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| 裝備的環(huán)境適應(yīng)性要求 | |
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| 裝備的戰(zhàn)斗力與環(huán)境密切相關(guān)，世界軍事無數(shù)戰(zhàn)例都證明了這點(diǎn)。早期如拿破侖和遠(yuǎn)征戰(zhàn)爭、日俄戰(zhàn)爭、朝鮮戰(zhàn)爭、越南戰(zhàn)爭、馬島之戰(zhàn)；近期如海灣戰(zhàn)爭、科索沃戰(zhàn)爭，其結(jié)局均表明：因不適應(yīng)低溫、熱帶海洋、熱帶雨林、濕熱和沙漠等環(huán)境，裝備嚴(yán)重腐蝕、海洋生物附著、沙塵堵塞、長霉起霧、蟲蛀鼠咬、結(jié)冰凝露等，導(dǎo)致機(jī)械故障、控制失靈、通訊中斷、**失效而造成失敗和人員傷亡。慘痛教訓(xùn)表明：如果裝備在研制、生產(chǎn)和使用過程中不重視自然環(huán)境的影響，結(jié)果可能導(dǎo)致軍事上的失敗。據(jù)報道，同一裝置，在實驗室條件下，單位時間內(nèi)失效數(shù)若為1，在野外地面上使用則為2，軍艦上使用則為10，飛機(jī)上使用則為20。由此可見，裝備可靠性問題相當(dāng)多的是由使用環(huán)境條件惡劣所致。 下面是國外部分材料和產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性事故的案例： （1）**次世界大戰(zhàn)期間，美國運(yùn)到遠(yuǎn)東地區(qū)的航空電子產(chǎn)品，60%不能使用；英國制造的雷達(dá)在歐洲使用，其平均MTBF為116小時，在地中海使用尚有61小時，而在東南亞使用僅有18小時。 （2）日俄戰(zhàn)爭，戰(zhàn)艦遠(yuǎn)航執(zhí)行任務(wù)，因海洋生物附著污損和海洋腐蝕，使設(shè)備發(fā)生故障、航速下降、導(dǎo)致慘敗。 （3）拿破侖和遠(yuǎn)征時，因裝備和運(yùn)輸工具不適應(yīng)寒冷環(huán)境而改變了戰(zhàn)爭結(jié)局；朝鮮戰(zhàn)場上，也是由于低溫使美軍電子探測系統(tǒng)的故障高達(dá)80%，而貽誤戰(zhàn)機(jī)。即使是靠近北極圈的前蘇聯(lián)，在二次世界大戰(zhàn)的幾次重要戰(zhàn)役中也大敗于芬蘭。原因很簡單，芬蘭更靠近北極圈，其裝備經(jīng)過真正的*優(yōu)化考核，能*有效地在更接近北極圈的環(huán)境里使用。 （4）英阿馬島之戰(zhàn)，英國一艘驅(qū)逐艦，由于不適應(yīng)環(huán)境，使艦上的系統(tǒng)與通訊系統(tǒng)發(fā)生電磁干擾，而無法同時工作，造成被動挨打而被擊沉。 （5）越南戰(zhàn)爭中，美軍大量電子設(shè)備不適應(yīng)熱帶雨林環(huán)境，僅一個月就損壞37%，導(dǎo)致通訊不暢，指揮失靈；從海上運(yùn)輸?shù)难b備因腐蝕、長霉和鼠害造成大量損失和失效而貽誤戰(zhàn)機(jī)。 （6）近期海灣戰(zhàn)爭，美軍的電子干擾致使伊軍成了"聾子"，茫茫沙漠又使伊軍的坦克、裝甲車輛變成了被動挨打的目標(biāo)，*終遭到慘重的失敗。但美軍也有不適應(yīng)沙漠環(huán)境的情況，如美軍裝備的瞄準(zhǔn)系統(tǒng)偏差大造成打不中目標(biāo)，紅外夜視裝置無法識別敵我而造成誤傷。 （7）美國的丙烷貯罐、我國化肥廠的水洗塔也曾發(fā)生過因低溫造成材料脆斷而引起爆炸的事例。 （8）美國挑戰(zhàn)者號航天飛機(jī)升空74秒后突然爆炸，機(jī)上七名宇航員全部遇難。經(jīng)查明是因為一個小小的聚硫密封圈的環(huán)境適應(yīng)性差，不耐寒，過早地老化失效，出現(xiàn)裂紋，導(dǎo)致航天飛機(jī)剛升空，便發(fā)生燃?xì)庑孤鸨ǎ斐蓹C(jī)毀人亡的嚴(yán)重事故。經(jīng)濟(jì)損失達(dá)14億美元，同時打亂了美國航天發(fā)展計劃，使美國"星球大戰(zhàn)"計劃陷入困境。 （9）美國用宇宙神-人馬座運(yùn)載火箭發(fā)射艦隊通訊衛(wèi)星，起飛48～53秒期間，運(yùn)載火箭的一臺計算機(jī)錯誤地向主發(fā)動機(jī)發(fā)出"偏轉(zhuǎn)"指令，致使火箭翻滾而被迫指令炸毀。事故原因是雷擊引起，雷電的高壓沖擊電流經(jīng)貯箱外部傳到計算機(jī)，而造成錯誤指令。 （10）"沙漠之狐"行動中，美軍阿帕奇直升飛機(jī)因螺旋槳轉(zhuǎn)動軸滲進(jìn)沙粒導(dǎo)致無法執(zhí)行任務(wù)。 （11）海灣戰(zhàn)爭后，英軍在*大規(guī)模沙漠軍事演習(xí)中，暴露了諸多裝備的環(huán)境適應(yīng)問題：主戰(zhàn)坦克挑戰(zhàn)者2型，只能在沙漠中運(yùn)行4小時，其中一半失去戰(zhàn)斗力，SA80**因沙塵卡殼、AS90自動火炮上的塑膠空氣過濾器在高溫下熔化、近半數(shù)山貓直升飛機(jī)平均時間僅有27小時。 （12）據(jù)美軍海空基地故障調(diào)查資料，引起故障原因中，氣候環(huán)境占73%，全是由于在復(fù)雜自然環(huán)境作用下，產(chǎn)生腐蝕、老化、膨脹、開裂、長霉和蟲蛀所引起。 （13）八十年代，據(jù)美對價值180億美元、總重量近380萬噸的三軍庫存常規(guī)**進(jìn)行調(diào)查表明：由于美國本土、歐洲、太平洋等地區(qū)自然環(huán)境造成的腐蝕和變質(zhì)，僅維修和銷毀**就高達(dá)11萬多噸，造成大量經(jīng)濟(jì)損失。 （14）美國原F-4戰(zhàn)斗機(jī)在使用中，發(fā)現(xiàn)平尾搖臂出現(xiàn)裂紋，迫使美國1600架和其他國家600架F-4機(jī)全部停機(jī)檢查。后經(jīng)查明是材料環(huán)境適應(yīng)性差，對應(yīng)力腐蝕比較敏感所致。另外，還發(fā)生過空軍-111飛機(jī)可變翼樞軸接頭折斷的嚴(yán)重飛行事故，原因是鍛造缺陷而產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕疲勞斷裂造成的。 （15）因電磁干擾而失效的裝備，在美國還有民兵、偵察兵火箭、大力神Ⅲ火箭。 （16）1998年8月，美國總發(fā)表報告稱：隱身復(fù)合材料在潮濕和過熱的環(huán)境中會喪失吸收雷達(dá)波的能力，因而會大量反射雷達(dá)波，使得地面雷達(dá)可以檢測到飛機(jī)的行蹤。F-117隱形戰(zhàn)斗機(jī)只有在低空或低溫條件下才具有隱身效果，到了高空和高溫環(huán)境中，則失去了隱身功能。 （17）1999年4月7日，在北約對南聯(lián)盟發(fā)動的空襲中，美軍的一架"獵犬"式新一代無人偵察機(jī)在南聯(lián)盟科索沃偵察時，遭到了南聯(lián)盟防空火力的埋伏而被擊落。剖析其原因主要是因為南聯(lián)盟地形復(fù)雜和惡劣天氣大大限制了"獵犬"性能的發(fā)揮。而且南聯(lián)盟復(fù)雜的山地和茂密的森林加上云霧籠罩增大了"獵犬"的搜索和發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的難度。為準(zhǔn)確探索目標(biāo)，"獵犬"不得不降低偵察高度，因此遭受了南聯(lián)盟防空火力的伏擊而“命喪黃泉”。 （18）90年代在海灣戰(zhàn)爭中，由于不適應(yīng)沙漠環(huán)境，美軍坦克的瞄準(zhǔn)系統(tǒng)，紅外夜視裝置屢屢出現(xiàn)故障。 （19）F-16戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計中存在著嚴(yán)重的缺陷。F-16戰(zhàn)斗機(jī)是世界上**種電傳操縱的戰(zhàn)斗機(jī)，采用線控飛行系統(tǒng)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)人力帶動連桿及曲柄的方式飛行，以減少人為操作失誤。不過，線路稍有問題，就非常容易發(fā)生短路現(xiàn)象，使發(fā)動機(jī)失去推力而失控。80年代，美國空軍發(fā)現(xiàn)了這個嚴(yán)重問題，立即研制了全新的線控飛行系統(tǒng)，并應(yīng)用于C、D和N這三個新型號的F-16戰(zhàn)機(jī)，使之更*、更，而淘汰的舊型號F-16A和F-16B則未更換這種新系統(tǒng)。這種舊系統(tǒng)極易出問題，還很容易被海洋咸氣候腐蝕毀壞。近兩年來，中國臺灣空軍的飛機(jī)感染上了嚴(yán)重的"機(jī)瘟"，發(fā)生了十多起飛行事故，損失了十幾架飛機(jī)，死亡和失蹤了20多名飛行員，另有10多名飛行員受傷，中國臺灣空軍的F-16戰(zhàn)斗機(jī)*近的幾次事故就是由線路短路造成的。 （20）美國空軍F-4飛機(jī)在使用過程中，發(fā)現(xiàn)平尾搖臂出現(xiàn)意外，結(jié)果迫使美國1600多架F-4飛機(jī)和其它國家600多架F-4飛機(jī)全部停飛檢查，后經(jīng)查明原因是材料的環(huán)境適應(yīng)性差，對應(yīng)力腐蝕比較敏感。 （21）美國空軍F-111飛機(jī)曾經(jīng)產(chǎn)生過可變翼樞軸接頭空中折斷的嚴(yán)重飛行事故，迫使美國空軍全部F-111飛機(jī)停飛檢查，后經(jīng)查明是由于鍛造缺陷和應(yīng)力腐蝕疲勞斷裂造成的。 （22）1971年，美國空軍31種機(jī)械設(shè)備，使用只有兩年，由于溫濕度影響故障高達(dá)46000次。美國移動雷達(dá)系統(tǒng)在熱帶地區(qū)僅工作22天，許多元件失效；坦克在熱帶地區(qū)僅使用了30天，14輛坦克有10輛損壞；美軍班排電臺在大陸試驗通訊距離遠(yuǎn)超過原設(shè)計指標(biāo)（1600米），但在熱帶距離，通訊距離不到900米。 （23）在夏威夷空軍基地跑道上，由于位于海拔1.8米且距海面只有91.4米，波浪常沖擊到跑道上，使所有的鍍銅天線僅幾天就腐蝕，無論飛機(jī)是在飛行還是在機(jī)場上停放，每隔七天就得更換一次天線，鍍鎘短波天線和偶極板天線15天就被嚴(yán)重腐蝕。 （24）美國沿海空軍基地一次工作調(diào)查表明，引起事故的原因中，氣候環(huán)境占73%，全是由于在復(fù)雜自然環(huán)境作用下，產(chǎn)生腐蝕、老化、膨脹、開裂、長霉和蟲蛀所引起的；機(jī)械環(huán)境只占27%。 （25）"沙漠風(fēng)暴"行動中，美空軍裝備的高技術(shù)受制于夜幕、沙漠地形環(huán)境，常常影響空軍和地面觀瞄系統(tǒng)的功能，致使現(xiàn)代觀瞄儀不能清楚地識別敵我車輛，造成1架"阿帕奇"武裝直升機(jī)誤傷多國坦克。 （26）2002年6月，美國暫停了其156架F-14"雄貓"戰(zhàn)斗機(jī)在航母上的飛行任務(wù)，并繼續(xù)深入調(diào)查該型飛機(jī)前起落架的腐蝕問題，調(diào)查人員認(rèn)真檢查每一架F-14戰(zhàn)斗機(jī)前輪，尤其是前起落架外氣缸壓桿的狀況。正是這一壓桿導(dǎo)致了2002年3月2日在地中海發(fā)生的一次F-14訓(xùn)練飛行事故。在這次事故中，飛行員克喪生。事后，工程調(diào)查人員在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)了外氣缸腐蝕的證據(jù)。在這次大檢查中，每一架前起落架外氣缸壓桿腐蝕程度超過0.005英寸的F-14飛機(jī)都將被禁止參加航母飛行訓(xùn)練，直至該壓桿被更換之后。每一架前起落架壓桿腐蝕程度不到0.005英寸的F-14飛機(jī)也被要求至少進(jìn)行50次彈射檢測，確保腐蝕情況不會影響飛行。估計這一次對每一架F-14"雄貓"飛機(jī)的檢測工作需要15個工作小時。 （27）海灣地區(qū)的酷熱致使電子系統(tǒng)特別是攻擊機(jī)上的干擾吊艙、"愛國者"(Patriot)防空等裝備的處理與顯示系統(tǒng)及通信設(shè)備過熱，而發(fā)生未預(yù)料到的故障。 （28）美國在60年代進(jìn)行的專門調(diào)查表明：環(huán)境造成裝備的損壞，占整個使用過程中損壞的50%以上，超過了損壞；在庫存期，環(huán)境損壞造成的比例占整個損壞的60%。 （29）**次世界大戰(zhàn)期間，英國戰(zhàn)艦因鹽霧、海水腐蝕，造成40%戰(zhàn)艦返修。 （30）駐阿富汗的英軍士兵近來多次發(fā)現(xiàn)新式的SA80-A2突擊**出現(xiàn)故障。主要原因是沒有考慮到"SA80-A2是在阿富汗多沙、溫差大的嚴(yán)酷環(huán)境中使用的"。SA80-A2的原型SA80在1986年開始裝備后就招來了士兵們的一片抱怨之聲。尤其是在后來的海灣戰(zhàn)爭和塞拉利昂維和行動期間，這種經(jīng)常發(fā)生卡殼的現(xiàn)象。另外，由于不能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)沙天氣，在阿曼參加演習(xí)的英國**的坦克有半數(shù)"趴了窩"。 （31）海灣地區(qū)的酷熱致使發(fā)生未預(yù)料到的故障。英國的"美洲虎"(Jaguar)轟炸機(jī)也碰到嚴(yán)重過熱問題，影響了電子系統(tǒng)和飛行員的工作。 （32）二戰(zhàn)期間的一個冬天，德國坦克在蘇德戰(zhàn)場上因低溫?zé)o法啟動而無法抵抗蘇軍凌晨發(fā)動的突擊，成為德軍走向失敗的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。 （33）伊拉克戰(zhàn)爭既是一場沙漠地區(qū)特殊環(huán)境條件下的戰(zhàn)爭，又是一場高技術(shù)戰(zhàn)爭。人們看到，特殊的環(huán)境條件難以使高技術(shù)裝備正常發(fā)揮威力，極大地削弱和限制了其作用的發(fā)揮。這種特殊的環(huán)境條件對和保障都產(chǎn)生了不同程度的影響，尤其對綜合保障影響更大。沙漠地區(qū)溫度高，晝夜溫差大（白天高達(dá)40℃～50℃，夜間降至2℃），風(fēng)沙也大，水源短缺，容易產(chǎn)生各種**，造成大量非戰(zhàn)斗減員。在沙漠酷熱條件下甚至可能會引起鋼材變形，使橡膠或金屬構(gòu)件產(chǎn)生松動、膨脹和斷裂等，風(fēng)沙和高溫還會使精密的電子裝備運(yùn)轉(zhuǎn)不正常或失靈，電子線路被熱化后粘在一起；零配件也會加快磨損，坦克、飛機(jī)及車輛耗油量會比一般條件下增大，造成過濾器的堵塞。風(fēng)沙還會使飛行員難以辨認(rèn)遠(yuǎn)處地平線上的沙漠和天空，使地面車輛失去目視聯(lián)系，從而導(dǎo)致飛行事故和出現(xiàn)行駛問題，這些都需要綜合科技保障的有力支持。 通過以上案例可見，從世界范圍來講，各國自然環(huán)境條件各不相同，差異很大，從而造成材料和產(chǎn)品在不同自然環(huán)境中的環(huán)境適應(yīng)性相差很大。在自然環(huán)境條件下，材料和產(chǎn)品的環(huán)境行為隨環(huán)境的不同差異甚大，是很難在實驗室進(jìn)行人工模擬的，必須通過實地或現(xiàn)場測試，積累數(shù)據(jù)，掌握規(guī)律。因此，國際上普遍采用在典型自然環(huán)境中建立自然環(huán)境試驗站（場）的方法，通過材料和產(chǎn)品的自然環(huán)境試驗，了解各類自然環(huán)境的嚴(yán)酷度與特性，掌握材料和產(chǎn)品在各類自然環(huán)境中的適應(yīng)能力與變化規(guī)律，以及自然環(huán)境因素變化對材料和產(chǎn)品性能所帶來的綜合影響等。由此可見，自然環(huán)境試驗是材料和產(chǎn)品發(fā)展的重要溯源性技術(shù)基礎(chǔ)，是評價材料和產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量的重要手段，是材料和產(chǎn)品質(zhì)量保證的重要環(huán)節(jié)。環(huán)境試驗和研究獲得的數(shù)據(jù)與規(guī)律，準(zhǔn)確可靠，接近使用實際，對于產(chǎn)品合理選材，正確選擇防護(hù)措施，延長產(chǎn)品使用壽命，減少經(jīng)濟(jì)損失是十分重要的。 |
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