思考中国极端环境试验测试的发展方向

军用试验测试是在真实、模拟和虚拟条件下对于军工产品系统、关键核心部件的功能、性能的测量、验证与评价的过程和技术。除了常规的测量手段以外，更需要研究极端恶劣环境条件下的特种测试技术。我国极端环境特种试验测试发展，应该遵循理论与工程实践相结合，试验测试前沿技术与基础理论相结合，定性试验与定量试验相结合，虚拟试验与联合试验技术，孪生模拟试验与数字孪生技术相结合，军工专有基础试验技术与通用试验技术相结合，实验室条件下的模拟试验与实战条件下实弹试验相结合。此种试验测试研究主要包括：

(1)开展特种试验测试基础理论与方法研究；

(2)从实战和工程实践出发，开展试验设计、目标和环境构建技术研究；

(3)从实际出发开展极端恶劣环境特种试验装备的研究；

(4)开展虚拟/仿真试验技术研究；

(5)开展试验评估及试验数据挖掘技术研究，包括毁伤效能试验与评估以及联合试验技术研究。

目前极端强冲击环境试验测试领域，主要实验手段是应力波原理的Hopkinson 杆强冲击试验装置，它虽然可以产生10 ×104g，20 ×104g(美国Endevco 公司生产的Hopkinson 杆校准装置)，甚至最高50 ×104g(德国SPEKTRA 公司的CS18 XVHS 型校准装置)的高量程冲击，但脉宽极窄，只有十几或几微秒，相比实际工况小一两个数量级，试验指标存在致命缺陷，并且只能激励小质量的传感器，无法激励千克数量级的大质量部件、试验组件，激励加载的能量有限。我们应该摒弃盲目跟踪国外试验与测试技术模式，从我国武器装备实际出发，以实战化要求，提升试验与测试的核心能力。建议重点开展的研究工作包括：(www.xing528.com)

(1)极端强冲击高低温复合环境在位试验测试特种重大装备研制，以产生高低温、大脉宽、强冲击的在位复合试验工况环境(负载质量数千克，低温至-45℃或者更低，高温至85℃或者更高)；

(2)局部高温极端恶劣强冲击环境复合试验测试重大装备研制，以产生局部高温、大脉宽、高过载在位强冲击试验实际工况环境(无低温要求，高温至数百摄氏度，负载质量数千克)；

(3)连续多次极端高能量冲击环境复合试验测试重大仪器装备研制，模拟侵彻多层硬目标的实际工况，验证识别控制算法，最终达到精确炸点控制的目的；

(4)数字孪生技术与孪生模拟试验强冲击特种重大装备研制，以满足武器装备关键器件、部件、组件特种环境条件下的可控、可重复加载的强冲击定量分析需求，配合靶场试验，切实降低武器装备研究实弹成本高的弊端；

(5)强冲击加速度传感器的高频响参数校准装置研制。高量程(10 ×104g、20 ×104g量程或更高)、高频响(200 kHz 或更高)的冲击传感器的频响校准，由于冲击灵敏度极小，小量程扫频振动台的激励下(几个g)，强冲击加速度传感器输出信号微弱，频响指标无法校准，作为高频响强冲击加速度传感器研制的相匹配的设备，强冲击频响校准装置研制需求迫切。

应以国家持续投入为主，加强军民融合，产、学、研、用相结合，重点加强条件建设和能力保障建设，建立国家级特种传感器研究中心、试验测试中心和应用验证平台，攻克高端传感器产品、极端强冲击复合环境试验测试装备和仪器，实现我国军用传感器的自主可控、自主保障，提高信息化复杂装备系统的总装集成、试验验证和基础试验能力。