安海軍, 臧兵
(中航工業(yè)計(jì)算所,西安 710065)
環(huán)境適應(yīng)性是機(jī)載電子設(shè)備的重要質(zhì)量特性,環(huán)境適應(yīng)性作為影響設(shè)備作戰(zhàn)效能和戰(zhàn)斗力的重要因素,被廣泛納入裝備研制要求和研制合同中。環(huán)境鑒定試驗(yàn)是作為考核產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性是否滿足設(shè)計(jì)要求的重要手段,是航空軍工產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型(鑒定)試驗(yàn)的組成部分,其試驗(yàn)結(jié)果作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型的依據(jù)之一。環(huán)境鑒定試驗(yàn)的開(kāi)展主要依據(jù)《GJB4239-2001裝備環(huán)境工程通用要求》和《GJB1362A-2007軍工產(chǎn)品定型程序和要求》,涉及具體試驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施則依據(jù)《GJB150A-2009軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法》。另外,作為軍工產(chǎn)品定型工作的主管機(jī)關(guān),航定委也于2001年7月發(fā)布[2001]航定字第29號(hào)文《航空軍工產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型環(huán)境鑒定試驗(yàn)和可靠性鑒定試驗(yàn)管理工作細(xì)則(施行)》,來(lái)具體指導(dǎo)軍工產(chǎn)品定型的環(huán)境鑒定試驗(yàn)工作。
1)試驗(yàn)組織實(shí)施管理嚴(yán)格。GJB4239對(duì)環(huán)境鑒定試驗(yàn)的實(shí)施有明確要求,首先要制定試驗(yàn)大綱,對(duì)試驗(yàn)大綱應(yīng)涵蓋的內(nèi)容作了詳細(xì)要求,承試單位應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)大綱制定相應(yīng)的試驗(yàn)程序,并根據(jù)試驗(yàn)程序?qū)嵤┰囼?yàn)。另外對(duì)試驗(yàn)樣品的技術(shù)狀態(tài)、數(shù)量及試驗(yàn)項(xiàng)目作出了具體的規(guī)定。
2)試驗(yàn)項(xiàng)目多。環(huán)境鑒定試驗(yàn)是考核產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性,其試驗(yàn)應(yīng)盡可能涵蓋產(chǎn)品壽命期遇到的自然環(huán)境和誘發(fā)環(huán)境。因此,環(huán)境鑒定試驗(yàn)涉及的試驗(yàn)項(xiàng)目較多,涉及的環(huán)境應(yīng)力比較多,需要的各種試驗(yàn)資源也比較多,試驗(yàn)周期較長(zhǎng)。
3)明確試驗(yàn)樣品和試驗(yàn)項(xiàng)目。環(huán)境鑒定試驗(yàn)由于試驗(yàn)項(xiàng)目較多,并且有些項(xiàng)目如耐久振動(dòng)、墜撞沖擊、飛機(jī)炮振等對(duì)產(chǎn)品有直接破壞作用,試驗(yàn)過(guò)程中一般不可能使用一套樣品完成所有試驗(yàn)項(xiàng)目。一般會(huì)選擇2~3套,甚至更多樣品完成環(huán)境鑒定試驗(yàn)。每一套樣品的試驗(yàn)項(xiàng)目在試驗(yàn)前應(yīng)明確。
雖然各種標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)文件中都規(guī)定,環(huán)境鑒定試驗(yàn)優(yōu)先在取得相應(yīng)資質(zhì)并經(jīng)航定委認(rèn)可、獨(dú)立于研制單位的第三方實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行,但目前大多數(shù)產(chǎn)品的環(huán)境鑒定試驗(yàn)都是在研制單位實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的。由于研制單位實(shí)驗(yàn)室主要建設(shè)的目的是滿足環(huán)境適應(yīng)性研制和產(chǎn)品交收、例行試驗(yàn)。因此實(shí)驗(yàn)室能力建設(shè)一般不會(huì)覆蓋產(chǎn)品環(huán)境鑒定試驗(yàn)的全部環(huán)境應(yīng)力。因此承擔(dān)環(huán)境鑒定試驗(yàn)的研制單位實(shí)驗(yàn)室都或多或少的存在外包試驗(yàn)項(xiàng)目。存在下列問(wèn)題:
1)新軍標(biāo)的貫徹實(shí)施問(wèn)題。GJB150在頒布實(shí)施近30年來(lái),在我國(guó)軍用裝備研制過(guò)程發(fā)揮了巨大的作用,其理念已深入人心。為適應(yīng)新裝備的研制,GJB150的修訂版GJB150A已于2009年發(fā)布實(shí)施,替代原GJB150標(biāo)準(zhǔn)。由于GJB150A較原版本變化較大,將原來(lái)的引用標(biāo)準(zhǔn)改為剪裁標(biāo)準(zhǔn),更改后的標(biāo)準(zhǔn)中各試驗(yàn)方法已沒(méi)有可直接引用的試驗(yàn)條件,且宣貫力度不夠,許多新研制裝備雖然在其環(huán)境適應(yīng)性研制中引用GJB150A,但是GJB150A的許多新的理念并未貫徹到產(chǎn)品合同和規(guī)范中。
2)實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)能力問(wèn)題。由于環(huán)境鑒定試驗(yàn)項(xiàng)目較多,一般研制單位實(shí)驗(yàn)室很難獨(dú)自完成,某些試驗(yàn)項(xiàng)目需外包。目前軍工企業(yè)實(shí)驗(yàn)室雖然都通過(guò)了各種認(rèn)證機(jī)構(gòu)的認(rèn)證,但某些實(shí)驗(yàn)室在試驗(yàn)質(zhì)量控制、過(guò)程控制和試驗(yàn)具體操作人員的水平以及對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解等方面可能有些欠缺和不足,因此在選擇外包實(shí)驗(yàn)室時(shí),不能只看其資質(zhì)、硬件設(shè)施,更重要的是看其相應(yīng)的軟件資源是否配套。
3)試驗(yàn)項(xiàng)目的剪裁問(wèn)題。環(huán)境鑒定試驗(yàn)的目的性決定了其試驗(yàn)項(xiàng)目較多,確保裝備能夠適應(yīng)各種環(huán)境應(yīng)力的作用,由于涉及的試驗(yàn)項(xiàng)目多,使用的試驗(yàn)設(shè)備等資源也多,試驗(yàn)周期較長(zhǎng)。許多新研裝備迫于研制周期緊張、資源缺少等因素的壓力,對(duì)規(guī)定的環(huán)境鑒定項(xiàng)目提出了類比、借用和替代等一些要求,力求減少試驗(yàn)項(xiàng)目,縮短研制周期和節(jié)約研制成本。當(dāng)然試驗(yàn)項(xiàng)目的科學(xué)剪裁是符合軍標(biāo)精神的。但某些不具備的項(xiàng)目也采用了類比、借用等剪裁方法。
1)試驗(yàn)數(shù)據(jù)與外場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)的共享。各單位在環(huán)境試驗(yàn)方面,存儲(chǔ)了大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù),形成了數(shù)據(jù)庫(kù),這些數(shù)據(jù)沒(méi)有得到有效的分析、利用,并返回到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)過(guò)程中。甚至有些存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)根本沒(méi)有實(shí)際意義,卻耗費(fèi)了大量的人力、物力、財(cái)力。因此,試驗(yàn)室應(yīng)該評(píng)估整個(gè)環(huán)境試驗(yàn)過(guò)程中,哪些試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)產(chǎn)品的研制生產(chǎn)是真正有用的。環(huán)境鑒定試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立對(duì)裝備的研發(fā)、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)具有豐富的經(jīng)驗(yàn)價(jià)值,使研制單位參考以往的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),采用更優(yōu)化的設(shè)計(jì),避免以往出現(xiàn)的故障模式。另外,實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)與外場(chǎng)使用聯(lián)系不夠緊密,有些時(shí)候,由于試驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法的局限性,實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)無(wú)法復(fù)現(xiàn)外場(chǎng)使用中出現(xiàn)的故障。當(dāng)出現(xiàn)外場(chǎng)故障時(shí),應(yīng)充分研究故障機(jī)理,分析如何能在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中復(fù)現(xiàn)。
2)開(kāi)展環(huán)境工程工作。GJB4239規(guī)定的工作項(xiàng)目有環(huán)境工程管理、環(huán)境分析、環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)和環(huán)境試驗(yàn)與評(píng)價(jià)等內(nèi)容,現(xiàn)在都把研制階段后期的環(huán)境試驗(yàn)與評(píng)價(jià)作為衡量裝備環(huán)境適應(yīng)性的唯一手段,往往忽視了研制階段前期的環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì),沒(méi)有形成從設(shè)計(jì)到驗(yàn)證的完整的環(huán)境適應(yīng)性工作體系。在研制階段引入環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)工作,可以在設(shè)計(jì)初期發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的不足,避免在后續(xù)環(huán)境試驗(yàn)以及環(huán)境鑒定試驗(yàn)中才發(fā)現(xiàn),以縮短裝備研制周期和節(jié)約研制成本。
3)仿真試驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用。環(huán)境試驗(yàn)仿真技術(shù)通過(guò)對(duì)裝備樣品進(jìn)行幾何建模,獲得材料、結(jié)構(gòu)形式、印制板組裝件封裝方式等數(shù)據(jù)信息,對(duì)裝備所處環(huán)境施加相應(yīng)的溫度、振動(dòng)等應(yīng)力激勵(lì),可以分析裝備在溫度、振動(dòng)等應(yīng)力作用下各部件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。環(huán)境試驗(yàn)仿真技術(shù)可以在裝備的設(shè)計(jì)階段初期就解決裝備的部分環(huán)境適應(yīng)性問(wèn)題,避免直接采用研制完成的裝備進(jìn)行環(huán)境鑒定試驗(yàn),不僅可以縮短裝備的研制周期,還可以對(duì)裝備的環(huán)境鑒定試驗(yàn)起到有效的輔助作用。
環(huán)境鑒定試驗(yàn)作為軍工產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型試驗(yàn)的重要組成部分,得到研制單位、用戶代表和定型主管機(jī)關(guān)的越來(lái)越多的重視,環(huán)境鑒定試驗(yàn)只有在管理、技術(shù)上不斷探索,才能滿足裝備對(duì)環(huán)境適應(yīng)的要求。
[1] GJB 1362A-2007 軍工產(chǎn)品定型程序和要求[S].
[2] GJB150A-2009 軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法[S].
[3] GJB4239-2001 裝備環(huán)境工程通用要求[S].
[4] 祝耀昌.軍工產(chǎn)品環(huán)境鑒定試驗(yàn)項(xiàng)目借用、簡(jiǎn)化和免除條件的探討[J].航空標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量,2012(5):23-27.
[5] 祝耀昌,張建軍.GJB150A的應(yīng)用和剪裁[J].航天器環(huán)境工程,2012(6):608-615.