作者有話要說
長期以來，我們的產品在實驗室測試中可以滿足效能和功能的要求，但是一旦交付給使用者一段時間後，就會出現這樣或那樣的問題，筆者對此深感困惑，也深感有必要將產品的環境適應性評估納入產品測試和測試的過程， 並將其固化為測試方案，對產品進行環境評價研究以深入。
介紹
現代裝備不僅要面對車載、艦載、空降、室內、野外、邊防和海防條件，還要面對氣候環境、機械環境、電磁環境、生物化工環境等，除了滿足產品的基本戰術指標外，能否適應複雜多變的環境也成為裝備的重要特徵。 《裝置環境工程通用要求》（GJB 4239）明確規定，環境適應性是裝置在其預期壽命期間可能遇到的各種環境的作用下，實現其所有預定功能、效能和/或不被損壞的能力，是裝置的重要質量特徵之一。
因此，不斷提高軍事裝備的環境適應性是裝備製造廠及其結構和工藝設計人員始終需要重視和加強研究的話題，也是裝備能否形成戰鬥力的重要因素。
1 環境適應研究的必要性
近年來，我院為部隊、研究所生產了多套、多品種的液冷源裝置，產品覆蓋了實驗室用小型液冷源、為機房提供保障環境的空調車、天線罩環控空調器、為雷射器提供冷源的大型液冷源、 以及專用除濕和恆溫裝置。隨著液冷源裝置的不斷交付和使用，產品也相應出現了一些問題和缺陷，主要表現為產品環境適應性設計不足、產品交付前環境試驗不足、環境試驗評價方法不足等突出問題。
針對上述不足，我們以GJB 4239為指導原則，以產品的環境適應性設計為切入點，初步形成和完善了一套環境適應性設計和試驗驗證規範，在實踐中得到證明，取得了良好的效果，逐步提高了客戶滿意度。
2、液冷源環境適應性設計
2.1 設計原則
液冷源通過相變製冷的方式工作，通過水幫浦不斷將負載中的熱量帶出，並能為負載的熱端提供恆定的流量、壓力、溫度的冷卻介質，從而保證負載的穩定可靠工作，其中壓縮機、 水幫浦、散熱器和控制器是其主要部件，根據它們所承擔的任務和作用，大致可分為機械製冷機組、冷卻液迴圈機組、各類調節（流量、壓力調節）機組和電控單元。可以看出，液冷源是一套比較複雜的機電裝置，各單元在執行中相互作用、相互影響，因此在環境適應性設計中，液冷源在實際使用場景中可能遇到的各種環境因素和應力。
2.2. 建立環境負荷及其典型失效模式庫
通過對環境負荷要求的分析、查閱相關資料以及多年產品設計和維護經驗的積累，建立了環境負荷產生的典型失效模式的失效模式庫，為設計人員提供參考，如下表所示：
表1 環境負荷、主要影響和典型失效模式2.3 主要採取的措施
2.3.1.結構設計
a） 壓縮機排氣管設計有阻尼管和消聲器。與壓縮機相連的管道應降低連線管的剛度，在不影響效能的情況下適當增加管道的擾動和柔韌性，以減少管道對壓縮機的束縛作用，保證管道管道的安全，減少管道的振動， 並防止其產生共振聲。壓縮機本體應根據實際使用場景（如車載、艦載、機載等）採用減震材料或減振效能好的減震結構件，以達到降低壓縮機振動、防止其傳動的目的。
b） 冷卻液管鋪設時，管道支架、提公升機、牆體也應阻尼。常用的方法有：管道與支架、吊卡之間的墊子軟質，採用隔振吊架（彈簧、橡膠）。 無論是氟系統管道還是水系統管道都必須採取有效的減振措施。 水幫浦用柔性軟管與水管連線，使裝置的振動不會傳遞到管道。 在該系統中，建議使用不鏽鋼金屬軟管連線進行機艙之間的連線。
c） 控制器的減振設計。
控制單元所在的機櫃採用1 2mm厚不鏽鋼板彎曲焊接，底板採用2mm厚不鏽鋼板彎曲焊接，由於內部安裝的電子元件較多，電控櫃內部採用水平支撐和垂直支撐焊接，以增強電控櫃的整體剛性; 提高結構剛度，防止低頻激勵，構件結構的低頻振動保護措施如下表所示。
表2 元器件低頻振動保護措施2.3.2.高低低溫耐熱震設計
冷卻系統框架、管路等結構件採用不鏽鋼或防鏽鋁板等材料，選用耐低溫水幫浦、風機、閥門、電纜等部件和密封件，電氣元件應滿足工作溫度和儲存溫度的要求，存放前應對元件進行高低溫、隨機振動等應力篩選; 外表面噴塗可承受高低溫的油漆。
2.3.3 防雨設計
散熱單元設計有防雨百葉窗和活動風門，裝置表面設計優化結構，減少雨水沉澱，進行合理選材，對裸露的金屬部件和電氣裝置進行保護，提高防護等級。
表3 淋雨試驗條件 根據上述條件，試驗後不應產生漏水、滲水等現象，應同時進行絕緣和漏水檢測，應符合相關判斷標準的要求。
2.3.4 三防設計
1）材料優化：在滿足結構要求的同時，合理的材料選擇是防止和減輕產品腐蝕、劣化和劣化的重要手段之一。在選擇能夠抵抗有害環境因素的材料的同時，還應滿足電氣、機械、物理、加工效能、成本等要求;
2）過程保護：過程保護是滿足和提高環境控制裝置環境適應性的有效措施。採用熱處理、加工工藝和合理的裝配工藝，可消除應力和變形; 通過表面鈍化、陽極氧化、鐵氟龍鍍層等方法，可提高材料的耐腐蝕性;
3）液體冷卻源的主要保護設計和工藝措施。
框架和結構件採用不鏽鋼304材料，表面鍍層;
管道、接頭、水箱採用不鏽鋼316L材質，加熱元件採用鐵氟龍處理，防止腐蝕結垢;
管道焊點經酸洗和鈍化處理;
散熱器採用銅管和銅翅片;
銅管採用高銀焊接，焊接後表面清洗乾燥，焊接後表面塗上清油。
3、環境適應性試驗的驗證與評價
圖1 在設計階段，結合使用者需求和使用場景，包括實驗室環境和自然環境，進行主要環境適應性測試，分析產品生命週期的環境概況，得到主要環境影響因子。 結合GJB150A的相關測試標準，我們制定了科學的測試專案（概述如下）：
表4 對某典型環境試驗專案進行一系列環境適應性試驗後，研發部門編制環境試驗設計符合性分析報告，對樣機的環境試驗情況進行總結和審查，根據環境影響因素的機理和影響或削弱環境適應性的關鍵點，及時提出改進建議和避讓措施， 從而為設計定型階段的環境適應性設計提供重要的評價和設計依據。
4 結束語
環境適應性要求是裝置的重要質量特性之一。 本文結合產品結構特點、任務特點和生活環境概況，收集多種環境影響因素和資料，建立環境負荷失效模式資料庫和環境資料庫，形成較為合理完善的環境試驗驗證體系。 此外，設計質量部結合G、J B 4239-2001關於環境工程管理的相關要求，開展設計要求、分析報告、評審和評價，從而實施環境適應性設計。