作者有话要说
长期以来，我们的产品在实验室测试中可以满足性能和功能的要求，但是一旦交付给用户一段时间后，就会出现这样或那样的问题，笔者对此深感困惑，也深感有必要将产品的环境适应性评估纳入产品测试和测试的过程， 并将其固化为测试方案，对产品进行环境评价研究以深入。
介绍
现代装备不仅要面对车载、舰载、空降、室内、野外、边防和海防条件，还要面对气候环境、机械环境、电磁环境、生物化工环境等，除了满足产品的基本战术指标外，能否适应复杂多变的环境也成为装备的重要特征。 《设备环境工程通用要求》（GJB 4239）明确规定，环境适应性是设备在其预期寿命期间可能遇到的各种环境的作用下，实现其所有预定功能、性能和/或不被损坏的能力，是设备的重要质量特征之一。
因此，不断提高军事装备的环境适应性是装备制造厂及其结构和工艺设计人员始终需要重视和加强研究的话题，也是装备能否形成战斗力的重要因素。
1 环境适应研究的必要性
近年来，我院为部队、研究所生产了多套、多品种的液冷源设备，产品覆盖了实验室用小型液冷源、为机房提供保障环境的空调车、天线罩环控空调器、为激光器提供冷源的大型液冷源、 以及专用除湿和恒温设备。随着液冷源设备的不断交付和使用，产品也相应出现了一些问题和缺陷，主要表现为产品环境适应性设计不足、产品交付前环境试验不足、环境试验评价方法不足等突出问题。
针对上述不足，我们以GJB 4239为指导原则，以产品的环境适应性设计为切入点，初步形成和完善了一套环境适应性设计和试验验证规范，在实践中得到证明，取得了良好的效果，逐步提高了客户满意度。
2、液冷源环境适应性设计
2.1 设计原则
液冷源通过相变制冷的方式工作，通过水泵不断将负载中的热量带出，并能为负载的热端提供恒定的流量、压力、温度的冷却介质，从而保证负载的稳定可靠工作，其中压缩机、 水泵、散热器和控制器是其主要部件，根据它们所承担的任务和作用，大致可分为机械制冷机组、冷却液循环机组、各类调节（流量、压力调节）机组和电控单元。可以看出，液冷源是一套比较复杂的机电设备，各单元在运行中相互作用、相互影响，因此在环境适应性设计中，液冷源在实际使用场景中可能遇到的各种环境因素和应力。
2.2. 建立环境负荷及其典型失效模式库
通过对环境负荷要求的分析、查阅相关资料以及多年产品设计和维护经验的积累，建立了环境负荷产生的典型失效模式的失效模式库，为设计人员提供参考，如下表所示：
表1 环境负荷、主要影响和典型失效模式2.3 主要采取的措施
2.3.1.结构设计
a） 压缩机排气管设计有阻尼管和消声器。与压缩机相连的管道应降低连接管的刚度，在不影响性能的情况下适当增加管道的扰动和柔韧性，以减少管道对压缩机的束缚作用，保证管道管道的安全，减少管道的振动， 并防止其产生共振声。压缩机本体应根据实际使用场景（如车载、舰载、机载等）采用减震材料或减振性能好的减震结构件，以达到降低压缩机振动、防止其传动的目的。
b） 冷却液管铺设时，管道支架、提升机、墙体也应阻尼。常用的方法有：管道与支架、吊卡之间的垫子软质，采用隔振吊架（弹簧、橡胶）。 无论是氟系统管道还是水系统管道都必须采取有效的减振措施。 水泵用柔性软管与水管连接，使设备的振动不会传递到管道。 在该系统中，建议使用不锈钢金属软管连接进行机舱之间的连接。
c） 控制器的减振设计。
控制单元所在的机柜采用1 2mm厚不锈钢板弯曲焊接，底板采用2mm厚不锈钢板弯曲焊接，由于内部安装的电子元件较多，电控柜内部采用水平支撑和垂直支撑焊接，以增强电控柜的整体刚性; 提高结构刚度，防止低频激励，构件结构的低频振动保护措施如下表所示。
表2 元器件低频振动保护措施2.3.2.高低低温耐热震设计
冷却系统框架、管路等结构件采用不锈钢或防锈铝板等材料，选用耐低温水泵、风机、阀门、电缆等部件和密封件，电气元件应满足工作温度和储存温度的要求，存放前应对元件进行高低温、随机振动等应力筛选; 外表面喷涂可承受高低温的油漆。
2.3.3 防雨设计
散热单元设计有防雨百叶窗和活动风门，设备表面设计优化结构，减少雨水沉淀，进行合理选材，对裸露的金属部件和电气设备进行保护，提高防护等级。
表3 淋雨试验条件 根据上述条件，试验后不应产生漏水、渗水等现象，应同时进行绝缘和漏水检测，应符合相关判断标准的要求。
2.3.4 三防设计
1）材料优化：在满足结构要求的同时，合理的材料选择是防止和减轻产品腐蚀、劣化和劣化的重要手段之一。在选择能够抵抗有害环境因素的材料的同时，还应满足电气、机械、物理、加工性能、成本等要求;
2）过程保护：过程保护是满足和提高环境控制设备环境适应性的有效措施。采用热处理、加工工艺和合理的装配工艺，可消除应力和变形; 通过表面钝化、阳极氧化、铁氟龙镀层等方法，可提高材料的耐腐蚀性;
3）液体冷却源的主要保护设计和工艺措施。
框架和结构件采用不锈钢304材料，表面镀层;
管道、接头、水箱采用不锈钢316L材质，加热元件采用铁氟龙处理，防止腐蚀结垢;
管道焊点经酸洗和钝化处理;
散热器采用铜管和铜翅片;
铜管采用高银焊接，焊接后表面清洗干燥，焊接后表面涂上清油。
3、环境适应性试验的验证与评价
图1 在设计阶段，结合用户需求和使用场景，包括实验室环境和自然环境，进行主要环境适应性测试，分析产品生命周期的环境概况，得到主要环境影响因子。 结合GJB150A的相关测试标准，我们制定了科学的测试项目（概述如下）：
表4 对某典型环境试验项目进行一系列环境适应性试验后，研发部门编制环境试验设计符合性分析报告，对样机的环境试验情况进行总结和审查，根据环境影响因素的机理和影响或削弱环境适应性的关键点，及时提出改进建议和避让措施， 从而为设计定型阶段的环境适应性设计提供重要的评价和设计依据。
4 结束语
环境适应性要求是设备的重要质量特性之一。 本文结合产品结构特点、任务特点和生活环境概况，收集多种环境影响因素和数据，建立环境负荷失效模式数据库和环境数据库，形成较为合理完善的环境试验验证体系。 此外，设计质量部结合G、J B 4239-2001关于环境工程管理的相关要求，开展设计要求、分析报告、评审和评价，从而实施环境适应性设计。