četnost větrů ≥ 14 m/s 201
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 Příloha B
OBRÁZEK 2 – Procentuální četnost větrů ≥ 25 m/s
OBRÁZEK 3 – Maximální nárazy (m/s) ve výšce 10 m nad otevřeným terénem, jež budou pravděpodobně překročeny v průměru jednou za 10 let (s výjimkou tornád)
202
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2 Kapitola 2311/3 Příloha B
TYPICKÉ TRASY HURIKÁNU HLAVNÍ OBLASTIHLAVNÍ OBLASTI PRAVDĚPODOBNOST ALESPOŇPRAVDĚPODOBNOST ALESPOŇ JEDNOHO HURIKÁNU V 5 x 5°HURIKÁNU V 5 x 5° ČTVEREČNÍCH V KTERÉMKOLIVČTVEREČNÍCH V KTERÉMKOLIV DANÉM ROCE S VYLOUČENÍM 25VYLOUČENÍM 25 % MAXIMÁLNÍ PRAVDĚPODOBNOST (PROCENTA NAPROCENTA NA 5 x 5° ČTVEREČNÍCH V KTERÉMKOLIV ROCEKTERÉMKOLIV ROCE
OBLAST S NEJVYŠŠÍM VÝSKYTEM TORNÁD OBLAST S NEJVYŠŠÍM VÝSKYTEM TORNÁD
TAJFUN Duben–Prosinec
CYKLÓN Červen–Červenec Říj–List
HURIKÁN Květen–Listopad
MAURITIUS CYKLÓN Prosinec–Duben
TAJFUN Prosinec–Duben
KRUHOVÁ SMRŠŤ Prosinec–Duben
OBRÁZEK 4 – Oblasti ovlivňované tropickými bouřemi síly hurikánu PŘIBLIŽNÉ ČASOVÉ STUPNICE (ŽIVOTNOST)
1h
10 h
100 h
Čárkované čáry ukazují běžně přijatelné mezní hodnoty
METRY ZA SEKUNDU
UZLY
RYCHLOST VĚTRU
TORNÁDO
VODNÍ SMRŠŤ
PRACHOVÝ VÍR
NEROTAČNÍ JEV PROUDĚNÍ Z PLATÓ HURIKÁN POLÁRNÍHO LEDU
BOUŘKOVÉ PORYVY
SÍLA HURIKÁNU TROPICKÁ BOUŘE
TROPICKÁ CYKLÓNA
SÍLA BOUŘE STŘEDNÍ ZEMĚPISNÁ ŠÍŘKA A MIMOŘÁDNÁ TROPICKÁ CYKLÓNA
PŘIBLIŽNÁ VELIKOST (PRŮMĚR) VĚTRNÉHO SYSTÉMU
OBRÁZEK 5 – Charakteristické rychlosti větru a časové stupnice meteorologických větrných systémů
203
ČOS 999933 1. vydání Oprava 2
Účinnost českého obranného standardu od:
25. listopadu 2011
Opravy: Oprava číslo
Účinnost od
Opravu zapracoval
Datum zapracování
1
22. 4. 2013
Odbor obranné standardizace
10. 5. 2013
2
17. 6. 2015
Odbor obranné standardizace
18. 6. 2015
Upozornění:
Oznámení o českých obraných standardech jsou uveřejňována měsíčně ve Věstníku Úřadu pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví v oddíle „Ostatní oznámení“a Věstníku MO. V případě zjištění nesrovnalostí připomínky na adresu distributora.
Rok vydání: Tisk: Distribuce: Vydal:
Poznámka
v textu
tohoto
ČOS
2012, obsahuje 102 listů Ministerstvo obrany ČR Odbor obranné standardizace Úř OSK SOJ, nám. Svobody 471, 160 01 Praha 6, Úřad pro obrannou standardizaci, katalogizaci a státní ověřování jakosti www.oos.army.cz
NEPRODEJNÉ
204
zasílejte