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麦金利气候实验室
由于军用飞机在服役期间可能会经历世界上最恶劣的极端气候，了解故障发生的原因和地点是确保可靠性和维持战场作战能力的关键。然而，天气最主要的问题是它基本上是不可靠的，并可能对测试项目造成严重破坏。
此外，在真实测试过程中的环境条件无法得到控制。例如，如果期望的气候条件不能像预期的那样发生，通常不可能再次尝试测试，而只能等到来年合适的季节再次到来。
然而，有一种替代方法是对天气进行模拟。处于最前列的是“麦金利气候实验室”(MCL)，这是一个现代化的、高科技的测试设施，且在帮助美国空军(USAF)保持其飞机的运行方面已有悠久的历史。
“麦金利气候实验室是世界上最大的气候测试设施——大到足以测试C-5星系，”MCL首席执行官德韦恩·贝尔说。在平方米的操作空间内，它可以复制地球上几乎所有的天气条件,除了雷击或龙卷风。
B-1B超音速轰炸机在模拟北极气候条件
这个巨大的气候实验室位于美国南部的佛罗里达州埃格林空军基地。经过不断建设扩充，它从最初的4个实验室增加到6个气候实验间，后又扩充到了8个大型气候工作间，占地面积近30平方公里。可实现三个主要功能：武器装备“考核”功能，环境武器试验功能和特种部队训练功能。
F-16战斗机经历热测试
这些功能各异、设备先进的工作间可以对全球30多种气候环境、气象条件进行研究和模拟。如“雨实验室”每小时可下mm的暴雨，并且能下雪和结冰。
“风实验室”从风平浪静到刮起30m/s的飓风，其所用时间不到3分钟。“气温实验室”可以使室内温度从80℃降至40℃。在“雷(电)实验室”里，刚才还是晴空万里、微风和煦，转眼之间就是乌云密布、电闪雷鸣。“沙漠实验室”则装有盏高能太阳灯，室内温度与非洲沙漠正午时的酷热别无两样。最大的实验室要属“海洋实验室”，仅水面面积就达6平方公里，最深处达15米，水温、海上风浪可以自行调节。
C-5M超级星系经历极热和紫外线暴露测试
由于“麦金莱气候实验室”具备优越的“自然”条件和得天独厚的人工气象调节功能，这些年来，美国大约有55%的武器装备都曾经做过它的“考生”,它也成为美军先进作战武器和特种作战部队迈向战场的第一位“考核官”，也是目前全世界规模最大的环境试验室。
而使用实验室并不便宜。在主试验室进行一天测试的费用在1万到25万美元之间。每月电费在10万到20万美元之间。
冻成冰棍的B-1B轰炸机
测试过程是实验室技术人员创建极端环境，机组人员随即进入飞机并执行各种测试程序。机组人员将执行飞行前检查，并执行任务，验证极端条件是否影响到任何航空电子设备、电子元件、发动机和其他系统。执行这些程序的机组人员也是测试目标，他们在苛刻环境中的反应和行为也将得到相应评估。例如，为应对寒冷天气，机组人员需要穿比标准飞行服笨重得多的服装。其中一项评估就是确保飞行员能够在极端寒冷天气条件下易于操作所有飞机控制装置。
大量的测试项目都专门为极端条件下的测试室而准备。麦金利气候实验室具有极高的快速性和技术熟练度，其专业人员包括经验丰富的焊工、机械师、电工、仪器专家、测试装配人员和制冷操作人员，他们负责创建、分解和重新创建每个新的测试环境。比如，技术人员可以连续工作，仅用三天时间就将度高热沙漠环境创建为低于冰点的寒冷环境。
轮胎测试
F-35B战斗机测试
F-35B战斗机在麦金利气候实验室进行了为期6个月的严格气候试验。在试验过程中，评估了F-35B飞机在极端的风、太阳辐射、雾、潮湿、雨水浸泡、冻雨、冰云、结冰、涡旋结冰和下雪等环境下的性能。
1、冷试验
进行冷试验是F-35B形成初始作战能力的一个关键步骤，因为当F-35B在加拿大和挪威使用时将会经受这种环境。利用麦金利气候实验室的致冷系统把超冷空气引入实验舱，使其温度下降到-40℃。在这种寒冷的温度下，飞机内的液体开始收缩而且机构反应变慢，测试工程师对飞机上的各种系统的工作状态进行了测试。
F-35B进行冷试验的情况
在F-35B的前方有一个冰云试验校准装置。该装置用来测量承受冷冻气流袭击的F-35B是如何结冰和在哪些部位结冰。
当F-35B高速穿过云层时，在飞机外表层可能快速结冰，这种大冰块可能损坏飞机，漂浮的冰块飞入发动机，也可能造成外来物损坏事故。因此，结冰是最危险的气候试验之一。下雪和结冰试验可以测量F-35B防冰系统的效能和在冬天执行作战任务的能力。
F-35B进行结冰试验时机头结冰的状况
下面为F-35B进行结冰评价试验的配置图。在F-35B战斗机的前方是1个由3个巨型圆筒堆叠成金字塔形状的大型装置，与地面平行摆放。在这3个圆筒内共装有9个涵道风扇，像一个巨大的吹风机，通过前方的一个漏斗吹出大量的空气。在漏斗的前面连接一个能够产生“云”（由各种大小水滴组成）的喷射棒。
F-35B在进行结冰评价试验
这些水滴喷向飞机并在接触点处凝结。尽管该实验室不能精确模拟飞机承受的风速，但是在实验舱内的独特装置能够产生高达km/h的风速，所有水滴都会降落在F-35B飞机上。
2、热试验
在雪溶化并通过实验舱底板的大型排泄管输送到一个专用的蓄水池之后，开始进行F-35B热试验。这些试验从27℃开始并且在飞机发动机运转的情况下升高到41℃。随后的一系列试验使飞机承受41℃、74%的相对湿度和41℃、58%的相对湿度，以发现飞机内部出现凝结的部位。
F-35B正在进行热试验
在F-35B的热试验过程中，为了再现F-35B在亚利桑那州尤马海军陆战队航空站基地驾驶员全天坐在机库前的柏油场地的状态，进行了12h的模拟试验。实验舱内的飞机发动机保持停车，在达到模拟的最高温度后，接通飞机电源并起动发动机。
实际上,在一天内大气温度不会保持恒定,太阳升起后,大气温度一直在升高,到下午达到最高点。因此实验舱模拟了1天24h的温度变化。
F-35B在一个巨型的太阳能电池组下进行热试验。在F-35B飞机上方的巨型太阳能电池组的强光照射下，飞机表面的温度会快速升高。
为了在实验舱内保持稳定的温度,排气通风是至关重要的。经调节的空气不断地抽入,以确保实验室内的压力总是比环绕发动机和飞机上其他通气口的管道的压力大。这种压差是使喷气流通过导管流出实验舱的一个安全装置。
3、淋雨试验与风暴试验
F-35B气候试验的最后一项试验是淋雨试验与风暴试验。麦金利气候实验室装备一个淋雨系统，以模拟F-35B战斗机在雨中的情景。
在淋雨试验中，F-35B自始至终处在瓢泼大雨和大风中。在持续浸泡之后，在环绕飞机的各个位置装上喷射棒。在喷射棒的后面，是一个大型工业风扇，它沿着喷射棒方向能够产生71km/h风速的饱和风，模拟热带风暴的环境。
在麦金利气候实验室所进行的试验都是为了确认F-35能在各种环境条件下安全地飞行。
参考文献
[1]《国际航空》年第1期《F-35B战斗机的气候试验》，作者：曾天翔
[2]航空简报：美国空军新型战斗搜救直升机完成麦金利气候实验室极端天气测试
[3]大飞机系统工程科普园地：飞机的极端天气测试——“麦金利气候实验室”
[4]环球网：军机极端气候测试曝光：经历冰火两重天
整理：直观学机械
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来源：网络。注：本图文系网络转载，文中为作者独立观点，不代表机械社区立场；如有侵权烦请联系处理。
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