航天产品环境试验技术体系现状及其发展建议

摘 要：随着社会经济的发展和科学技术的进步，我国的航天事业也得到了巨大的发展，从上世纪开始，我国就已经加快了对航天事业的研究速度，我国在航天航空领域取得的成就是让全世界瞩目的。在航天產品设计制造以及投入正式使用之前，都会有一个产品实验的环节，这个环节是为了防止航天产品因为一些故障而导致不可挽救的事故与损失。我国的航天事业之所以能够在一定程度上取得成功，大部分都是依赖于试验环境的支持，下面就来对航天产品环境试验技术体系现状自己相关的发展建议进行更加深入的探索和研究。

关键词：航天器环境工程；环境试验；环境试验技术体系

1 引言

环境试验在航天产品的发展过程中主要指的就是在地面上对航天产品的全寿命周期内所经历的各种环境进行相关的模拟，通过模拟可以发现航天产品在这些环境之中可能存在的问题，并可以针对这些问题进行更加深入的研究。在模拟的环境之中需要对航天产品工作状态之下的功能与性能进行测试，通过测试得到的结果来分析该航天产品对于环境的适应性，以此来验证航天产品是否能够达到相关的规定对于质量以及环境适应性的要求。

2 我国航天产品环境试验发展历程

航天产品环境试验技术是随着我国航天事业快速发展过程中所生成的一门行业独有的一门综合性科学技术，在我国航天技术的发展过程中占据着非常重要的地位，同样也是航天技术中的重要内容。在我国航天产品环境试验技术发展的过程中，主要有三个非常重要的阶段，第一阶段主要是以技术的仿制为主，在这个阶段之中，我国的航天发展还处于一片空白之中，还没有形成一个独立的航天体系，所以在一些重要的技术方面只能采用仿制的手段来进行操作。第二阶段我国加强了对航天产品环境试验技术的吸收和引进，不再是盲目的仿制，在吸收引进的过程中，我国重点的发展了随机振动试验技术和复杂波形冲击谱试验技术，除此之外，在环境试验技术发展的同时，我国还制定完善了各类环境试验标准、行业标准、以及相关的企业标准。第三阶段这是航天事业蓬勃发展的重要阶段，在这个阶段之中，我国在航天事业方面的研究范围变得更加的广泛，研究的自主化程度变得更加的高，在这个时期之中，各种航天产品环境试验技术都在变得成熟，为我国航天产品环境试验技术的进一步发展做了铺垫。

3 我国当前环境试验技术体系

航天产品全寿命周期内所经历的环境主要可以分为贮存环境、运输装卸环境、发射飞行环境以及在轨运行环境，下面来对这些环境进行一个相关的分析。贮存环境主要指的就是自然环境，运输装卸环境主要指的就是动力学和自然环境，发射飞行环境主要指的就是诱导的动力学环境，这样的环境主要包括有振动、噪音、冲击等，而在轨运行环境主要指的是真空、热辐射、空间碎片等多种多样的环境。对于航天产品中的火箭而言，主要会经历一个动力学环境、空间环境、电磁学环境等，这些环境都会对火箭的运行过程产生一定的影响，在进行火箭的研发工作时，对于这部分环境试验技术要有着足够的重视。对于航天产品中的导弹而言，主要经历的是动力学环境、电磁环境和自然环境，对于航天器而言主要经历动力学环境和空间环境。我国在航天航空事业之中，已经有着几十年的发展历史，已经逐渐的形成了一个健全的航天器环境试验技术以及方法体系，已经能够进行完全自主的研究开发工作。

4 国内环境试验技术的主要差距分析

4.1 力学环境试验技术

我国力学环境试验技术在某些方面的发展过程中已经出于世界领先的地位，包括有单轴振动试验技术、噪声试验技术等，但是在整体的发展上与国外的一些发达国家之间还是存在着一定的差距的，这些差距具体体现在以下几个方面：多维振动试验技术、NASA力限振动试验技术、运输振动领域、微振动测试领域、冲击试验领域、力学综合环境试验技术、测试技术领域等，所以说在未来的发展过程中，要针对这些差距开展相关的研究工作，来使差距缩短甚至是实现超越。

4.2 空间热环境试验技术

在航天事业发展的过程中，空间热环境试验技术的发展作用对于航天事业的发展有着非常重要的意义，而在这方面与国外国家存在的差距主要体现在以下几点：太阳模拟技术和红外模拟技术等，其中太阳模拟技术是空间探测技术的基础，在空间热环境试验技术的发展过程中有着非常重要的作用，而红外模拟技术在使用的过程中与国外之间的差别主要是装置上的差别，国外在技术运用的过程中并没有使用到加热板、加热棒等装置。

4.3热力耦合环境试验技术

在未来航空导弹武器发展的过程中，超声速飞行器必然会成为一种重要的航空发展方向，而在这个发展的过程中，就必然会带来与热力耦合相关联的问题。在实际的发展过程之中，如果真的遇到这些问题，除了可以借助大量的热力耦合仿真分析技术来进行相关的分析之外，与此同时还需要开展相关的试验来进行验证。在我国早期的导弹研究的过程中，导弹武器系统的飞行速度都非常的缓慢，对于热噪声试验技术以及飞行器结构或者仪器设备在热噪声复合环境之下的适应性关注比较的低，目前还没有比较完善的热噪声及热振动试验设备和技术能力。

4.4 空间综合环境试验技术

在空间综合环境试验技术方面的差距主要存在于以下的几个方面：①相关的飞行试验活动开展的非常少，虽然在现阶段我国的神舟系列飞船开展了一些关于空间环境以及效应飞行的试验，但是仍然没有系统的开展相关的研究活动；②地面上的空间模拟设备需要能够进一步的进行完善，目前阶段我国的相关设备的功能比较单一，并不能够满足高强度发展的需求，所以说在设备研究方面，还需要投入更加多的精力，要解决这种设备落后的问题，能够从硬件方面来缩短我国与国外发达国家之间的差距；③在进行航空产品环境试验技术实施的过程中，相关的试验方法要能够有所改善，现阶段所有的试验标准以及规范都存在的比较的少，这都是因为我国的发展基础不够稳固，各单位的试验数据都没有一定的权威性，尤其是在材料的性能退化方面的评价。所以说在实际发展的过程中，要针对这些差距问题，制定一系列的方案来进行解决。

4.5 自然环境试验技术

我国的国土面积非常的辽阔，其中跨越了8个气候带、六个气候区，自然环境处于一种复杂多变的状态，从上个世纪五十年代中期开始，我国就陆续在一些高原地区建立了相关的环境试验站，建设至今已经建立了寒冷、寒温、暖温、干热、亚湿热、温热等六种类型的环境试验站，同时还建立了南海、东海、黄海这三种海洋性环境试验站，我国的模拟气候环境实验室主要由单应力的试验设施占据主导地位。

5 发展建议

环境试验技术的内容非常的丰富，涉及面非常的广泛，涉及到的知识也是非常的多，从专业的角度来看，在未来发展的过程中，可以重点发展航天器热、力学的环境试验技术，从发展环境试验技术的能力来说，主要可以通过硬件能力和软件能力这两个方面的内容来进行具体的发展分析。从环境试验技术开展的全过程来看，相关的研究工作主要包括有环境分析、条件制定、环境试验以及试验结果评断这几个部分的内容，其中最为重要的内容就是环境试验兼顾环境分析以及试验结果评价。在航天产品环境试验技术体系的发展过程中，要注意对发展的方向进行确立，要有明确的发展目标。

6 结束语

本文主要对我国航天器环境试验技术近些年来的发展历程进行相关的分析，现阶段尽管我国在该方面的发展过程中的自主创新能力有所增强，但是在整体发展的过程中，主要还是处于一个发展跟随的状态，所以说在后期的发展过程中，要梳理出技术体系之中缺漏的关键技术，并给予相关的研究探讨，要建立一个科学完善的技术体系，为我国航天事业的发展做贡献。

参考文献：

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[3]韩丽，王建民，李海波，等.基于地面试验数据的航天飞行器力学环境预示平台[C].国防科技工业试验与测试技术发展战略高层论坛，2014.

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