航空類軍工產品設計定型環境鑒定試驗概述

張培躍，錢思宇

（工業和信息化部電子第五研究所華東分所，江蘇　蘇州，215011）

航空類軍工產品設計定型環境鑒定試驗概述

張培躍，錢思宇

（工業和信息化部電子第五研究所華東分所，江蘇蘇州，215011）

環境鑒定試驗是考核產品環境適應性是否滿足設計要求的重要手段，是產品設計定型的主要依據。主要從環境鑒定試驗的應用背景、大綱編制、試驗項目、試驗順序、過程實施、故障處理和報告編寫等方面對環境鑒定試驗進行了詳細的闡述。

環境鑒定試驗；環境適應性；設計定型

0　引言

環境鑒定試驗是為了考核裝備 （產品）的環境適應性是否滿足要求，在規定的條件下，對規定的環境項目按一定的順序進行的一系列試驗，其是裝備 （產品）定型 （鑒定）試驗的組成部分，試驗結果是產品定型的依據之一［1］。

1　應用背景

環境鑒定試驗屬于驗證試驗，主要是為了驗證產品研制時的環境適應性設計是否滿足合同指標要求，通常在研制階段后期開展產品定型時實施。航空產品的環境鑒定試驗主要由主管機關按照2001年7月發布的 ［2001］航定字第29號文 《航空軍工產品設計定型環境鑒定試驗和可靠性鑒定試驗管理工作細則 （試行）》來組織實施。其中，實施過程主要依據GJB 4239-2001《裝備環境工程通用要求》［1］和GJB 1362A-2007《軍工產品定型程序和要求》［2］，各種環境試驗的具體實施方法主要參照GJB 150A-2009 《軍用裝備實驗室環境試驗方法》［3］。

2　試驗大綱的編制

試驗大綱是后期試驗實施的主要參照依據，其編制是整個鑒定過程的重中之重。大綱編制的合理性、有效性直接關系到整個鑒定試驗的考察準確性。大綱編制主要依據GJB 4239-2001《裝備環境工程通用要求》，結合由總體單位下達的產品研制總要求和成品技術協議，明確產品研制的具體環境特征量值或要求，3級及3級以上產品的環境鑒定試驗大綱由專業能力強的技術支撐單位進行編寫，產品研制單位進行配合；4級新研改型產品的環境鑒定試驗大綱由研制單位進行編制，有關單位把關。大綱編制完成后上報機關獲相關單位批準，通常機關會組織行業專家對大綱進行審查，審查簽批后的大綱才能作為試驗實施的依據。

通常一份完整的試驗大綱應包括:任務依據（任務來源、編制依據和引用文件）、試驗目的、試驗時間、試驗地點、被試品組成信息安裝位置、樣機數量和樣機軟硬件的技術狀態 （功能性能滿足指標要求、通過環境應力篩選試驗、出廠前檢驗合格、軟件版本已經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，試驗大綱應明確試驗項目、方法及各個項目的開展順序，考察的技術指標及各種指標的測試時機，所用到的測試儀器及試驗設備，并規定所有用到的測試儀器和試驗設備必須在計量的合格有效期內，試驗的實施必須在有相應的實驗室資質并經有關單位認可的實驗室中進行，且實驗室需根據試驗大綱的要求制定具體的試驗程序、合格判據和故障情況處理的措施和步驟，成立由相關單位、研制單位和承試單位三方共同成立的工作組，明確各自的職責和分工。

3　試驗項目

試驗項目主要依據產品預期可能經歷的各種環境因素來確定，成品協議或研制總要求中環境適應性要求通常包含多種耐環境應力的要求，而每一項環境要求通常需要通過一個試驗項目來進行驗證，逐項地完成產品對各種環境的適應能力的測試，通常環境鑒定試驗包含的項目有:低溫貯存試驗、低溫工作試驗、高溫貯存試驗、高溫工作試驗、溫度沖擊試驗、溫度-高度試驗、低氣壓試驗、太陽輻射試驗、加速度試驗、沖擊試驗、振動試驗 （功能和耐久）、濕熱試驗、砂塵試驗、滴雨試驗和鹽霧試驗，以及霉菌試驗等。

4　試驗順序

環境鑒定試驗的項目有很多，每項試驗對產品造成的破壞程度又有所差異，如果試驗順序的施加得當，則后面的試驗項目的破壞應力會放大前面試驗應力的破壞程度；如果試驗順序的施加不得當，則后面的試驗項目就有可能會有問題而起不到破壞作用，因此，在編制大綱時必須明確試驗項目的順序，且試驗順序的確定必須有環境工程專家參與評審。通常可以通過以下2種方式來確定試驗順序。

1）如果能夠了解產品在真實的使用環境下的各種環境條件對產品作用的先后順序，那么按照這種真實應力所對應的試驗項目的先后順序來開展試驗，此時，模擬環境的考察效果能夠最接近產品真實使用時的情況；

2）如果無法得知產品在真實的使用環境下的各種應力出現的順序，則我們施加試驗應力的原則就是前面試驗的破壞應力可由后一個試驗的應力來放大或加強，即使每一試驗項目的施加都能起到顯著影響的效果。

試驗的實施順序可以參照表1進行。

表1　試驗順序參照

表1中列出的試驗順序為近年來大部分航空產品定型采用的試驗順序，考慮到研制周期和試驗成本，若無特殊的說明或規定，通常1-11項采用一套樣機，12-13項可以采用一套樣機，14、15項可以各自采用試驗樣件，并且各個樣機或樣件可同步開展各自的項目；特殊情況下，亦可采取采信的方式，即對同一型號或批次產品，因其防護工藝、結構和材料等均一樣，在近期已經有相關單位參與、在有資質的實驗室中進行過該項目的考核的情況下，則本次環境鑒定試驗中該項目的考察可以直接采信上次試驗的結果。

5　過程實施

考慮到環境鑒定在整個產品定型工作中的重要性，因此環境鑒定試驗的實施必須由承試單位嚴格地按照所批準的試驗大綱執行。承試單位必須具備開展相關環境試驗的實驗室資質，包括計量認證和相關部委檢測實驗室認可。為了保證試驗過程中各項試驗應力的施加準確、有效，試驗結果真實、可靠，試驗前應由型號總師系統和相關單位開展試驗前檢查工作會議，對試驗大綱、承試單位實驗室資質、樣機的技術狀態、試驗設備的狀況和測試儀器儀表的狀況進行核查，在確保程序文件就緒，承試設備、測試儀器儀表運行良好、計量合格，測試人員就位的情況下才開展環境鑒定試驗工作，形成試驗前檢查工作意見；試驗中應嚴格地按照大綱的要求在規定時間、按規定順序施加應力和進行測試，所有的試驗步驟都記錄在試驗流程記錄表中，所有的測試數據由相關單位、研制單位和承試單位三方進行會簽，并對試驗全過程進行監督，確保所有的測試數據真實、可塑。

6　故障處理

故障處理分為2種情況:1）試驗過程中設備或測試儀器故障或外圍水、電或氣保障故障等情況下試驗被迫中斷；2）產品測試指標超出合格判據或產品功能故障。

對于第一種情況，可以按照GJB 150A-2009《軍用裝備實驗室環境試驗方法》總則部分規定的試驗中斷處理原則進行處理。

a）容差范圍內的中斷

當中斷期間施加的試驗應力沒有超出允許的范圍時，中斷時間應作為試驗總時間的一部分。

b）欠試驗條件中斷

當試驗條件低于試驗允差范圍的下限時，應從低于試驗條件的點重新達到規定的試驗條件時恢復試驗，直到達到預定的試驗時間時結束試驗。

c）過試驗條件中斷

當施加的試驗應力超出試驗允差范圍的上限時，最好停止試驗，用新的樣機重新開始該試驗。如果試驗應力沒有造成樣機特性的損壞或樣機還可以進行修復，則可以按照欠試驗條件中斷處理方式進行處理［4］。

對于第二種情況，在某項環境鑒定試驗項目后，如果產品測試指標不能滿足大綱規定的合格判據，則該項目不能通過。經過歸零和改進后通常要重新進行該項目的驗證。但此時未必僅需要對該失效項目進行重新驗證，而且還需要根據改進部位對改進的器件、材料、工藝和結構等重新進行評估，但是，改進后的部位是否依然能夠通過前面已經通過了的所有試驗項目的重新考核，應由環境工程專家在內的專家組進行評審。如果認為改進措施對已經通過的試驗項目的評估結果不產生影響，則可只對測試故障的項目重新進行驗證，驗證合格后繼續進行后面的項目；若經專家評定改進措施對前面的試驗結果可能產生影響或不能確定改進措施是否會對前面的試驗結果產生影響時，則需從前面可能產生影響的項目起依次重新驗證后面所有的項目［5］。

按照GJB 1362A-2007中的規定，試驗過程中出現上述情形之一或其他突發安全、故障和技術問題時，承試單位應立即中斷試驗并及時報告研制單位及相關單位；當確認產品出現故障時，應立即停止試驗，并將故障信息按要求填寫在試驗故障報告表中，后期還應對產品出現的故障進行分析，明確故障機理，并根據故障機理來確定合理的改進措施。研制單位將故障分析結果填寫在試驗故障分析報告表中，將采取的糾正措施填寫在試驗故障糾正措施實施報告表中。故障經過五步歸零后，研制單位可向上級主管單位提出恢復或重新進行試驗的申請，經批準后，可恢復試驗，查明確系非產品原因造成的故障，排除故障后可恢復試驗。

7　報告編寫

環境鑒定試驗結束后，應根據實際的試驗情況編寫環境鑒定試驗報告，并對試驗工作和試驗中暴露的產品問題進行分析和總結，為后期產品定型和可靠性工作的開展提供依據。環境鑒定試驗報告通常包括:試驗目的，試驗依據或引用文件，試驗樣機的描述及技術狀態，試驗項目和試驗順序，試驗條件和合格判據，試驗場所、時間及參試人員，試驗設備及測試儀器的說明，試驗過程描述，試驗記錄曲線和測試數據，故障處理的描述，試驗結論，試驗評價及改進建議 （必要時）［6］。

8　結束語

環境鑒定試驗主要是為了考察產品在接下來可能遇到的各種環境應力下的適應性，實驗室模擬環境試驗所考察的有效性直接關系到產品在該環境應力下的功能完好性，由于涉及的試驗項目和試驗樣機種類多、考察范圍廣，因此，為了更好地保障試驗的順利開展，參試各方必須恪守職責，嚴格把關，對實施過程進行規范化管理，對試驗人員加強培訓，這樣才能保證試驗質量，才能為我們強大的國防事業把好關。

［1］總裝備部技術基礎管理中心.裝備環境工程通用要求: GJB 4239-2001［S］.

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

［3］中國人民解放軍總裝備部電子信息基礎部.軍用裝備實驗室環境試驗方法:GJB 150A-2009［S］.

［4］安海軍，臧兵.航空軍工產品實驗室環境鑒定試驗分析［J］.機械工程師，2015（4）:256-257.

［5］王忠信.產品設計定型的環境鑒定試驗方法 ［C］//第四屆電子產品防護技術研討會論文集，2014（5）:10-14.

［6］趙書平.地面雷達設計定型環境鑒定試驗分析 ［J］.裝備環境工程，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境試驗工作。