某型火箭彈控制艙環境適應性研究

牛躍聽，穆希輝，姜志保

（總裝備部軍械技術研究所，石家莊 050000）

裝備的環境適應性是在其壽命期預計可能遇到的各種環境的作用下能實現其所有預定功能、性能和不被破壞的能力，是裝備的重要質量特性之一［1］。

美軍早在20世紀80年代就開展了“CD4011”實際壽命計劃［2］，其陸軍導彈部曾進行了為期9年的彈藥貯存環境試驗，選擇了6種彈藥在兩種庫型（地面庫和地下庫）和6個不同氣候條件下的地點進行試驗，如：在巴拿馬運河潮濕地帶進行了彈藥倉庫的內部環境溫度與外界氣候條件的關系試驗；在菲律賓、夏威夷和關島等西太平洋地區進行了彈藥庫房溫度試驗。國內也有很多學者對裝備環境適應性做了大量研究［3－6］，但是針對高技術彈藥環境適應性方面的研究依然較少［7－12］。

由于研制周期和經費等多方面因素的限制，我國某型火箭彈控制艙僅在某處濕熱氣候區域進行自然貯存試驗。該型火箭彈貯存區域覆蓋了我國亞濕熱、亞干熱、溫和、干燥、寒冷等5個典型氣候環境區域，貯存環境條件變化大；并且，生產的第一批該型火箭彈至今自然貯存時間接近10年，期間積累了大量的監測數據，自然貯存使控制艙受到各種環境因素的綜合作用，可以真實、直觀地反映其在多環境因素作用下的性能變化規律。通過筆者的研究，可以檢驗該型火箭彈控制艙材料、工藝、零部件在真實環境中的環境適應性，指導貯存單位改善貯存環境，延緩其質量下降的速率，同時也可以為控制艙的質量監控提供依據。

1 控制艙貯存條件

某型火箭彈貯存于分布在我國各處的“A－J”10個洞庫之中，各地洞庫貯存條件符合溫濕度“三七線”標準，即溫度低于30℃，相對濕度低于70%。由于貯存地域覆蓋我國5個典型氣候環境區域，洞庫內的溫濕度差異較大。控制艙貯存地域的溫度、濕度如圖1和圖2所示。

圖1 貯存地域洞庫內溫度變化曲線Fig.1 Variation curve of cavern temperature in storage area

圖2 貯存地域洞庫內濕度變化曲線Fig.2 Variation curve of cavern humidity in storage area

2 控制艙的電參數測試數據的獲取

自出廠之日起，控制艙每XX年進行一次電性能參數檢測，測試參數涉及電子時間裝置、加速度計、熱電池、陀螺儀等部組件的性能參數，依據檢測數據判定控制艙的貯存質量狀態。

火箭彈控制艙的電性能參數檢測在專用場所進行，環境溫度范圍為15～30℃，相對濕度范圍為40%～70%。檢測時，將專用檢測設備的測試電纜和控制艙上的測試接口相連接，通過專用測試設備對控制艙的電性能進行測試，并將測試結果記錄保存，前后歷時30 min。

值得注意的是：由于洞庫內的溫濕度和外部檢測間的溫濕度差異較大，每次檢測相當于控制艙經歷一次溫度、濕度沖擊過程。

3 控制艙內部組件失效故障統計分析

3.1 按照部組件失效故障數量統計分析

統計XXXXX發次（根據有關技術要求，同一發火箭彈控制艙可能檢測多次）的檢測結果，控制艙內的部組件失效故障統計見表1。

表1 控制艙內的部組件失效故障統計（按照部組件統計）Table 1 Statistics of internal components failure in control cabin（according to components）

由表1可知：

1）除“熱電池及其組件電纜”和“互聯電纜”以外，其他故障部件為機、電、液、藥、慣性器件等高技術產品，并且其結構越復雜、集成度越高，失效故障率越高。

2）根據《產品制造與驗收規范》要求，在產品設計時，元器件、阻容元件等均選用軍品級產品，且進行了溫度循環應力篩選、環境試驗和性能試驗。但是，只有在真實的貯存環境中才能更好地檢驗控制艙材料、工藝、零部件的環境適應性。

3）在長達10年的貯存期內，控制艙要經歷各種復雜的環境，可能對其產生影響的環境因子包括機械應力（如壓力、振動、撞擊等）、熱應力（溫度）、電應力（如電壓、電流、功率等）以及其他應力（濕度、鹽霧、霉菌、腐蝕介質、電磁波等）；在多環境因子共同作用下，控制艙部組件在長期貯存過程中出現老化跡象，如性能參數超差、絕緣電阻下降、電阻值增加、材料變硬/變脆、機件銹蝕等。

3.2 按照不同地域貯存倉庫和不同生產年份統計分析

按照儲存地域由南到北、溫度由高到低的排列順序，控制艙內的部組件失效故障統計見表2。

表2 控制艙內的部組件失效故障統計（按照所屬倉庫和生產年份統計）Table 2 Statistics of internal components failure in control cabin（according to warehouses and production years）

分析表2可以得出以下結論：

1）各地洞庫貯存條件均符合溫濕度“三七線”標準，洞庫內溫度相對恒定，溫度變化范圍最大的為B倉庫：15.8～23.6℃。但是，不同洞庫之間的溫度差異較大，溫度最低的H倉庫為5.3～7.2℃，溫度最高的A倉庫為22.0～22.9℃。洞庫內濕度變化范圍較大，相對濕度（RH）變化范圍最大的F倉庫為41%～68%。不過，不同洞庫之間的濕度變化差異不明顯。

2）依據“貯存時間的長短”縱向分析可知，貯存于各個洞庫控制艙的失效率隨著貯存年限的增長而增長，如A倉庫貯存的2008，2006，2005，2004年生產的控制艙，其失效率依次為1.02%，0.68%，1.08%，1.13%。其中，2008年生產的控制艙失效率高的原因可能是該年度測試樣本量小而導致了統計學誤差，類似的情況如G倉庫貯存的2008年生產的控制艙失效率為2.17%，其年度檢測量只有46發。

3）依據“貯存地域分布不同”橫向分析可知，生產年份相同，貯存在不同地域的控制艙，因貯存環境的差異造成其失效率的差異也較大。平均溫度越高其失效率也越高，如2005年生產的控制艙，A倉庫的失效率為1.08%，B倉庫的失效率為1.21%，C倉庫的失效率為0.26%，I倉庫的失效率為0.00%。

由表2得出的結論分析倉庫的貯存環境可知：在各個洞庫濕度變化差異不明顯的情況下，溫度是影響控制艙失效的主要應力因素。但是，也不能因此便判斷濕度對其失效率沒有影響，這是由于洞庫內實際的濕度環境大致相同，不能得到差異化濕度下的檢測數據導致的。

4 控制艙性能退化參數論證分析

針對該型火箭彈控制艙的環境適應性研究，隨著貯存時間的推移，其性能參數將產生退化。通過分析其在貯存過程中性能參數的退化量，判斷控制艙在貯存狀態下的退化失效情況，以對其貯存壽命進行預測研究。有專家提議將“控制指令占空比、電子時間裝置裝定誤差、解算測試題誤差”作為控制艙性能退化參數進行分析。由于測試數據占有量的限制，只對歷年來檢測出現故障的控制艙進行了統計，現將這三個參數超出正常范圍、發生故障后的統計結果列表（見表3）。

表3 敏感性能參數故障測試統計Table 3 Fault test statistics of sensitive performance parameters

分析表3可知：

1）“控制指令占空比、電子時間裝置裝定誤差、解算測試題誤差”三個性能退化參數隨著時間的變化，其性能退化量沒有呈現預期的“超出標準值后逐漸變壞”的規律特性，數值變化雜亂無章。

2）出現這一結果的原因可能有兩個——一是這三個性能退化參數出現故障的控制艙樣本量太小，無法從中發現其退化參數呈現的規律性；二是參數的測試值超出標準值后，不具有規律性。

3）該型火箭彈控制艙自生產至今還沒有進行系統而科學的實際貯存壽命評定，采用加速壽命試驗和自然貯存試驗相結合的方法預估其貯存壽命是當前的主要研究方法［13－16］。在采用加速壽命試驗時應注意，要先用合適數量（1～2個）的控制艙進行強化預試驗，一方面驗證施加的應力類型和應力水平的正確性，另一方面研究其性能退化參數是否有規律可循。如果“控制指令占空比、電子時間裝置裝定誤差、解算測試題誤差”性能退化無規律可循，那么加速試驗應該一直做到控制艙內部每個關鍵部組件都失效為止。如果參數性能退化有規律可循，則加速壽命試驗可以不必做到每個關鍵部組件都失效，科學地確定其加速壽命試驗的截止點，可以節省大量的試驗費用。

5 結論

1）在各個洞庫濕度變化差異不明顯的情況下，溫度是影響控制艙失效的主要應力因素，平均溫度越高其失效率越高，貯存單位應采用通風、除濕、降溫的方式改善貯存環境，延緩其質量下降的速率；濕度差異對其失效的影響需要采用科學的試驗方法進一步研究。

2）加速度計、陀螺儀失效率相對較高，可以判定其為影響控制艙質量的薄弱環節，廠家需改進設計及生產，加強環境適應性設計及環境防護對策研究，提高控制艙的固有質量水平。

如前文所述，“信息”或“符號”是傳播行為和翻譯活動共有的最基本要素，二者的共同本質是信息的處理和交流。因此，從傳播學視角總結企業外宣翻譯原則，需要圍繞信息的傳播效果展開探討。具體地說，企業外宣翻譯應實現信息守恒原則和信息效度原則的辯證統一。

3）該型火箭彈在倉庫的貯存環境較好，統計分析XXXX發次該型火箭彈控制艙檢測結果，失效率為0.547%，滿足其設計之初的環境適應性要求；同時，也說明其具有較大的壽命挖掘潛力和延壽維修空間。若針對該型控制艙研究其壽命評估以及延壽關鍵技術，形成切實可行的理論方法與技術體系，必將產生巨大的軍事經濟效益。

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