與採辦改革同步的MIL-STD-810F

37年前,美國空軍編寫了一份66頁的文件,作為國防部(DoD)內使用的環境試驗手冊。這就是最早的MIL-STD-810,目的是為了確保所有新的軍用設備都經過嚴格的氣候和物理試驗程式。原先的文件中規定的標準很嚴格,對設計師和試驗人員都是個挑戰。自1962年至今,各軍種對其新產品(從超音速飛機到M-16步槍)必須在什麼條件下操作有了更多的瞭解。原來的標準也經過了許多修改,共有6個新的版本,第6版在2000年1月1日獲得審批。D

在這一演化過程中,國防部已經把文件從所謂的“手冊程式”變成了一套環境導則和程式,可供剪裁以適應具體專案的需要。810F的編寫人員努力不使其成為供試驗人員使用的試驗程式。它必須和採辦領域的幾個部分有關,包括專案管理人、設計工程人員和試驗人員。儘管810F已經是很好的相關文件,但它也面臨一些較大的難題。軍用規範改革工作減少了規範和標準的使用,鼓勵用商業標準取代政府標準。企業是否會接受政府環境試驗文件的制定任務北約文件是否將取代MIL-STD-810這一標準經受了時間的考驗並得到了國際上的承認。在沒有經過仔細調查的情況下不應廢除。

MIL-STD-810F的制定過程是逐步進行的。制定工作始於7年前,在此期間對其開發應用進行了許多工作。新文件將在質量和形式上有所改變。每個圖都進行了重新製作。為了使結構更流暢,取消了810D和810E的兩部分試驗方法。

文件中加入了更多的基本原理,幫助使用者瞭解應力水平數位背後的概念,以便在試驗計劃和制定期間作出更明智的決策。每個試驗方法都有專人進行評審和編輯修改,使內容更一致。不同的試驗方法遵循相對一致的結構。MIL-STD-810D(1983年7月)引入了剪裁的概念,描述了環境工程任務。這一資訊主要是提供給環境工程專業人員和那些負責專案管理與實驗室之間的技術和交流的人員使用的。但在制定指南的過程中存在一個錯誤的觀念,即認為這些專家對嚴酷環境與材料之間複雜的相互作用以及必要的最少基本保證試驗很熟悉。實際上,一直以來許多指派的專業人員在這一領域是新手或僅僅是兼職人員。因此他們不一定具備承擔環境任務的條件。810D新方法為技術管理者和專案監管人提供的指導更少。這是這一文件的弱點,因為所有環境工程任務,特別是包含有剪裁、現場資料獲取和壽命周期試驗的相關任務,都要求預先進行管理計劃。管理者瞭解和使用標準對於環境專案資金、人員和日程的合理分配是很重要的。較好的管理指南將使管理者更加瞭解實際情況,正確評價實驗室試驗的複雜性、難點和局限性。

在認識到這些缺點的前提下,以及把標準作為總開發專案的一個部分而不僅僅是一個試驗程式的指導思想下,標準的重新組織工作順利進行。MIL-STD-810F經過重新組織,有足夠全面和詳細的內容來支援工作人員以幾種能力來進行開發專案工作。標準確定了3個不同的讀者群:(1)試驗、專案和採購管理者(負責所有採辦階段環境試驗活動的確定、計劃和實施的管理人員),(2)環境工程專家(負責把環境操作準則轉換到具體設計和相關試驗計劃和要求中,特別是涉及到剪裁的技術人員),(3)試驗工程師和設備操作人員(在實驗室實施試驗程式、操作相關試驗設備和儀器的人員)。

新的810F分為兩個部分。第一部分最主要的一個指導思想是方便所有用戶使用。這一部分現在提供給管理和環境工程讀者一個擴展的教材。重點放在根據裝備產品在使用壽命過程中可能遇到的特定環境條件來剪裁裝備設計和試驗準則的過程。D

第2部分也進行了改進。每個環境的專業人員仍然繼續在擴大和改善試驗的描述和方法。它包括了按照第一部分描述的通用特定試驗剪裁導則來應用的環境實驗室試驗方法。要強調的是,這些方法不再以一攬子的形式引用或作為不能更改的常規工作來應用,而是可以通過選擇和剪裁來產生盡可能相關的試驗資料。第2部分包含有24個試驗方法,其中4個是新的:

方法504“流體沾汙。”該試驗可用於確定裝備是否在壽命周期過程中偶然、間斷或較長時間由於暫時暴露在污染流體(液體)中而受到不可接受的影響。D

方法517“高溫衝擊。”試驗包括煙火(爆炸或推進燃料啟動的)裝置,該裝置操作可在一定置信度下保證裝備的結構和功能能夠承受煙火裝置的引爆對裝備安裝的結構配置所產生的非頻繁衝擊效應。D

方法518“酸性空氣。”當要求文件說明裝備可能在酸性空氣存在的地區(如工業區或靠近燃料燃燒裝置排氣口附近)進行貯存或操作時,該試驗可確定材料和保護性塗層抗腐蝕性空氣(而不是鹽霧)的能力。D

方法522“彈道衝擊。”彈道衝擊試驗一般包括兩個或兩個以上物體之間的動量交換,或者液體或氣體與固體之間的動量交換。進行這一試驗可在一定置信度下確保裝備在結構和功能上能夠承受高水準動量交換對裝備安裝的結構配置所產生的非頻繁衝擊效應。D

MIL-STD-810F可支援:D

  1. 試驗、專案和採辦管理者;D
  2. 負責環境設計的技術人員;D
  3. 試驗工程人員和設備操作人員。D

在合理應用時,MIL-STD-810F的環境管理和工程過程可幫助使用者對環境價值和裝備系統設計的總耐久性樹立信心,並幫助建立使用壽命延長專案的基準。但重要的是要認識到,實驗室試驗固有的局限性使其在把實驗室結果外推到實際使用條件時需要很謹慎並進行工程判斷。在大多數情況下,實際的環境應力(單個的或組合的)不能在實驗室試驗中得到實用和可靠的複製。實驗室試驗更多地是把重點放在產生環境效應上而不是環境本身。因此,使用者不應假設系統或元器件通過了這一標準的實驗室試驗,就可以通過現場艦船的驗證試驗,反之亦然。

軍用規範改革計劃被誤解為不再使用所有的軍用規範和標準。實際上它是要提醒大家在有商業等效文件的情況下不再使用軍用文件。MIL-STD-810E的改版3就是作為認可的軍用STD出版的。MIL-STD-810F是非常好的保證方法,是目前現有的最好的環境試驗指南,應該供軍用裝備開發者和試驗者一直使用到下一世紀。C

蔡少英