1.3.2 飞机环境谱
飞机环境试验一般可分为环境鉴定试验和环境可靠性试验。环境鉴定试验是取含一定风险率的合理极值进行试验，而可靠性试验要尽可能模拟真实环境，各级环境强度和施加次序与实际环境尽量相同或相当，因此，需要用环境谱来进行试验。
1.飞机环境谱概念
环境对飞机材料性能和飞机结构使用寿命的影响是一种客观存在，如何去描述使用环境并反映这种客观存在呢？正如人们用载荷谱去描述飞机所经受的疲劳载荷一样，人们也用环境谱去描述飞机所遭受的化学、热和气候环境。这里所研究的飞机环境谱，是指飞机在实际使用过程中，影响飞机结构使用寿命的那些腐蚀环境以及由这些腐蚀环境所编制的谱。
人们对于飞机使用载荷谱是相当熟悉了，下面从载荷谱和环境谱的比较来阐述飞机环境谱概念。
从谱的来源看，载荷谱和环境谱有着形式上相似的来源。飞机疲劳载荷有两种主要来源：外界自然环境，如大气紊流、跑道不平度等；内部结构使用，如空中操作、地面操作等。飞机腐蚀环境也有两种主要来源：外界自然环境，如气温、湿度、盐雾、大气污染等；内部结构使用，如气动加热、喷气燃油、撒农药等。
从谱的原始表现形态来看，载荷谱主要表现为载荷大小随时间的变化，即载荷时间历程，环境谱也主要表现为环境强度随时间的变化，即环境时间历程，两者相似。然而在具体表现形态上，两者却有很大差别。就一次飞行的载荷时间历程来说，载荷大小的变化比较急剧。这体现在载荷变化速率较快，载荷峰谷出现的次数相当多，在每个峰谷上基本没有或只有很短的持续时间，因此，载荷波形可简化为三角波；就一次飞行的环境时间历程来说，环境强度的变化比较平稳，这体现在环境强度变化速率较慢，环境强度峰谷出现的次数很少，并且在每个峰谷上基本都有长短不同的持续时间，因此，环境强度波形可简化为梯形波。
作为两种谱表现形态不同的一个例子，图1-6给出一次飞行重心法向过载时间历程和飞机总温时间历程的示意图，这两个时间历程都是根据飞行实测结果经过滤波简化处理而得。由图1-6看出，法向过载nz在一次飞行中共有61个峰谷；而总温T*只有7个峰谷，不仅每个峰谷上都有持续时间，并且有的峰与相邻的谷之间还有平台过渡，使波形呈阶梯形，与nz密集的三角波形完全不同。
图1-6 飞机载荷时间历程和温度时间历程的比较
从谱的要素来看，两者既有相同又有不同的地方。飞机载荷谱有三个基本要素：载荷大小、出现频数和先后顺序。一般来说，飞机环境谱也有三个基本要素，但与载荷谱的三个基本要素不完全相同，它们是环境强度、持续时间和先后顺序。也就是说，飞机使用环境谱是用各级环境强度的持续时间和先后顺序表示。
环境谱和载荷谱基本要素的不同正是由于两者的原始表现形态不同所致。如上所述，在飞机载荷时间历程中，载荷循环次数很多，每个载荷循环所花的时间很短，经过数据处理和统计分析后，作为原始历程里的时间因素淡化了，而是用某一载荷谱周期（如1000飞行小时）内各级载荷出现的频数所代替。在飞机环境时间历程中，尽管也存在各级环境强度的频数，但在同一次飞行中，各级环境强度的出现频数比各级载荷大小的出现频数少得多，而某级环境强度的持续时间比某级载荷大小的持续时间长得很多。因此，在对原始环境历程进行数据处理和统计分析时，似乎可以淡化出现频数，强化持续时间，用各级环境强度的持续时间去代替各级环境强度的出现频数。
由以上分析可以看出，飞机使用环境谱实质上是飞机使用过程中各级环境强度随不同持续时间的排列，这一基本认识正是编制飞机使用环境谱的出发点。
2.飞机环境谱分类
可从不同的角度对经受腐蚀和腐蚀疲劳的飞机环境谱进行分类。
1）环境状态
从环境状态来看，飞机环境谱可分为液体谱（污水、盐水、酸雨、液态农药等）、气体谱（空气、水蒸气、氢、二氧化硫等）、压力谱、湿度谱、浮沉物谱和砂粒谱等。
2）环境性质
从环境性质来看，可分为化学环境谱和气候环境谱，前者包括盐水（雾）谱、氢谱、二氧化硫谱、农药谱等，后者包括温度谱、湿度谱、大气压力谱等，酸雨谱介于这两者之间。
3）环境来源
从环境来源来看，可分为外界自然环境谱和内部工作环境谱，后者包括服役使用和人为因素引起的环境谱。
4）编谱方法
从编谱方法来看，可分为空中环境剖面谱、地面停放环境谱、环境频率谱、环境总谱、飞—停—飞（或停—飞—停）环境谱等。
5）编谱目的
从编谱目的来看，可分为使用环境谱和当量环境谱。前者是按飞机的实际使用环境而编制的环境谱，因而这种环境谱基本上能反映飞机的真实使用环境情况。后者是对使用环境谱经过一定的当量化处理后所编制的环境谱，主要用于当量环境条件下的加速试验，因此，当量环境谱从某种程度（某种试验条件下）来说也称加速试验环境谱。
6）载荷和环境组合
从载荷谱和环境谱的组合来看，可分为飞—续—飞载荷—环境谱和程序块载荷—环境谱。很显然，参与这种组合的环境谱只能是当量环境谱。
7）飞机结构部位
从飞机结构部位来看，可分为飞机总体环境谱和飞机结构局部环境谱。前者指从总体来说飞机所遭受的各种使用环境谱，但这些总体环境谱对飞机结构不同部位的严重程度不同，不同部位对各种环境的敏感性也不相同，因此，还应根据总体环境谱来确定飞机主要结构部位的局部环境谱。