航空类军工产品设计定型环境鉴定试验概述

张培跃，钱思宇

（工业和信息化部电子第五研究所华东分所，江苏　苏州，215011）

航空类军工产品设计定型环境鉴定试验概述

张培跃，钱思宇

（工业和信息化部电子第五研究所华东分所，江苏苏州，215011）

环境鉴定试验是考核产品环境适应性是否满足设计要求的重要手段，是产品设计定型的主要依据。主要从环境鉴定试验的应用背景、大纲编制、试验项目、试验顺序、过程实施、故障处理和报告编写等方面对环境鉴定试验进行了详细的阐述。

环境鉴定试验；环境适应性；设计定型

0　引言

环境鉴定试验是为了考核装备 （产品）的环境适应性是否满足要求，在规定的条件下，对规定的环境项目按一定的顺序进行的一系列试验，其是装备 （产品）定型 （鉴定）试验的组成部分，试验结果是产品定型的依据之一［1］。

1　应用背景

环境鉴定试验属于验证试验，主要是为了验证产品研制时的环境适应性设计是否满足合同指标要求，通常在研制阶段后期开展产品定型时实施。航空产品的环境鉴定试验主要由主管机关按照2001年7月发布的 ［2001］航定字第29号文 《航空军工产品设计定型环境鉴定试验和可靠性鉴定试验管理工作细则 （试行）》来组织实施。其中，实施过程主要依据GJB 4239-2001《装备环境工程通用要求》［1］和GJB 1362A-2007《军工产品定型程序和要求》［2］，各种环境试验的具体实施方法主要参照GJB 150A-2009 《军用装备实验室环境试验方法》［3］。

2　试验大纲的编制

试验大纲是后期试验实施的主要参照依据，其编制是整个鉴定过程的重中之重。大纲编制的合理性、有效性直接关系到整个鉴定试验的考察准确性。大纲编制主要依据GJB 4239-2001《装备环境工程通用要求》，结合由总体单位下达的产品研制总要求和成品技术协议，明确产品研制的具体环境特征量值或要求，3级及3级以上产品的环境鉴定试验大纲由专业能力强的技术支撑单位进行编写，产品研制单位进行配合；4级新研改型产品的环境鉴定试验大纲由研制单位进行编制，有关单位把关。大纲编制完成后上报机关获相关单位批准，通常机关会组织行业专家对大纲进行审查，审查签批后的大纲才能作为试验实施的依据。

通常一份完整的试验大纲应包括:任务依据（任务来源、编制依据和引用文件）、试验目的、试验时间、试验地点、被试品组成信息安装位置、样机数量和样机软硬件的技术状态 （功能性能满足指标要求、通过环境应力筛选试验、出厂前检验合格、软件版本已经固化且为最新的有效版本），以及被试品的功能与性能要求。同时，试验大纲应明确试验项目、方法及各个项目的开展顺序，考察的技术指标及各种指标的测试时机，所用到的测试仪器及试验设备，并规定所有用到的测试仪器和试验设备必须在计量的合格有效期内，试验的实施必须在有相应的实验室资质并经有关单位认可的实验室中进行，且实验室需根据试验大纲的要求制定具体的试验程序、合格判据和故障情况处理的措施和步骤，成立由相关单位、研制单位和承试单位三方共同成立的工作组，明确各自的职责和分工。

3　试验项目

试验项目主要依据产品预期可能经历的各种环境因素来确定，成品协议或研制总要求中环境适应性要求通常包含多种耐环境应力的要求，而每一项环境要求通常需要通过一个试验项目来进行验证，逐项地完成产品对各种环境的适应能力的测试，通常环境鉴定试验包含的项目有:低温贮存试验、低温工作试验、高温贮存试验、高温工作试验、温度冲击试验、温度-高度试验、低气压试验、太阳辐射试验、加速度试验、冲击试验、振动试验 （功能和耐久）、湿热试验、砂尘试验、滴雨试验和盐雾试验，以及霉菌试验等。

4　试验顺序

环境鉴定试验的项目有很多，每项试验对产品造成的破坏程度又有所差异，如果试验顺序的施加得当，则后面的试验项目的破坏应力会放大前面试验应力的破坏程度；如果试验顺序的施加不得当，则后面的试验项目就有可能会有问题而起不到破坏作用，因此，在编制大纲时必须明确试验项目的顺序，且试验顺序的确定必须有环境工程专家参与评审。通常可以通过以下2种方式来确定试验顺序。

1）如果能够了解产品在真实的使用环境下的各种环境条件对产品作用的先后顺序，那么按照这种真实应力所对应的试验项目的先后顺序来开展试验，此时，模拟环境的考察效果能够最接近产品真实使用时的情况；

2）如果无法得知产品在真实的使用环境下的各种应力出现的顺序，则我们施加试验应力的原则就是前面试验的破坏应力可由后一个试验的应力来放大或加强，即使每一试验项目的施加都能起到显著影响的效果。

试验的实施顺序可以参照表1进行。

表1　试验顺序参照

表1中列出的试验顺序为近年来大部分航空产品定型采用的试验顺序，考虑到研制周期和试验成本，若无特殊的说明或规定，通常1-11项采用一套样机，12-13项可以采用一套样机，14、15项可以各自采用试验样件，并且各个样机或样件可同步开展各自的项目；特殊情况下，亦可采取采信的方式，即对同一型号或批次产品，因其防护工艺、结构和材料等均一样，在近期已经有相关单位参与、在有资质的实验室中进行过该项目的考核的情况下，则本次环境鉴定试验中该项目的考察可以直接采信上次试验的结果。

5　过程实施

考虑到环境鉴定在整个产品定型工作中的重要性，因此环境鉴定试验的实施必须由承试单位严格地按照所批准的试验大纲执行。承试单位必须具备开展相关环境试验的实验室资质，包括计量认证和相关部委检测实验室认可。为了保证试验过程中各项试验应力的施加准确、有效，试验结果真实、可靠，试验前应由型号总师系统和相关单位开展试验前检查工作会议，对试验大纲、承试单位实验室资质、样机的技术状态、试验设备的状况和测试仪器仪表的状况进行核查，在确保程序文件就绪，承试设备、测试仪器仪表运行良好、计量合格，测试人员就位的情况下才开展环境鉴定试验工作，形成试验前检查工作意见；试验中应严格地按照大纲的要求在规定时间、按规定顺序施加应力和进行测试，所有的试验步骤都记录在试验流程记录表中，所有的测试数据由相关单位、研制单位和承试单位三方进行会签，并对试验全过程进行监督，确保所有的测试数据真实、可塑。

6　故障处理

故障处理分为2种情况:1）试验过程中设备或测试仪器故障或外围水、电或气保障故障等情况下试验被迫中断；2）产品测试指标超出合格判据或产品功能故障。

对于第一种情况，可以按照GJB 150A-2009《军用装备实验室环境试验方法》总则部分规定的试验中断处理原则进行处理。

a）容差范围内的中断

当中断期间施加的试验应力没有超出允许的范围时，中断时间应作为试验总时间的一部分。

b）欠试验条件中断

当试验条件低于试验允差范围的下限时，应从低于试验条件的点重新达到规定的试验条件时恢复试验，直到达到预定的试验时间时结束试验。

c）过试验条件中断

当施加的试验应力超出试验允差范围的上限时，最好停止试验，用新的样机重新开始该试验。如果试验应力没有造成样机特性的损坏或样机还可以进行修复，则可以按照欠试验条件中断处理方式进行处理［4］。

对于第二种情况，在某项环境鉴定试验项目后，如果产品测试指标不能满足大纲规定的合格判据，则该项目不能通过。经过归零和改进后通常要重新进行该项目的验证。但此时未必仅需要对该失效项目进行重新验证，而且还需要根据改进部位对改进的器件、材料、工艺和结构等重新进行评估，但是，改进后的部位是否依然能够通过前面已经通过了的所有试验项目的重新考核，应由环境工程专家在内的专家组进行评审。如果认为改进措施对已经通过的试验项目的评估结果不产生影响，则可只对测试故障的项目重新进行验证，验证合格后继续进行后面的项目；若经专家评定改进措施对前面的试验结果可能产生影响或不能确定改进措施是否会对前面的试验结果产生影响时，则需从前面可能产生影响的项目起依次重新验证后面所有的项目［5］。

按照GJB 1362A-2007中的规定，试验过程中出现上述情形之一或其他突发安全、故障和技术问题时，承试单位应立即中断试验并及时报告研制单位及相关单位；当确认产品出现故障时，应立即停止试验，并将故障信息按要求填写在试验故障报告表中，后期还应对产品出现的故障进行分析，明确故障机理，并根据故障机理来确定合理的改进措施。研制单位将故障分析结果填写在试验故障分析报告表中，将采取的纠正措施填写在试验故障纠正措施实施报告表中。故障经过五步归零后，研制单位可向上级主管单位提出恢复或重新进行试验的申请，经批准后，可恢复试验，查明确系非产品原因造成的故障，排除故障后可恢复试验。

7　报告编写

环境鉴定试验结束后，应根据实际的试验情况编写环境鉴定试验报告，并对试验工作和试验中暴露的产品问题进行分析和总结，为后期产品定型和可靠性工作的开展提供依据。环境鉴定试验报告通常包括:试验目的，试验依据或引用文件，试验样机的描述及技术状态，试验项目和试验顺序，试验条件和合格判据，试验场所、时间及参试人员，试验设备及测试仪器的说明，试验过程描述，试验记录曲线和测试数据，故障处理的描述，试验结论，试验评价及改进建议 （必要时）［6］。

8　结束语

环境鉴定试验主要是为了考察产品在接下来可能遇到的各种环境应力下的适应性，实验室模拟环境试验所考察的有效性直接关系到产品在该环境应力下的功能完好性，由于涉及的试验项目和试验样机种类多、考察范围广，因此，为了更好地保障试验的顺利开展，参试各方必须恪守职责，严格把关，对实施过程进行规范化管理，对试验人员加强培训，这样才能保证试验质量，才能为我们强大的国防事业把好关。

［1］总装备部技术基础管理中心.装备环境工程通用要求: GJB 4239-2001［S］.

［2］中国人民解放军总装备定型工作办公室.军工产品定型程序和要求:GJB 1362A-2007［S］.

［3］中国人民解放军总装备部电子信息基础部.军用装备实验室环境试验方法:GJB 150A-2009［S］.

［4］安海军，臧兵.航空军工产品实验室环境鉴定试验分析［J］.机械工程师，2015（4）:256-257.

［5］王忠信.产品设计定型的环境鉴定试验方法 ［C］//第四届电子产品防护技术研讨会论文集，2014（5）:10-14.

［6］赵书平.地面雷达设计定型环境鉴定试验分析 ［J］.装备环境工程，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

张培跃 （1986-），男，山东省菏泽人，工业和信息化部电子第五研究所华东分所工程师，主要从事可靠性与环境试验工作。