[科普中国]-全弹试验

简介

现在对元器件、板级、设备级产品的环境试验和可靠性试验较为重视，做的较为充分。由于经费和人员调配、试验设备等限制，对全弹级试验做的还不够。单独设备可能会比较顺利地通过各种试验，可当众多的设备构成一个完整的系统(导弹)时，原来设备所处的空间、周围的环境都已发生了变化，设备已不再是单独工作，而是作为整个系统中的一部分，受整个系统的影响、其它设备的影响和设备间祸合效应的作用，加上大量的接插件的使用，在环境应力的作用下极易产生系统性失效问题，而系统条件又都是设备在单独试验中所无法模拟的。因此，应该充分作好全弹级的环境试验，尤其是全弹级的温度试验起着举足轻重的作用。

全弹级综合环境试验简介

综合环境试验是导弹研制过程中一项重要试验，是提高导弹可靠性的一种有效手段，它可以模拟产品在实际使用环境中温度、湿度和振动等综合环境应力作用情况，从而激发和强迫暴露系统设计缺陷和工艺缺陷，对导弹设计和工艺改进、提高可靠性具有重要意义。目前，国内综合环境试验应用可靠性增长试验工作主要集中在元器件、设备级别上，以全弹方式进行的试验并没有得到应用，致使导弹各个系统部分之间工作协调性难以在实验室条件下考核到，不得不依托花费较大的实际状态下的飞行试验。究其原因，许多人认为导弹飞行环境复杂，模拟技术难度大，在弹上零部件级别综合环境试验基础上进行全弹级试验不容易暴露出产品设计或工艺缺陷，进而难以进一步对导弹的可靠性进行考核。

在某型导弹研制过程中，为了在弹上仪器开展综合环境试验的基础上进一步激发和强迫暴露系统设计缺陷和工艺缺陷，找出设计和制造工艺中的薄弱环节，并加以改进，使导弹飞行可靠性得以提高，为导弹飞行可靠性评定积累试验数据，开展全弹级综合环境试验。

试验设备组成和功用

用于全弹综合环境试验的系统由试验箱、振动台单元、解藕器和辅助设备等四部分组成。结构框图见图所示。

试验箱主要由三部分组成，即试验区、空气处理单元和机械电气单元。

振动台单元包括两个振动台和一套双台振动控制器，其中双台振动控制器是实现双台振动的关键仪器之一。在综合环境试验中，根据试验振动条件对导弹施加随机振动，振动频率范围:5~2000Hz。控制方式有三种:即方阵控制、限制控制(也称“带谷控制”)、矩形(长方阵)控制。

解藕器共有两台，一个为单关节型，一个为双关节型。分别同两个振动台配备使用。它的主要作用是:(1)防止物体的固有特性一热胀冷缩，由于温度的变化导致导弹长度变化产生的热应力;(2)克服振动台动转运动不同步，产生的机械应力.以确保导弹在全弹综合环境试验中的振动台和导弹安全。其主要工作原理是在关节内产生高压油膜，在保证释放导弹由于热胀冷缩产生的热应力和振动不同步而产生的机械应力，同时将5-2000Hz振动应力传递到导弹上。

辅助设备主要包括试验箱支架、液压升降平台和监测系统等三部分。1

飞航导弹全弹温度试验

温度试验是环境试验的一种，谈到其目的及重要性则必须知道环境试验与可靠性试验的关系。环境试验和可靠性试验几乎同样贯穿于产品研制生产的各个阶段，环境试验一般选用极值条件，目的是考察产品对环境的适应性，确定产品的环境适应性设计是否符合合同要求，还可以通过环境试验分析验证各种环境因素对产品的影响程度及其作用机理。环境试验是产品最基本的试验，它是可靠性试验的基础和前提条件，它对提高产品的可靠性起着重要作用。只有通过了环境合格鉴定试验的产品才能投入可靠性增长试验:通过了环境验收试验的产品才可投入可靠性验收试验.然而二者之间又是相对独立、互为依存、互为补充、共同发展的，不能相互替代。在环境试验中暴露的一些问题，如耐环境设计不合理造成产品不能满足预定环境条件，制造过程中引进的潜在缺陷等，均可作为可靠性设计的输入以及可靠性试验时重点关注的问题，环境试验可作为可靠性试验的一种予处理。环境试验研究产品对环境的适应性，确保产品耐环境能力符合要求，便成为航天产品研制必不可少的程序。

2003年X型号导弹全弹温度试验中，在进行高温工作试验综合测试时，X部件异常，经检查发现X部件出现的故障现象是由于其内部的储能电容器击穿短路造成的。

X部件生产过程受控;并按规定的技术要求进行试验和检验，还进行了环境试验、可靠性增长试验等十余项试验。在进行的可靠性增长试验时也曾发生了储能电容器击穿现象，其原因是X部件内部的温度高于试验环境温度，经过改进X部件产品内部温度降低到与试验环境温度基本一致，并通过了可靠性增长试验。对可靠性增长试验及全弹温度试验过程中失效的储能电容器进行解剖，发现其故障模式相同，故障机理都与该电容器的温度适应性有关。2