环境工程及其地位和作用

1、环境工程定义及其内涵
GJB4239《装备环境工程通用要求》将环境工程定义为：将各种科学技术和工程实践用于减缓各种环境对装备效能影响或提高装备耐环境能力的一门工程学科，包括环境工程管理、环境分析、环境适应性设计和环境试验与评价等。“环境工程”这一术语早就出现了，但是人们长期以来理解的“环境工程”实际上是环境保护工程，其保护对象为地球上的人类和各种植物、生物等有机物，其内容主要是环境污染的测量和控制、环境保护和环境治理。它与我们指的环境工程完全是两个概念。我们所指的环境工程的对象不是人类等自然环境中存在的有机物体，而是由人类制造的各种产品，如各种载体（飞机、汽车、舰船和导弹）及装在这些载体上运输或载体本身的设备（如机载设备）等。这些载体和设备在其寿命期内处于各种环境的作用下，很容易受到损坏或不能正常工作，因而我们所说的“环境工程”应更准确地说成为“装备或产品的环境工程”，它是系统地应用各种技术和管理措施使研制和生产的产品环境适应性达到规定要求的系统工程。
2、装备环境工程的工作内容
从环境工程的定义可以看出，为确保装备能以最高效费比达到规定的环境适应性，应全面考虑装备环境工程工作内容。其工作内容既包括装备环境工程领域涉及的基础技术和应用技术的研究工作，也包括确保装备环境工程专业自身发展和环境工程工作在装备研制生产中得到全面应用的计划、管理工作，即：一方面要通过加强日常基础技术的研究和工作构筑较高的环境工程技术平台来支撑环境工程工作开展；另一方面要结合具体装备自身的特点和其在寿命期各阶段任务、遇到环境和确定的环境要求目标，开展环境工程技术应用研究和加强环境工程工作管理。因此环境工程工作分为两大类：一类是与装备研究没有直接联系的日常基础工作，另一类则是装备论证、研制、生产和使用中涉及到的各种工作。武器装备全寿命过程中的环境工程工作，其内容应包括确定环境适应性要求、制订环境工程管理和控制计划、进行环境适应性设计、开展各种环境试验、实施全寿命环境管理以及对装备环境适应性进行综合评价等6 方面的内容。这些工作正常开展离不开日常基础工作成果的支持，如积累的数据库内的各种信息支持，各种环境适应性基础技术和标准手册的支持，以及装备优良、管理水平高、技术能力强的各类试验网站和实验室的支持。
3、装备环境工程的技术体系
装备环境工程技术体系包括环境数据和环境分析技术、环境适应性设计和预计技术、环境试验与评价技术和环境工程管理技术，如图1 所示。

图1 环境工程技术体系
4、环境工程在装备研制中的地位和作用
(1) 环境工程基础技术是装备研制生产工作的支撑和保证众所周知，研制和生产任何武器装备都需要应用各种技术和标准。装备研制和生产中推行环境工程同样需要各种环境工程基础技术和标准的支持。这些基础技术和标准应当在型号工作项目立项前就已充分具备，才能保持型号工作的顺利开展。推行环境工程涉及到的基础技术包括环境测量和环境分析技术、环境条件确定技术、环境数据库、环境适应性设计技术、环境试验技术、环境试验设备、环境工程标准和环境工程管理技术。图2 表明了技术基础研究和型号环境工程各阶段工作的关系。应当指出的是，环境工程基础技术研究工作只是环境工程日常工作的一部分。环境工程日常工作中的环境工程标准、文件制订，实（试）验室、场（站）的建设和管理同样对装备研制生产工作起着重大的支撑和保证作用。环境工程日常工作不可忽视。

图2 环境适应性技术基础研究和装备环境工程工作
(2) 环境分析是确保提出合理的环境要求的重要手段
装备的研制在环境工程方面的首要工作是确定合理的环境要求。环境要求具体说来应包括装备环境适应性设计要求（包括定性和定量要求）、环境试验和验证要求。环境要求提得是否合理，直接关系到装备的研制难度、进度和成本。环境适应性设计要求提得过高，必然加大设计和工艺上的困难，增加研制成本，甚至现有技术水平无法达到，而影响研制的顺利进行。而过高的设计要求并不会对装备未来的使用带来好处。如果环境适应性设计要求太低，导致研制出不能满足使用要求的装备，会造成大量的浪费和耽误进程。环境试验要求（包括试验项目和试验条件）等提得不合理，会造成过试验或欠试验，同样会带来许多问题。因此，利用各种环境因素数据和环境影响数据等信息开展深入的环境分析尤其重要。开展环境分析确定正确的环境要求是开展其余环境工程工作的前提，也是开展型号工作的前提。环境要求实际上是武器装备的质量指标之一。
(3) 环境试验是确保武器装备环境适应性的重要手段
环境试验包括自然环境试验、实验室环境试验和使用环境试验。这些试验可在装备研制的不同阶段使用，在提高、确保和评价装备环境适应性方面发挥重大作用。装备及其材料、涂层的自然环境试验可以为装备环境适应性设计提供环境适应性好的优选的材料、结构件和零部件，也可用于更真实地验证装备在自然环境中的环境适应性能力；样机阶段的使用环境试验可为改进设计提供信息；投入使用后的使用环境试验和自然环境试验结合可以更准确地综合评价装备的环境适应性。
实验室环境试验由于其环境应力可控且和装备研制生产结合得更为紧密，贯穿于装备研制生产全过程。它既可以在研制阶段用于发现设计缺陷，为改进设计提供信息，成为环境适应性设计的组成部分；又可以在定型和批生产中，用于验证装备的环境适应性设计和所生产的装备的环境适应性是否符合合同要求，作为装备定型和批生产验收的决策依据。
(4) 环境工程工作贯穿于装备寿命期全过程
武器装备寿命期的方案和论证阶段、工程研制阶段（包括定型）、批生产阶段和使用阶段都有相应的环境工程工作要做，例如：装备的方案和立项论证阶段，为了确定科学合理的环境要求，必须开展GJB4239 中规定的工作项目201~203；在装备的研制、生产和使用阶段，为了帮助环境适应性设计，取得产品的各种信息，验证和评价产品的环境适应性是否满足要求， 要开展GJB4239 中规定的401～409 共9 个工作项目。