車載三防系統

而作戰平臺車載設備需要適應復雜多變的工作環境，若車載設備電子元器件在復雜環境下出現腐蝕等情況，將會大大降低電子產品的電氣性能和抗干擾能力，繼而降低作戰平臺的作戰能力，且使得作戰平臺的作戰效能弱化。某機構針對運行不良的電子元器件開展研究發現，多達五成的電子設備運行不良或是出現故障是環境條件導致的，由于溫度、濕度、振動等條件是導致電子設備運行不良的主要原因。因此，針對作戰平臺車載設備所面臨的戰場環境，開展三防設計研究，對于提升作戰裝備的作戰效能具備重要的意義。

2 戰場環境對車載設備的影響

戰場環境中潮濕、鹽霧、霉菌是作戰平臺車載設備三防設計主要重點關注的對象，由于這三類物質對于車載設備的影響存在差異性，因此，從作戰平臺車載設備設計伊始就針對這三類物質影響車載設備的特征進行針對性的三防設計。下面簡要概述了潮濕、鹽霧和霉菌對電子產品的影響機理。

2.1 潮濕環境的影響機理

在相對濕度超過80%時，電子產品易溶脹，在物理上發生分解和變化，繼而破壞電子設備的質量、劣化其機械性能和電氣性能。過于潮濕的空氣容易導致電子產品或元器件受潮出現氧化腐蝕。由于水在潮濕的空氣中溶解有氯化物、硫酸鹽和硝酸鹽等。當不同金屬間存在電動勢時，在這些導電溶液的作用下，會發生電化學反應，從而造成金屬的腐蝕。潮濕可能減弱絕緣材料和層壓電路板的介電強度和體積絕緣電阻，提升損耗角的正切值。當車載設備滲入水汽后，水汽能吸收電磁能量，存在電極擊穿的安全隱患。在高密度的微電路內，水蒸氣會創造導電路徑，造成漏電或短路，進而導致儀器故障，甚至嚴重時導致突出的電氣功效變化或造成漏電及飛弧。

2.2 鹽霧環境的影響機理

在邊海防戰場環境或者島礁戰場環境中，車載設備收到鹽霧腐蝕的影響較大。鹽霧的成分主要是NaCl和MgCl₂，另外是少量雜質。在相對濕度超過65%，所有材料表面都會形成水膜，而鹽霧中的氯化鈉及氯化鎂能在濕度較小的空氣里吸收額外的水分，進而在車載設備表面形成鹽水膜，終使得金屬物質加劇腐蝕，且使得電子元器件絕緣物質的電阻弱化。

2.3 霉菌環境的影響機理

霉菌是菌絲所組成的植物體，為單細胞真菌，憑借孢子進行繁殖生長，成熟后散落眾多的孢子通過空氣循環傳播到不同場所、電子儀器里，空氣能到達的地方均存在繁殖霉菌的概率。霉菌由蛋白質組成，本身可以導電，此外，霉菌分泌的不同酶可損毀大量的有機物及有機物的衍生成分，還會損毀大量的礦物成分，進而作用在部分電子元器件的密封、絕緣上，并減弱其功效，縮短設備壽命。且若霉菌穿越電子元器件絕緣表面生長，使得絕緣表面導通，進而形成短路現象。

3 作戰平臺車載設備三防設計措施

作戰平臺車載設備面臨的戰場環境是復雜多變的，因此，以不同的戰場環境特征為支撐，在車載設備設計階段，充分考慮電子設備的防護技術設計，對于提高車載設備的可靠性、提升作戰裝備的作戰效能以及降低后續研制階段的成本具有一定的經濟效益。

3.1 結構三防設計考慮

作戰平臺車載設備的結構設計與產品后續三防性能息息相關，合理的結構布局和工藝設計能在很大程度上提高設備的三防性能。因此，在結構設計是需考慮一下幾個方面。

（1）在進行系統級結構設計時：充分考慮各分系統的總體布局，按重要級別或分系統的優先級進行分布式布局，在遠離影響源的基礎上附加必要的三防措施進行隔離，且進行防水、防沙設計。例如，散熱風道設計、系統級排水道設計、整車電纜網設計等需在系統布局的過程中并行設計；

（2）在進行分系統結構設計時：充分考慮分系統維修部分和可更換零部件的設計，盡量設計成整體結構、避免縫隙產生，杜絕積水、積塵結構等。進而降低分系統在戰場環境中受到影響。

（3）在進行零部件級結構設計：設計的零件應形狀簡單、易于加工；且盡量減少尖角、棱邊、凹槽、孔洞等結構；外形流暢，形狀變化時采用圓弧過渡；零件表面粗糙度要適中等等。

（4）在進行工藝防護措施設計時：選用防護性能良好的材料外，有效的工藝防護手段有表面處理、灌封處理、包裝防護等。且完整、可靠的表面處理層是延緩腐蝕的有效屏障。常用的表面處理工藝主要有電鍍、化學鍍、熱浸鍍、化學氧化（鈍化）、電化學氧化、磷化、涂覆等。在設計時，應根據不同的防護要求選擇相應的防護工藝。例如，灌封是指采用樹脂、陶瓷等材料將被保護的物體周圍空隙填充起來，以此將被保護物體與大氣隔離的防護方式。該工藝對重要器件、部件等能起到較好的保護作用，但其維修性較差，不利于后期的拆裝、更換。因此，在車載設備設計中應謹慎使用該工藝。

3.2 原材料選用考慮

材料的選用與結構設計同等重要，在進行原材料選用時需考慮以下兩個方面：

（1）金屬材料的選用。在滿足防腐性和結構強度要求的前提下，優先選用方便采購、易于加工的材料；選擇同牌號或者同種類型的材料，避免結合面處產生電偶腐蝕；易腐蝕、或維修更換不便的零部件應選用高耐腐蝕的材料；選用純度較高的材料，避免應力腐蝕；選擇合適的熱處理狀態，避免表面處理過程中出現“氫脆"現象等。

（2）非金屬材料選用。在車載設備生產制造中，常用的非金屬材料有酚醛塑料、環氧塑料、氨基塑料、不飽和聚酯塑料、醇酸塑料、聚四氟乙烯、PC/ABS、有機玻璃等。在選用時，優先考慮非金屬材料是否滿足設備的結構強度、剛度要求；再考慮其耐酸、堿腐蝕能力；同時關注材料是否受溫濕度、微生物等影響。

3.3 三防管理考慮

為了避免設計的隨意性，三防設計的技術管理顯得尤為重要。三防設計作為一項系統工程，需項目管理者需在作戰平臺車載設備總體設計、方案設計、工程設計、工藝設計以及生產制造的過程中全程跟蹤管理，因這其中任一環節出現差錯都會使得產品三防性能弱化，因此，項目管理者從項目啟動開始對其加強管理，其三防管理技術需考慮以下幾個方面。

（1）建立科學合理的懲罰制度，在整個項目設計和研制的過程中，明確各技術部門的職責與責任，建立科學合理的懲罰制度，將“三防"設計融入產品設計和研制全過程，確保每個環節都實施到位；

（2）增加設計人員三防設計內容評審，在進行系統結構設計、分系統結構設計、零部件結構設計等過程中，設計人員需要明確提煉出設計過程中三防設計部分內容，項目管理者組織專家進行各設計輸入的評審，繼而加強設計人員的三防設計意識，且從三防設計的源頭進行質量把關；

（3）加強對三防設計工藝圖紙的審H，在完成產品設計后，需對設計后的工藝圖紙進行審H，并設定的審H人員，確保工藝設計與產品設計保持一致性。

（4）加強對操作人員的過程監控，且加強對產品校驗人員獎懲力度，對每一項指標認真進行檢查并做好記錄，對不合格品堅決不放過。

（5）制定三防處理施工操作規范，規范被處理件的前置處理標準工序，如果工件表面油、銹、灰塵等臟東西不除凈，將導致三防處理失效。

4 結論

本文以作戰平臺車載設備面臨的戰場環境特征為牽引，歸納了潮濕、鹽霧、霉菌環境對車載設備的影響機理，并提出車載電子設備三防設計措施，以期對提升作戰裝備的三防性能具備一定的指導意義。