第一節(jié) 國(guó)內(nèi)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備產(chǎn)業(yè)主要技術(shù)成果

在國(guó)內(nèi)研制和生產(chǎn)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備也有了有四十多年的歷史。八十年代以前，我國(guó)使用的大多數(shù)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備都是從西方國(guó)家引進(jìn)的，價(jià)格比較昂貴，而如今，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，特別是控制技術(shù)的發(fā)展，從模擬控制到現(xiàn)在的數(shù)字控制；顯示方式從指針到數(shù)字再到現(xiàn)在的觸摸屏顯示；控制精度從±1℃提高到0.1℃甚至于0.01℃之內(nèi)；設(shè)備體積從很小的箱體，到幾百立方大的房（室），我國(guó)的環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備生產(chǎn)廠家已經(jīng)能生產(chǎn)符合試驗(yàn)要求的設(shè)備。性能可以與進(jìn)口設(shè)備相媲美，而價(jià)格只有進(jìn)口設(shè)備一半左右。但某些特殊設(shè)備,如溫度沖擊設(shè)備、溫度快速變化（15℃/min）還不能國(guó)產(chǎn)化或生產(chǎn)的設(shè)備不能符合要求。

第二節(jié) 國(guó)外環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備產(chǎn)業(yè)主要技術(shù)成果

在國(guó)外氣候試驗(yàn)設(shè)備的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段，第一階段為探索階段（從20年代至50年代）：這個(gè)階段是從無(wú)到有，其結(jié)構(gòu)和電氣控制都是較為簡(jiǎn)單的單因素設(shè)備。第二階段為發(fā)展階段（從50年代末至70年代中期）：這個(gè)階段發(fā)展了幾十個(gè)品種、上百個(gè)規(guī)格，可以模擬從地面到高空的氣候試驗(yàn)設(shè)備，這些設(shè)備在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電氣控制方面有了明顯的改進(jìn)，基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，并有了簡(jiǎn)單的安全保護(hù)措施。第三階段為飛躍發(fā)展階段（從70年代末至今）：這個(gè)階段生產(chǎn)的設(shè)備采用了許多新的科學(xué)技術(shù)成果，微處理機(jī)得到廣泛應(yīng)用。從設(shè)計(jì)到制造，從測(cè)試到數(shù)據(jù)處理全部可以自動(dòng)化，并出現(xiàn)了許多大型和綜合環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備?？梢哉f(shuō)，這個(gè)階段的設(shè)備從量變到質(zhì)變，得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。

第三節(jié) 環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備產(chǎn)業(yè)技術(shù) 研究 熱點(diǎn)

1、環(huán)境模擬技術(shù)是新的綜合性工程技術(shù)

社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，要求人的生存和工作空間不斷擴(kuò)大，對(duì)各類產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量的要求不斷提高，相應(yīng)地，對(duì)人的環(huán)境適應(yīng)性和產(chǎn)品的環(huán)境可靠性也提出了更高的要求。為此，需要進(jìn)行各種類型的環(huán)境適應(yīng)性及可靠性試驗(yàn)，對(duì)所有產(chǎn)品（電子及電工產(chǎn)品，常規(guī)及非常規(guī)兵器，飛行器、艦船及機(jī)動(dòng)車輛等）都制定相應(yīng)的環(huán)境試驗(yàn)規(guī)范，并不斷地修訂和更新。美國(guó)2000年元旦正式頒布的新軍標(biāo)MIL-STD-810F代表了目前最新的環(huán)境試驗(yàn)要求，據(jù)此，各國(guó)先后建立了各種類型、不同規(guī)模的環(huán)境模擬試驗(yàn)設(shè)備，在這些設(shè)備中再現(xiàn)各種環(huán)境條件，進(jìn)行環(huán)境適應(yīng)性及可靠性試驗(yàn)。最新的進(jìn)展是進(jìn)行各類人機(jī)系統(tǒng)的綜合環(huán)境動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。

我國(guó)自20世紀(jì)60年代以來(lái)，為了滿足兵器、飛機(jī)、人造衛(wèi)星、火車和汽車等的 研究 、研制和生產(chǎn)的需要，自主生產(chǎn)了相當(dāng)數(shù)量的各類不同規(guī)模的環(huán)境模擬設(shè)備。近十幾年來(lái)，建成了一些達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平、具有自己特色的環(huán)模設(shè)備，如“重武器環(huán)境室”、“某試驗(yàn)場(chǎng)常規(guī)兵器大型環(huán)模設(shè)備”和“KM6大型空間環(huán)模設(shè)備”等地面、空中和空間環(huán)模設(shè)備。在國(guó)外，50年代以來(lái)，為了適應(yīng)兵器、航空和航天產(chǎn)品的發(fā)展，亦先后建立了各類不同規(guī)模的環(huán)境模擬設(shè)備，如英國(guó)皇家陸軍科學(xué) 研究 院車輛環(huán)境實(shí)驗(yàn)室、維也納國(guó)際車輛 研究 試驗(yàn)中心的機(jī)車和車廂靜動(dòng)態(tài)環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備、美國(guó)阿伯丁試驗(yàn)場(chǎng)兵器環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備、法國(guó)圖魯茲航空 研究 中心高空模擬設(shè)備、美國(guó)格魯門公司及波音公司的高空試驗(yàn)艙、美國(guó)NASA約翰遜空間中心的大型空間環(huán)模設(shè)備和日本筑波空間環(huán)模艙等。

伴隨著環(huán)模設(shè)備和環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，在實(shí)踐和解決理論問(wèn)題的過(guò)程中，吸收了多門學(xué)科（熱學(xué)、力學(xué)、電學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和光學(xué)等）和多項(xiàng)技術(shù)（制冷、真空、空調(diào)、自動(dòng)控制、計(jì)量等）的相關(guān)理論和方法，形成了一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)理論體系——環(huán)境模擬技術(shù)。環(huán)境模擬技術(shù)是一門新的邊緣技術(shù)，主要 研究 各種自然環(huán)境及誘發(fā)環(huán)境的人工再現(xiàn)技術(shù)和在模擬環(huán)境下的試驗(yàn)技術(shù)。環(huán)境模擬設(shè)備和環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)經(jīng)歷了由單參數(shù)模擬到多參數(shù)模擬，從靜態(tài)模擬到動(dòng)態(tài)模擬，從產(chǎn)品試驗(yàn)到人機(jī)系統(tǒng)環(huán)境試驗(yàn)的發(fā)展過(guò)程。它當(dāng)前的發(fā)展方向是：建立整機(jī)多參數(shù)綜合動(dòng)態(tài)環(huán)境模擬設(shè)備，進(jìn)行多參數(shù)綜合動(dòng)態(tài)環(huán)境試驗(yàn)和人機(jī)系統(tǒng)綜合環(huán)境動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，以及進(jìn)行虛擬試驗(yàn)技術(shù)的 研究 和應(yīng)用。

2、環(huán)境模擬設(shè)備

1）地面環(huán)境模擬設(shè)備

地面環(huán)境模擬設(shè)備主要有低溫環(huán)境模擬、高溫環(huán)境模擬、濕熱環(huán)境模擬、太陽(yáng)輻照環(huán)境模擬、砂塵環(huán)境模擬、雨環(huán)境模擬、浸漬環(huán)境模擬、酸性環(huán)境模擬、爆炸性大氣環(huán)境模擬、積冰/凍雨環(huán)境模擬和霉菌環(huán)境模擬等設(shè)備。

由于地面兵器的空運(yùn)及機(jī)載使用，傳統(tǒng)的地面兵器空中使用時(shí)可能會(huì)遭遇特殊環(huán)境，如快速溫度變化、溫度沖擊和溫壓環(huán)境。對(duì)于整機(jī)，這些環(huán)境的模擬在技術(shù)上有一定的難度。

當(dāng)前地面環(huán)境模擬的主要發(fā)展方向是多參數(shù)綜合動(dòng)態(tài)環(huán)境模擬。美國(guó)最新的MIL-STD-810F軍標(biāo)規(guī)定了溫度、濕度、低氣壓、振動(dòng)四綜合環(huán)境試驗(yàn)；英國(guó)皇家陸軍科學(xué) 研究 院的車輛環(huán)境實(shí)驗(yàn)室允許882.6kW的坦克車在開(kāi)車狀態(tài)下模擬低氣壓、溫度環(huán)境；美國(guó)陸軍阿伯丁靶場(chǎng)的兵器環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備能讓車輛在行駛道路條件下模擬低溫、高溫、濕熱、低氣壓等單參數(shù)環(huán)境和多參數(shù)組合環(huán)境。

該設(shè)備有1000m3、145m3和45m33個(gè)環(huán)境室，采用1套空氣制冷系統(tǒng)和各自獨(dú)立的電加熱設(shè)備，低溫可達(dá)到-100℃，高溫可達(dá)80℃，于1984年建成并經(jīng)國(guó)家驗(yàn)收，在大型環(huán)模設(shè)備中首次成功采用了空氣制冷。該設(shè)備試驗(yàn)間尺寸為16m×8m×8m（長(zhǎng)×寬×高），溫度范圍為常溫～50℃，濕度可到85×（1±0.05）RH（≤40℃），太陽(yáng)輻射強(qiáng)度最大1kW/m2，模擬的最大風(fēng)速為35m/s。

2）空中環(huán)境模擬設(shè)備

目前，空中環(huán)境模擬試驗(yàn)主要有飛機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)空中環(huán)境模擬試驗(yàn)和飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)高空性能試驗(yàn)。

（1）飛機(jī)環(huán)控系統(tǒng)空中環(huán)境模擬試驗(yàn)。這類試驗(yàn)?zāi)M空中飛行時(shí)的外界大氣壓力和溫度（蒙皮熱附面層恢復(fù)溫度），以及發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)引氣參數(shù)和沖壓空氣參數(shù)（溫度、壓力和流量）。主要的環(huán)境試驗(yàn)有部件（附件）試驗(yàn)、環(huán)控系統(tǒng)試驗(yàn)和環(huán)控系統(tǒng)聯(lián)合（包括座艙和設(shè)備艙）試驗(yàn)。

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)高空性能試驗(yàn)。發(fā)動(dòng)機(jī)高空性能試驗(yàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)高空性能試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行。

當(dāng)前，空中環(huán)境模擬的發(fā)展方向是：模擬飛行器，特別是高速飛行器飛行任務(wù)包線確定的氣壓和溫度變化環(huán)境；模擬由飛行任務(wù)包線與發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)變化共同確定的壓氣機(jī)引氣參數(shù)變化和沖壓空氣參數(shù)變化（流量、壓力和溫度變化）。這是多參數(shù)綜合的動(dòng)態(tài)環(huán)境模擬。

（3）空間環(huán)境模擬?？臻g環(huán)境模擬試驗(yàn)主要有：熱平衡試驗(yàn)（載人及無(wú)人航天器），熱真空試驗(yàn)（載人及無(wú)人航天器），載人航天器人機(jī)組合艙外活動(dòng)的空間環(huán)境試驗(yàn)，微重力試驗(yàn)，空間輻照環(huán)境試驗(yàn)，空間高能粒子輻照試驗(yàn)，電子、質(zhì)子、紫外線綜合輻照試驗(yàn)，原子氧、紫外線綜合輻照試驗(yàn)，空間碎片及微流星環(huán)境試驗(yàn)，空間防污染環(huán)境試驗(yàn)，磁環(huán)境試驗(yàn)等。目前常用熱真空試驗(yàn)、熱平衡試驗(yàn)、艙外活動(dòng)試驗(yàn)和微重力試驗(yàn)。

它的主容器（立式）直徑12m，高22.4m，主輔容器總?cè)莘e3200m3，可以完成載人航天器和大型衛(wèi)星的熱真空及熱平衡試驗(yàn)、宇航員艙外活動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)和航天器系統(tǒng)及部件試驗(yàn)，已承擔(dān)“神州號(hào)飛船”及我國(guó)多種人造衛(wèi)星的空間環(huán)境試驗(yàn)。其規(guī)模及技術(shù)總體水平排在美國(guó)、俄羅斯和歐共體之后，日本及印度之前，居世界第4位。
 

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