探讨机载电子产品的环境适应性研究
探讨机载电子产品的环境适应性研究
作者：陈胜坚
来源：《电子世界》2013年第03期
【摘要】机载电子产品的环境适应性研究主要是对环境因素对机载设备所产生的影响进行分析，通过产品的设计、制造和试验、管理等方法，来提高机载电子产品的环境适应性，保证机载设备的运行安全。本文对如何提高机载设备的环境适应性进行分析，从当前机载设备环境适应性的不足，提出相应的改进意见，希望对当前的机载电子产品的安全稳定工作有所帮助。
【关键词】机载电子产品；环境适应性；研究
一、引言
环境适应性指的是产品在使用寿命期内，可能会受到各种环境的影响，且能实现产品的预期性能和功能不受破坏的能力，是产品质量的衡量标准之一。机载电子产品在其寿命期内的使用、运输和贮存，都会受到环境的影响，这些影响力会对机载设备的性能和结构造成影响，降低设备的战斗指标，影响机载设备的整体作战能力。以我国南方地区的某飞机为例，根据飞机的故障数据表分析，每年的3、4月份是飞机湿度故障的易发期和多发期，3、4月份是我国南方地区的梅雨季节，降水偏多，飞机内部的系统受潮，其仪表指示器上有水雾，导致了飞机湿度故障的频发。
二、提高机载电子产品的环境适应性的方法和手段
环境适应性取决于产品的制造环节，通过产品的试验和产品的管理手段，保证产品的环境适应性的提高，环境适应性涵盖了产品全寿命周期内的各项工作，提高机载电子产品的环境适应性的方法和手段如下：
（一）设计手段
提高机载设备的环境适应性，应从产品的设计环节开始，从源头上提高产品的环境适应性。环境适应性的技术设计可分为气候、力学和其他三种。一是通过元器件、构件、材料的设计，提高机载设备对预期环境的抵御能力，二是通过产品的结构设计，降低产品局部环境的影响力和严酷度。以设计手段来提高机载设备的环境适应力，能减少设备的后期故障发生频率和维修频率，减少资金的消耗，特别是减少了企业的售后服务资金的投入，大大降低了产品的全寿命周期费用。
（二）制造手段
机载设备的制造阶段应实现的目标是提高零组件的加工合格率、产品一次验收的合格率、物料投放的合格率、部件装配调试的成活率。在制造阶段，应努力提高产品工艺及制造水平，
从而保证生产的稳定性、工艺的操作性、设计的符合性和验收的依据性。通过高效合理的制作手段，获得高稳定性、高环境适应性的产品。
（三）试验手段
第一，试验的分类和具体的应用情况。试验手段可以分为自然环境试验、使用环境试验、试验室环境的试验三种。自然环境试验的方法因为试验的周期较长，耗时较大，基层研制单位的使用较少。使用环境试验是通过对机载设备长期工作的积累，对机载设备的环境适应性研究有重要的作用，它是对产品的环境适应性最直接、最真实的反映和表现，可根据试验的结果提出设备的改进意见。试验室环境的试验是为了弥补使用环境试验的不足，在实验室中模拟设备的真实使用环境，对设备的环境影响力进行分析。试验室环境的试验对设备环境适应力研究的作用可分为四个阶段：第一阶段是研制阶段的早中期，是环境适应性的研制试验，主要是对设备设计的缺陷和薄弱环节进行分析，提出设备设计的改进意见。第二阶段是研制阶段的中后期，是环境相应特性的调查试验，主要是根据产品的物理属性，对产品的环境忍耐力进行分析，制定后期管理和维修计划。第三阶段是研制阶段的后期，环境鉴定的试验，产品的环境适应性要符合合同的要求。第四阶段是批生产阶段，环境的例行试验和环境的验收试验，对批生产的产品进行定期、定数的抽样调查，分析产品的环境适应性。
第二，高加速试验。在试验室环境的试验中，国外通常采用高加速试验。高加速试验可分为高加速的环境应力的筛选试验、高加速的寿命试验，能够在短时间能验证设备的环境适应能力。高加速试验能有效提高设备的环境适应性，目前，我国国内对该技术的使用还不是很普遍，主要是因为对该项技术还未能充分掌握，该试验对设备有一定的限制，要求大功率的振动台和快速变温箱。
第三，利用试验手段分析产品失效情况，提出改进意见。通过试验手段对设备在设计、生产的各个环节进行分析，找出产品在设计、制造等方面的问题，增强机载设备的环境适应性。
温度环境是机载设备在寿命周期内最为常见的一种环境条件，在设备的环境影响失效中，温度引起的约占40%。高温导致设备失效主要有：电子电路的稳定性的改变、润滑性能的降低、电阻值的变化、密封条的损坏、零件粘连、工作寿命的缩短等，低温导致设备失效主要有：水的凝结及结冰、变压器的性能改变、材料发脆变硬、润滑油的性能降低等。因此，温度试验是设备设计、制造等环节所必须的环节。
振动也能导致记载设备的环境失效，约占有27%的比重。振动试验是环境试验中的非常重要的试验项目。振动所造成的设备失效主要有：电路、电子元器件、焊点、导线的短路和断路，密封件的漏气、紧固件松动、季机械件的抖动和卡死等。应对设备的机箱等进行设计改进和工艺优化，通过振动试验的验证，避免设备失效的发展，提高产品对振动环境的适应性。
（四）管理手段