張培躍，錢(qián)思宇

（工業(yè)和信息化部電子第五研究所華東分所，江蘇　蘇州，215011）

航空類(lèi)軍工產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型環(huán)境鑒定試驗(yàn)概述

張培躍，錢(qián)思宇

（工業(yè)和信息化部電子第五研究所華東分所，江蘇蘇州，215011）

環(huán)境鑒定試驗(yàn)是考核產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性是否滿足設(shè)計(jì)要求的重要手段，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型的主要依據(jù)。主要從環(huán)境鑒定試驗(yàn)的應(yīng)用背景、大綱編制、試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)順序、過(guò)程實(shí)施、故障處理和報(bào)告編寫(xiě)等方面對(duì)環(huán)境鑒定試驗(yàn)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

環(huán)境鑒定試驗(yàn)；環(huán)境適應(yīng)性；設(shè)計(jì)定型

0　引言

環(huán)境鑒定試驗(yàn)是為了考核裝備 （產(chǎn)品）的環(huán)境適應(yīng)性是否滿足要求，在規(guī)定的條件下，對(duì)規(guī)定的環(huán)境項(xiàng)目按一定的順序進(jìn)行的一系列試驗(yàn)，其是裝備 （產(chǎn)品）定型 （鑒定）試驗(yàn)的組成部分，試驗(yàn)結(jié)果是產(chǎn)品定型的依據(jù)之一［1］。

1　應(yīng)用背景

環(huán)境鑒定試驗(yàn)屬于驗(yàn)證試驗(yàn)，主要是為了驗(yàn)證產(chǎn)品研制時(shí)的環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計(jì)是否滿足合同指標(biāo)要求，通常在研制階段后期開(kāi)展產(chǎn)品定型時(shí)實(shí)施。航空產(chǎn)品的環(huán)境鑒定試驗(yàn)主要由主管機(jī)關(guān)按照2001年7月發(fā)布的 ［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 （試行）》來(lái)組織實(shí)施。其中，實(shí)施過(guò)程主要依據(jù)GJB 4239-2001《裝備環(huán)境工程通用要求》［1］和GJB 1362A-2007《軍工產(chǎn)品定型程序和要求》［2］，各種環(huán)境試驗(yàn)的具體實(shí)施方法主要參照GJB 150A-2009 《軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法》［3］。

2　試驗(yàn)大綱的編制

試驗(yàn)大綱是后期試驗(yàn)實(shí)施的主要參照依據(jù)，其編制是整個(gè)鑒定過(guò)程的重中之重。大綱編制的合理性、有效性直接關(guān)系到整個(gè)鑒定試驗(yàn)的考察準(zhǔn)確性。大綱編制主要依據(jù)GJB 4239-2001《裝備環(huán)境工程通用要求》，結(jié)合由總體單位下達(dá)的產(chǎn)品研制總要求和成品技術(shù)協(xié)議，明確產(chǎn)品研制的具體環(huán)境特征量值或要求，3級(jí)及3級(jí)以上產(chǎn)品的環(huán)境鑒定試驗(yàn)大綱由專業(yè)能力強(qiáng)的技術(shù)支撐單位進(jìn)行編寫(xiě)，產(chǎn)品研制單位進(jìn)行配合；4級(jí)新研改型產(chǎn)品的環(huán)境鑒定試驗(yàn)大綱由研制單位進(jìn)行編制，有關(guān)單位把關(guān)。大綱編制完成后上報(bào)機(jī)關(guān)獲相關(guān)單位批準(zhǔn)，通常機(jī)關(guān)會(huì)組織行業(yè)專家對(duì)大綱進(jìn)行審查，審查簽批后的大綱才能作為試驗(yàn)實(shí)施的依據(jù)。

通常一份完整的試驗(yàn)大綱應(yīng)包括:任務(wù)依據(jù)（任務(wù)來(lái)源、編制依據(jù)和引用文件）、試驗(yàn)?zāi)康?、試?yàn)時(shí)間、試驗(yàn)地點(diǎn)、被試品組成信息安裝位置、樣機(jī)數(shù)量和樣機(jī)軟硬件的技術(shù)狀態(tài) （功能性能滿足指標(biāo)要求、通過(guò)環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)、出廠前檢驗(yàn)合格、軟件版本已經(jīng)固化且為最新的有效版本），以及被試品的功能與性能要求。同時(shí)，試驗(yàn)大綱應(yīng)明確試驗(yàn)項(xiàng)目、方法及各個(gè)項(xiàng)目的開(kāi)展順序，考察的技術(shù)指標(biāo)及各種指標(biāo)的測(cè)試時(shí)機(jī)，所用到的測(cè)試儀器及試驗(yàn)設(shè)備，并規(guī)定所有用到的測(cè)試儀器和試驗(yàn)設(shè)備必須在計(jì)量的合格有效期內(nèi)，試驗(yàn)的實(shí)施必須在有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)并經(jīng)有關(guān)單位認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，且實(shí)驗(yàn)室需根據(jù)試驗(yàn)大綱的要求制定具體的試驗(yàn)程序、合格判據(jù)和故障情況處理的措施和步驟，成立由相關(guān)單位、研制單位和承試單位三方共同成立的工作組，明確各自的職責(zé)和分工。

3　試驗(yàn)項(xiàng)目

試驗(yàn)項(xiàng)目主要依據(jù)產(chǎn)品預(yù)期可能經(jīng)歷的各種環(huán)境因素來(lái)確定，成品協(xié)議或研制總要求中環(huán)境適應(yīng)性要求通常包含多種耐環(huán)境應(yīng)力的要求，而每一項(xiàng)環(huán)境要求通常需要通過(guò)一個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證，逐項(xiàng)地完成產(chǎn)品對(duì)各種環(huán)境的適應(yīng)能力的測(cè)試，通常環(huán)境鑒定試驗(yàn)包含的項(xiàng)目有:低溫貯存試驗(yàn)、低溫工作試驗(yàn)、高溫貯存試驗(yàn)、高溫工作試驗(yàn)、溫度沖擊試驗(yàn)、溫度-高度試驗(yàn)、低氣壓試驗(yàn)、太陽(yáng)輻射試驗(yàn)、加速度試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn) （功能和耐久）、濕熱試驗(yàn)、砂塵試驗(yàn)、滴雨試驗(yàn)和鹽霧試驗(yàn)，以及霉菌試驗(yàn)等。

4　試驗(yàn)順序

環(huán)境鑒定試驗(yàn)的項(xiàng)目有很多，每項(xiàng)試驗(yàn)對(duì)產(chǎn)品造成的破壞程度又有所差異，如果試驗(yàn)順序的施加得當(dāng)，則后面的試驗(yàn)項(xiàng)目的破壞應(yīng)力會(huì)放大前面試驗(yàn)應(yīng)力的破壞程度；如果試驗(yàn)順序的施加不得當(dāng)，則后面的試驗(yàn)項(xiàng)目就有可能會(huì)有問(wèn)題而起不到破壞作用，因此，在編制大綱時(shí)必須明確試驗(yàn)項(xiàng)目的順序，且試驗(yàn)順序的確定必須有環(huán)境工程專家參與評(píng)審。通?？梢酝ㄟ^(guò)以下2種方式來(lái)確定試驗(yàn)順序。

1）如果能夠了解產(chǎn)品在真實(shí)的使用環(huán)境下的各種環(huán)境條件對(duì)產(chǎn)品作用的先后順序，那么按照這種真實(shí)應(yīng)力所對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)項(xiàng)目的先后順序來(lái)開(kāi)展試驗(yàn)，此時(shí)，模擬環(huán)境的考察效果能夠最接近產(chǎn)品真實(shí)使用時(shí)的情況；

2）如果無(wú)法得知產(chǎn)品在真實(shí)的使用環(huán)境下的各種應(yīng)力出現(xiàn)的順序，則我們施加試驗(yàn)應(yīng)力的原則就是前面試驗(yàn)的破壞應(yīng)力可由后一個(gè)試驗(yàn)的應(yīng)力來(lái)放大或加強(qiáng)，即使每一試驗(yàn)項(xiàng)目的施加都能起到顯著影響的效果。

試驗(yàn)的實(shí)施順序可以參照表1進(jìn)行。

表1　試驗(yàn)順序參照

表1中列出的試驗(yàn)順序?yàn)榻陙?lái)大部分航空產(chǎn)品定型采用的試驗(yàn)順序，考慮到研制周期和試驗(yàn)成本，若無(wú)特殊的說(shuō)明或規(guī)定，通常1-11項(xiàng)采用一套樣機(jī)，12-13項(xiàng)可以采用一套樣機(jī)，14、15項(xiàng)可以各自采用試驗(yàn)樣件，并且各個(gè)樣機(jī)或樣件可同步開(kāi)展各自的項(xiàng)目；特殊情況下，亦可采取采信的方式，即對(duì)同一型號(hào)或批次產(chǎn)品，因其防護(hù)工藝、結(jié)構(gòu)和材料等均一樣，在近期已經(jīng)有相關(guān)單位參與、在有資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行過(guò)該項(xiàng)目的考核的情況下，則本次環(huán)境鑒定試驗(yàn)中該項(xiàng)目的考察可以直接采信上次試驗(yàn)的結(jié)果。

5　過(guò)程實(shí)施

考慮到環(huán)境鑒定在整個(gè)產(chǎn)品定型工作中的重要性，因此環(huán)境鑒定試驗(yàn)的實(shí)施必須由承試單位嚴(yán)格地按照所批準(zhǔn)的試驗(yàn)大綱執(zhí)行。承試單位必須具備開(kāi)展相關(guān)環(huán)境試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)，包括計(jì)量認(rèn)證和相關(guān)部委檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可。為了保證試驗(yàn)過(guò)程中各項(xiàng)試驗(yàn)應(yīng)力的施加準(zhǔn)確、有效，試驗(yàn)結(jié)果真實(shí)、可靠，試驗(yàn)前應(yīng)由型號(hào)總師系統(tǒng)和相關(guān)單位開(kāi)展試驗(yàn)前檢查工作會(huì)議，對(duì)試驗(yàn)大綱、承試單位實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)、樣機(jī)的技術(shù)狀態(tài)、試驗(yàn)設(shè)備的狀況和測(cè)試儀器儀表的狀況進(jìn)行核查，在確保程序文件就緒，承試設(shè)備、測(cè)試儀器儀表運(yùn)行良好、計(jì)量合格，測(cè)試人員就位的情況下才開(kāi)展環(huán)境鑒定試驗(yàn)工作，形成試驗(yàn)前檢查工作意見(jiàn)；試驗(yàn)中應(yīng)嚴(yán)格地按照大綱的要求在規(guī)定時(shí)間、按規(guī)定順序施加應(yīng)力和進(jìn)行測(cè)試，所有的試驗(yàn)步驟都記錄在試驗(yàn)流程記錄表中，所有的測(cè)試數(shù)據(jù)由相關(guān)單位、研制單位和承試單位三方進(jìn)行會(huì)簽，并對(duì)試驗(yàn)全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督，確保所有的測(cè)試數(shù)據(jù)真實(shí)、可塑。

6　故障處理

故障處理分為2種情況:1）試驗(yàn)過(guò)程中設(shè)備或測(cè)試儀器故障或外圍水、電或氣保障故障等情況下試驗(yàn)被迫中斷；2）產(chǎn)品測(cè)試指標(biāo)超出合格判據(jù)或產(chǎn)品功能故障。

對(duì)于第一種情況，可以按照GJB 150A-2009《軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法》總則部分規(guī)定的試驗(yàn)中斷處理原則進(jìn)行處理。

a）容差范圍內(nèi)的中斷

當(dāng)中斷期間施加的試驗(yàn)應(yīng)力沒(méi)有超出允許的范圍時(shí)，中斷時(shí)間應(yīng)作為試驗(yàn)總時(shí)間的一部分。

b）欠試驗(yàn)條件中斷

當(dāng)試驗(yàn)條件低于試驗(yàn)允差范圍的下限時(shí)，應(yīng)從低于試驗(yàn)條件的點(diǎn)重新達(dá)到規(guī)定的試驗(yàn)條件時(shí)恢復(fù)試驗(yàn)，直到達(dá)到預(yù)定的試驗(yàn)時(shí)間時(shí)結(jié)束試驗(yàn)。

c）過(guò)試驗(yàn)條件中斷

當(dāng)施加的試驗(yàn)應(yīng)力超出試驗(yàn)允差范圍的上限時(shí)，最好停止試驗(yàn)，用新的樣機(jī)重新開(kāi)始該試驗(yàn)。如果試驗(yàn)應(yīng)力沒(méi)有造成樣機(jī)特性的損壞或樣機(jī)還可以進(jìn)行修復(fù)，則可以按照欠試驗(yàn)條件中斷處理方式進(jìn)行處理［4］。

對(duì)于第二種情況，在某項(xiàng)環(huán)境鑒定試驗(yàn)項(xiàng)目后，如果產(chǎn)品測(cè)試指標(biāo)不能滿足大綱規(guī)定的合格判據(jù)，則該項(xiàng)目不能通過(guò)。經(jīng)過(guò)歸零和改進(jìn)后通常要重新進(jìn)行該項(xiàng)目的驗(yàn)證。但此時(shí)未必僅需要對(duì)該失效項(xiàng)目進(jìn)行重新驗(yàn)證，而且還需要根據(jù)改進(jìn)部位對(duì)改進(jìn)的器件、材料、工藝和結(jié)構(gòu)等重新進(jìn)行評(píng)估，但是，改進(jìn)后的部位是否依然能夠通過(guò)前面已經(jīng)通過(guò)了的所有試驗(yàn)項(xiàng)目的重新考核，應(yīng)由環(huán)境工程專家在內(nèi)的專家組進(jìn)行評(píng)審。如果認(rèn)為改進(jìn)措施對(duì)已經(jīng)通過(guò)的試驗(yàn)項(xiàng)目的評(píng)估結(jié)果不產(chǎn)生影響，則可只對(duì)測(cè)試故障的項(xiàng)目重新進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證合格后繼續(xù)進(jìn)行后面的項(xiàng)目；若經(jīng)專家評(píng)定改進(jìn)措施對(duì)前面的試驗(yàn)結(jié)果可能產(chǎn)生影響或不能確定改進(jìn)措施是否會(huì)對(duì)前面的試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響時(shí)，則需從前面可能產(chǎn)生影響的項(xiàng)目起依次重新驗(yàn)證后面所有的項(xiàng)目［5］。

按照GJB 1362A-2007中的規(guī)定，試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)上述情形之一或其他突發(fā)安全、故障和技術(shù)問(wèn)題時(shí)，承試單位應(yīng)立即中斷試驗(yàn)并及時(shí)報(bào)告研制單位及相關(guān)單位；當(dāng)確認(rèn)產(chǎn)品出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)立即停止試驗(yàn)，并將故障信息按要求填寫(xiě)在試驗(yàn)故障報(bào)告表中，后期還應(yīng)對(duì)產(chǎn)品出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析，明確故障機(jī)理，并根據(jù)故障機(jī)理來(lái)確定合理的改進(jìn)措施。研制單位將故障分析結(jié)果填寫(xiě)在試驗(yàn)故障分析報(bào)告表中，將采取的糾正措施填寫(xiě)在試驗(yàn)故障糾正措施實(shí)施報(bào)告表中。故障經(jīng)過(guò)五步歸零后，研制單位可向上級(jí)主管單位提出恢復(fù)或重新進(jìn)行試驗(yàn)的申請(qǐng)，經(jīng)批準(zhǔn)后，可恢復(fù)試驗(yàn)，查明確系非產(chǎn)品原因造成的故障，排除故障后可恢復(fù)試驗(yàn)。

7　報(bào)告編寫(xiě)

環(huán)境鑒定試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的試驗(yàn)情況編寫(xiě)環(huán)境鑒定試驗(yàn)報(bào)告，并對(duì)試驗(yàn)工作和試驗(yàn)中暴露的產(chǎn)品問(wèn)題進(jìn)行分析和總結(jié)，為后期產(chǎn)品定型和可靠性工作的開(kāi)展提供依據(jù)。環(huán)境鑒定試驗(yàn)報(bào)告通常包括:試驗(yàn)?zāi)康?，試?yàn)依據(jù)或引用文件，試驗(yàn)樣機(jī)的描述及技術(shù)狀態(tài)，試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)順序，試驗(yàn)條件和合格判據(jù)，試驗(yàn)場(chǎng)所、時(shí)間及參試人員，試驗(yàn)設(shè)備及測(cè)試儀器的說(shuō)明，試驗(yàn)過(guò)程描述，試驗(yàn)記錄曲線和測(cè)試數(shù)據(jù)，故障處理的描述，試驗(yàn)結(jié)論，試驗(yàn)評(píng)價(jià)及改進(jìn)建議 （必要時(shí)）［6］。

8　結(jié)束語(yǔ)

環(huán)境鑒定試驗(yàn)主要是為了考察產(chǎn)品在接下來(lái)可能遇到的各種環(huán)境應(yīng)力下的適應(yīng)性，實(shí)驗(yàn)室模擬環(huán)境試驗(yàn)所考察的有效性直接關(guān)系到產(chǎn)品在該環(huán)境應(yīng)力下的功能完好性，由于涉及的試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)樣機(jī)種類(lèi)多、考察范圍廣，因此，為了更好地保障試驗(yàn)的順利開(kāi)展，參試各方必須恪守職責(zé)，嚴(yán)格把關(guān)，對(duì)實(shí)施過(guò)程進(jìn)行規(guī)范化管理，對(duì)試驗(yàn)人員加強(qiáng)培訓(xùn)，這樣才能保證試驗(yàn)質(zhì)量，才能為我們強(qiáng)大的國(guó)防事業(yè)把好關(guān)。

［1］總裝備部技術(shù)基礎(chǔ)管理中心.裝備環(huán)境工程通用要求: GJB 4239-2001［S］.

［2］中國(guó)人民解放軍總裝備定型工作辦公室.軍工產(chǎn)品定型程序和要求:GJB 1362A-2007［S］.

［3］中國(guó)人民解放軍總裝備部電子信息基礎(chǔ)部.軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法:GJB 150A-2009［S］.

［4］安海軍，臧兵.航空軍工產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)室環(huán)境鑒定試驗(yàn)分析［J］.機(jī)械工程師，2015（4）:256-257.

［5］王忠信.產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型的環(huán)境鑒定試驗(yàn)方法 ［C］//第四屆電子產(chǎn)品防護(hù)技術(shù)研討會(huì)論文集，2014（5）:10-14.

［6］趙書(shū)平.地面雷達(dá)設(shè)計(jì)定型環(huán)境鑒定試驗(yàn)分析 ［J］.裝備環(huán)境工程，2012（6）:75—77.

Introduction to the Environmental Qualification Test for the Design Finalization of Aeronautical Military Products

ZHANG Pei-yue，QIAN Si-yu
（CEPREI-EAST，Suzhou 215011，China）

Environmental qualification test is an important means to evaluate whether the environmental adaptability of samples can satisfy the design requirements or not，and it is also the primary basis for the design finalization of products.The environmental qualification test is comprehensively represented from the aspects of background，test syllabus compilation，test item，test sequence，process implementation，troubleshooting and report compilation.

environmental qualification test；environmental adaptability；design finalization

V 216.5+7

A

1672-5468（2016）05-0057-04

10.3969/j.issn.1672-5468.2016.05.012

2016-04-06

張培躍 （1986-），男，山東省菏澤人，工業(yè)和信息化部電子第五研究所華東分所工程師，主要從事可靠性與環(huán)境試驗(yàn)工作。